(57)【要約】【課題】太陽熱集熱器で加熱された熱媒で温水タンク内の温水の加熱が可能な場合にのみ熱媒を太陽熱集熱器と熱交換器との間で循環させることが可能な温水加熱方法を提供する。【解決手段】温水タンク１１内に設けられ内部を熱媒が通過する熱交換器１２と太陽熱で熱媒を加熱する太陽熱集熱器１３を接続し、太陽熱集熱器１３で加熱した熱媒を太陽熱集熱器１３と熱交換器１２との間で循環させて温水タンク１１内の温水を加熱する温水加熱方法において、太陽熱集熱器１３で加熱された熱媒で温水タンク１１内の温水を加熱する集熱運転の可能な時間帯を含んだ連続した集熱判定時間帯を設定し、集熱判定時間帯では、集熱運転が停止の際に、一定時間毎に集熱運転の可否を判定し、集熱運転が可能と判定されると太陽熱集熱器１３で加熱された熱媒を熱交換器１２と太陽熱集熱器１３の間で循環させて温水タンク１１内の温水の加熱を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水タンク内に設けられ内部を熱媒が通過する熱交換器と太陽熱で前記熱媒を加熱する太陽熱集熱器とを接続し、該太陽熱集熱器で加熱した熱媒を該太陽熱集熱器と前記熱交換器との間で循環させて前記温水タンク内の温水を加熱する温水加熱方法において、
前記太陽熱集熱器で加熱された熱媒で前記温水タンク内の温水を加熱する集熱運転の可能な時間帯を含んだ連続した集熱判定時間帯を設定し、該集熱判定時間帯では、前記集熱運転が停止の際に、一定時間毎に前記集熱運転の可否を判定し、該集熱運転が可能と判定されると前記太陽熱集熱器で加熱された熱媒を前記熱交換器と該太陽熱集熱器の間で循環させて前記温水タンク内の温水の加熱を行うことを特徴とする温水加熱方法。
【請求項２】
請求項１記載の温水加熱方法において、前記集熱判定時間帯で前記集熱運転が実際に行われる前に、複数の日に渡って、該集熱運転が開始された最も早い時刻である集熱開始実績時刻及び該集熱運転が終了した最も遅い時刻である集熱終了実績時刻をそれぞれ求め、前記集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に所定時間だけ早い時刻を集熱判定開始時刻とし、前記集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻を集熱判定終了時刻とし、前記集熱判定開始時刻から前記集熱判定終了時刻までを前記集熱判定時間帯として予め設定することを特徴とする温水加熱方法。
【請求項３】
請求項２記載の温水加熱方法において、前記集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前６時より早い場合は前記集熱判定開始時刻を午前６時に、前記集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前１０時より遅い場合は前記集熱判定開始時刻を午前１０時に、前記集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が午後６時より遅い場合は前記集熱判定終了時刻を午後６時に、前記集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が午後２時より早い場合は前記集熱判定終了時刻を午後２時にそれぞれ設定することを特徴とする温水加熱方法。
【請求項４】
請求項２及び３のいずれか１項に記載の温水加熱方法において、前記集熱判定時間帯で前記集熱運転を実際に行う際に、該集熱運転が否と判定され、しかも、時刻が前記集熱判定終了時刻を過ぎている場合、前記集熱開始実績時刻を新たな集熱開始実績時刻、前記集熱終了実績時刻を新たな集熱終了実績時刻としてそれぞれ設定し、前日までに求めた前記集熱開始実績時刻の中から最も古い集熱開始実績時刻を削除し前記新たな集熱開始実績時刻を加えて集熱開始実績時刻群を形成し、前日までに求めた前記集熱終了実績時刻の中から最も古い集熱終了実績時刻を削除し前記新たな集熱終了実績時刻を加えて集熱終了実績時刻群を形成して、前記集熱開始実績時刻群の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻を前記集熱判定時間帯の新たな集熱判定開始時刻、前記集熱終了実績時刻群の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻を前記集熱判定時間帯の新たな集熱判定終了時刻とすることを特徴とする温水加熱方法。
【請求項５】
請求項４記載の温水加熱方法において、前記集熱開始実績時刻群の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前６時より早い場合は前記新たな集熱判定開始時刻を午前６時に、前記集熱開始実績時刻群の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前１０時より遅い場合は前記新たな集熱判定開始時刻を午前１０時に、前記集熱終了実績時刻群の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が午後６時より遅い場合は前記新たな集熱判定終了時刻を午後６時に、前記集熱終了実績時刻群の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が午後２時より早い場合は前記新たな集熱判定終了時刻を午後２時にそれぞれ設定することを特徴とする温水加熱方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の温水加熱方法において、前記熱交換器に、前記太陽熱集熱器で加熱された熱媒を送る熱媒送り配管と、ポンプを備え熱媒を該太陽熱集熱器に戻す熱媒戻し配管とを設け、前記熱媒戻し配管の前記ポンプより上流側の部分と連通するバイパス路を三方弁を介して前記熱媒送り配管に接続すると共に、前記三方弁より前記太陽熱集熱器側に熱媒の温度を測定する熱媒温度検出器を設置し、前記三方弁を操作して前記熱媒送り配管と前記熱媒戻し配管を前記バイパス路を介して連通させた状態で前記ポンプを作動させ熱媒を流しながら前記熱媒温度検出器で熱媒の温度を測定すると共に前記温水タンクに設けた温水温度検出器で温水の温度を測定して、熱媒の温度と温水の温度の差が５℃以上の場合に前記集熱運転を可と判定することを特徴とする温水加熱方法。
【請求項７】
請求項６記載の温水加熱方法において、前記集熱運転が可と判定されると、前記三方弁を操作して前記熱媒送り配管を介して熱媒を前記熱交換器に供給し、前記集熱運転が否と判定されると、前記バイパス路を介した前記熱媒送り配管と前記熱媒戻し配管の連通状態を維持することを特徴とする温水加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水加熱方法、詳しくは、太陽熱集熱器で加熱された熱媒で温水タンク内の温水を加熱する温水加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
温水タンク内に設けられた熱交換器と熱媒を加熱する太陽熱集熱器とを接続し、太陽熱集熱器で加熱した熱媒を太陽熱集熱器と熱交換器との間で循環させて温水タンク内の温水を加熱する場合、熱媒の温度を測定する温度検知器は太陽熱集熱器に取付けられている。ここで、太陽熱集熱器は、通常、建物の屋上に設置されるので、温度検知器の点検、修理、交換等の保守作業が面倒になると共に、温度検知器は雷等の外来的なノイズの影響を受け易いという問題がある。そこで、熱媒の温度を測定する温度検知器を、太陽熱集熱器から熱媒を熱交換器に供給する熱媒供給管に設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４４９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、温度検出器が太陽熱集熱器から離れた場所に設置されているため、熱交換器から太陽熱集熱器に熱媒を戻す熱媒戻し管に設けた循環ポンプを作動させて熱媒を太陽熱集熱器と熱交換器との間で循環させ、温度検出器で太陽熱集熱器で加熱された熱媒の温度を測定し、太陽熱集熱器で加熱した熱媒で温水タンク内の温水の加熱が可能であるか否かを判定しなければならない。ここで、熱媒による温水タンク内の温水の加熱の可否判定は、例えば、単にタイマーを用いて循環ポンプを定期的に作動させることにより行っているため、季節変化や天候変化の影響が考慮されず、熱媒による温水タンク内の温水の加熱の可能性が低い場合においても温水加熱の可否判定が行われている。その結果、熱媒を太陽熱集熱器と熱交換器との間で循環させるという無駄な熱回収動作が行われることになって、省エネルギー性が低下するという問題が生じる。
なお、季節変化や天候変化に対応してタイマーの設定を変更することで、温水の加熱の可能性が高い場合に温水加熱の可否判定が行われるようにすることもできるが、タイマー設定の変更を頻繁に行う必要があり現実的ではない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、太陽熱集熱器で加熱された熱媒で温水タンク内の温水の加熱が可能な場合にのみ熱媒を太陽熱集熱器と熱交換器との間で循環させて効率的な熱回収を行うことが可能な温水加熱方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る温水加熱方法は、温水タンク内に設けられ内部を熱媒が通過する熱交換器（熱交換部、コイル）と太陽熱で前記熱媒を加熱する太陽熱集熱器とを接続し、該太陽熱集熱器で加熱した熱媒を該太陽熱集熱器と前記熱交換器との間で循環させて前記温水タンク内の温水を加熱する温水加熱方法において、
前記太陽熱集熱器で加熱された熱媒で前記温水タンク内の温水を加熱する集熱運転の可能な時間帯を含んだ連続した集熱判定時間帯を設定し、該集熱判定時間帯では、前記集熱運転が停止の際に、一定時間毎に前記集熱運転の可否を判定し、該集熱運転が可能と判定されると前記太陽熱集熱器で加熱された熱媒を前記熱交換器と該太陽熱集熱器の間で循環させて前記温水タンク内の温水の加熱を行う。
【０００７】
本発明に係る温水加熱方法において、前記集熱判定時間帯で前記集熱運転が実際に行われる前に、複数の日に渡って、該集熱運転が開始された最も早い時刻である集熱開始実績時刻及び該集熱運転が終了した最も遅い時刻である集熱終了実績時刻をそれぞれ求め、前記集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に所定時間だけ早い時刻を集熱判定開始時刻とし、前記集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻を集熱判定終了時刻とし、前記集熱判定開始時刻から前記集熱判定終了時刻までを前記集熱判定時間帯として予め設定することが好ましい。
集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に所定時間（例えば、１０分以上３０分以下）だけ早い時刻を集熱判定開始時刻とすることで、また、集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に所定時間（例えば、１０分以上３０分以下）だけ遅い時刻を集熱判定終了時刻とすることで、集熱運転が可能であった時間帯に集熱運転を確実に開始することができる。
【０００８】
本発明に係る温水加熱方法において、前記集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前６時より早い場合は前記集熱判定開始時刻を午前６時に、前記集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前１０時より遅い場合は前記集熱判定開始時刻を午前１０時に、前記集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が午後６時より遅い場合は前記集熱判定終了時刻を午後６時に、前記集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が２時より早い場合は前記集熱判定終了時刻を午後２時にそれぞれ設定ことが好ましい。
集熱判定開始時刻を早くても午前６時、遅くとも午前１０時に、集熱判定終了時刻を早くても午後２時、遅くても午後６時とすることで、太陽熱集熱器に太陽光が確実に当たる可能性の高い時間帯を集熱判定時間帯に設定することができる。
【０００９】
本発明に係る温水加熱方法において、前記集熱判定時間帯で前記集熱運転を実際に行う際に、該集熱運転が否と判定され、しかも、時刻が前記集熱判定終了時刻を過ぎている場合、前記集熱開始実績時刻を新たな集熱開始実績時刻、前記集熱終了実績時刻を新たな集熱終了実績時刻としてそれぞれ設定し、前日までに求めた前記集熱開始実績時刻の中から最も古い集熱開始実績時刻を削除し前記新たな集熱開始実績時刻を加えて集熱開始実績時刻群を形成し、前日までに求めた前記集熱終了実績時刻の中から最も古い集熱終了実績時刻を削除し前記新たな集熱終了実績時刻を加えて集熱終了実績時刻群を形成して、前記集熱開始実績時刻群の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻を前記集熱判定時間帯の新たな集熱判定開始時刻、前記集熱終了実績時刻群の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻を前記集熱判定時間帯の新たな集熱判定終了時刻とすることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る温水加熱方法において、前記集熱開始実績時刻群の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前６時より早い場合は前記新たな集熱判定開始時刻を午前６時に、前記集熱開始実績時刻群の中で最も早い時刻から更に前記所定時間だけ早い時刻が午前１０時より遅い場合は前記新たな集熱判定開始時刻を午前１０時に、前記集熱終了実績時刻群の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が午後６時より遅い場合は前記新たな集熱判定終了時刻を午後６時に、前記集熱終了実績時刻群の中で最も遅い時刻から更に前記所定時間だけ遅い時刻が午後２時より早い場合は前記新たな集熱判定終了時刻を午後２時にそれぞれ設定することが好ましい。
新たな集熱判定開始時刻を早くても午前６時、遅くとも午前１０時に、新たな集熱判定終了時刻を早くても午後２時、遅くても午後６時とすることで、太陽熱集熱器に太陽光が確実に当たる時間帯を集熱判定時間帯に設定することができる。
【００１１】
本発明に係る温水加熱方法において、前記熱交換器に、前記太陽熱集熱器で加熱された熱媒を送る熱媒送り配管と、ポンプを備え熱媒を該太陽熱集熱器に戻す熱媒戻し配管とを設け、前記熱媒戻し配管の前記ポンプより上流側の部分と連通するバイパス路を三方弁を介して前記熱媒送り配管に接続すると共に、前記三方弁より前記太陽熱集熱器側に熱媒の温度を測定する熱媒温度検出器を設置し、前記三方弁を操作して前記熱媒送り配管と前記熱媒戻し配管を前記バイパス路を介して連通させた状態で前記ポンプを作動させ熱媒を流しながら前記熱媒温度検出器で熱媒の温度を測定すると共に前記温水タンクに設けた温水温度検出器で温水の温度を測定して、熱媒の温度と温水の温度の差が５℃以上の場合に前記集熱運転を可と判定することが好ましい。
太陽熱集熱器で加熱された熱媒と温水の温度の差が５℃以上、好ましくは７℃以上であると、熱媒で温水を効率的に加熱できるので、熱媒の温度と温水の温度の差が５℃以上、好ましくは７℃以上の場合に集熱運転を可能にした。
【００１２】
本発明に係る温水加熱方法において、前記集熱運転が可と判定されると、前記三方弁を操作して前記熱媒送り配管を介して熱媒を前記熱交換器に供給し、前記集熱運転が否と判定されると、前記バイパス路を介した前記熱媒送り配管と前記熱媒戻し配管の連通状態を維持することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る温水加熱方法においては、集熱判定時間帯で集熱運転が可能と判定された場合に、太陽熱集熱器と熱交換器の間で熱媒を循環させて温水タンク内の温水の加熱を行うので、無駄な熱回収動作を防止して効率的な熱回収を行うことができ、省エネルギー性を向上させることができる。
【００１４】
本発明に係る温水加熱方法において、集熱判定時間帯で集熱運転が実際に行われる前に、複数の日に渡って求めた集熱開始実績時刻及び集熱終了実績時刻に基づいて集熱判定時間帯を設定するので、集熱判定時間帯を集熱運転の可能性の高い時間帯に設定できる。
ここで、集熱判定開始時刻を早くても午前６時、遅くても午前１０時に、集熱判定終了時刻を早くても午後２時、遅くても午後６時に設定するので、日照が期待できる時間帯に集熱判定時間帯を設定することができ、集熱運転できない場合は無駄な熱回収動作を早急に終了させることができる。なお、集熱開始実績時刻を遅くとも午前１０時とすることで、雨や曇りの日が連続して集熱運転ができない日が続いた場合でも、晴れると温水タンク内の温水を加熱できる可能性の高い時間に集熱運転の可否を行うことができる。そして、温水タンク内の温水を加熱できる可能性の高い時間である午後２時に集熱運転の可否を判定するので、温水タンク内の温水を加熱できる可能性の低い場合に無駄な熱回収動作を防止できる。
【００１５】
更に、集熱判定時間帯で集熱運転を実際に行う際に、集熱運転が否と判定され、しかも、時刻が集熱判定終了時刻を過ぎている場合、新たな集熱開始実績時刻及び集熱終了実績時刻をそれぞれ求め、これに基づいて新たに集熱判定開始時刻及び集熱判定終了時刻をそれぞれ設定するので、直近の天候状態を考慮して最適な集熱判定時間帯を設定できる。
ここで、新たな集熱判定開始時刻を早くても午前６時、遅くても午前１０時に、新たな集熱判定終了時刻を早くても午後２時、遅くても午後６時に設定するので、日照が期待できる時間帯に集熱判定時間帯を設定することができ、集熱運転できない場合は無駄な熱回収動作を早急に終了させることができる。なお、新たな集熱開始実績時刻を遅くとも午前１０時とすることで、雨や曇りの日が連続して集熱運転ができない日が続いた場合でも、晴れると温水タンク内の温水を加熱できる可能性の高い時間に集熱運転の可否を行うことができる。そして、温水タンク内の温水を加熱できる可能性の高い時間である午後２時に集熱運転の可否を判定するので、温水タンク内の温水を加熱できる可能性の低い場合に無駄な熱回収動作を防止できる。
【００１６】
本発明に係る温水加熱方法において、太陽熱集熱器で加熱した熱媒を熱媒送り配管からバイパス路を介して熱媒戻し配管に流しながら熱媒の温度を熱媒温度検出器で測定するので、熱媒を太陽熱集熱器と熱交換器との間で循環させるという無駄な熱回収動作を防止して、集熱運転の可否判定を行うことができる。
そして、集熱運転が可と判定される場合にのみ、熱媒が太陽熱集熱器から熱交換器に供給されるので、温水タンク内の温水の加熱を効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る温水加熱方法が適用される温水加熱装置の説明図、図２は同温水加熱方法を示すフローチャート、図３、図４は同温水加熱方法における集熱判定時間帯を決めるフローチャート、図５は同温水加熱方法における集熱運転のフローチャートである。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る温水加熱方法が適用される温水加熱装置１０は、温水タンク１１と、温水タンク１１内に設けられ内部を熱媒の一例である不凍液が通過する熱交換器１２と、太陽熱で不凍液を加熱する太陽熱集熱器１３とを有している。また、温水加熱装置１０は、熱交換器１２に設けられた熱媒送り配管１７に接続して太陽熱集熱器１３で加熱した不凍液を太陽熱集熱器１３から熱交換器１２に送る集熱器側熱媒送り配管１４と、熱交換器１２に設けられた熱媒戻し配管１９に接続して不凍液を熱交換器１２から太陽熱集熱器１３に戻す集熱器側熱媒戻し配管１５と、熱媒戻し配管１９に設けられ、不凍液を熱交換器１２と太陽熱集熱器１３との間で循環させるソーラーポンプ（ポンプの一例）１８と、集熱器側熱媒戻し配管１５に設けられ不凍液の熱による膨張、収縮による体積変化を吸収する膨張タンク（図示せず）とを有している。更に、温水加熱装置１０は、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液で温水タンク１１内の温水を加熱する集熱運転のできる時間帯として設定された集熱判定時間帯において、集熱運転が停止の際に、一定時間（例えば１５分）毎に集熱運転の可否を判定し、集熱運転が可能と判定される場合にのみ、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液を熱交換器１２と太陽熱集熱器１３の間で循環させて温水タンク１１内の温水の加熱を行う制御手段１６を有している。
【００１９】
熱媒戻し配管１９のソーラーポンプ１８より上流側の部位にはバイパス路２０の一端側が接続され、バイパス路２０の他端側は三方弁２１を介して熱媒送り配管１７に接続されている。そして、熱媒送り配管１７において、三方弁２１が取付けられた部位より太陽熱集熱器１３側には、太陽熱集熱器１３から送り出された不凍液の温度を測定する熱媒温度検出器の一例である熱媒出側サーミスタ２２が設置され、熱媒戻し配管１９において、ソーラーポンプ１８より下流側の部位には、太陽熱集熱器１３に戻る不凍液の温度を測定する熱媒温度検出器の一例である熱媒入側サーミスタ２３が設置されている。ここで、温水タンク１１の下端部には温水タンク１１内に水を供給する給水用配管２４が、温水タンク１１の上端部には温水タンク１１から温水を取出す温水取出し用配管２５がそれぞれ接続されている。また、熱交換器１２は、温水タンク１１内の下部側に配置され、温水タンク１１の下部には、熱交換器１２付近の温水の温度を測定する下部温水用サーミスタ２６が設けられている。更に、熱媒出側サーミスタ２２、熱媒入側サーミスタ２３、及び下部温水用サーミスタ２６は制御手段１６に接続され、ソーラーポンプ１８のオンオフ及び三方弁２１の弁切換え動作は、制御手段１６からの制御信号により行われる。
【００２０】
制御手段１６は、現在時刻を測定し、現在時刻が予め設定された集熱判定時間帯にある場合で、集熱運転が停止の際に、一定時間毎に、ソーラーポンプ１８をオンして、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液を太陽熱集熱器１３から集熱器側熱媒送り配管１４、熱媒送り配管１７の一部、三方弁２１、バイパス路２０、熱媒戻し配管１９の一部、及び集熱器側熱媒戻し配管１５を経路を用いて循環させながら、熱媒送り配管１７に設けた熱媒出側サーミスタ２２で不凍液の温度を測定し、温水タンク１１に設けられた下部温水用サーミスタ２６で測定された温水タンク１１内の温水の温度との差を求め、温度差が５℃以上の場合を集熱運転可と判定し、温度差が５℃未満の場合を集熱運転否と判定する第１の機能を有している。更に、制御手段１６は、集熱運転を可と判定した際に、三方弁２１を操作しバイパス路２０と熱媒送り配管１７を非連通状態にして、不凍液を熱媒送り配管１７を介して熱交換器１２に供給し、集熱運転を否と判定した際に、バイパス路２０と熱媒送り配管１７との連通状態を維持しソーラーポンプ１８をオフする第２の機能を有している。なお、制御手段１６は、例えば、マイクロコンピュータに、第１、第２の機能を発現するプログラムを搭載することにより形成できる。
【００２１】
続いて、本発明の一実施の形態に係る温水加熱方法について説明する。
図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る温水加熱方法は、温水タンク１１内に設けられ内部を不凍液が通過する熱交換器１２と太陽熱で不凍液を加熱する太陽熱集熱器１３を接続し、太陽熱集熱器１３で加熱した不凍液を太陽熱集熱器１３と熱交換器１２との間で循環させて温水タンク１１内の温水を加熱するもので、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液で温水タンク１１内の温水を加熱する集熱運転できる時間帯を集熱判定時間帯として設定し、現在時刻が集熱判定時間帯にある場合で集熱運転が停止している際に、一定時間毎に集熱運転の可否を判定し、集熱運転が可能と判定された場合は、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液を熱交換器１２と太陽熱集熱器１３の間で循環させて温水タンク１１内の温水の加熱を行い、集熱運転が否と判定された場合は、バイパス路２０と熱媒送り配管１７との連通状態を維持して熱交換器１２と太陽熱集熱器１３の間での不凍液の循環を行わない。以下、詳細に説明する。
【００２２】
先ず、集熱判定時間帯で集熱運転が実際に行われる前に、予め設定した複数の日（例えば、７日間）に渡って、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液で温水タンク１１内の温水を加熱する集熱運転が可能となる最も早い時刻である集熱開始実績時刻及び集熱運転が終了する最も遅い時刻である集熱終了実績時刻をそれぞれ求め、求めた集熱開始実績時刻の中で最も早い時刻から更に所定時間（１０分以上３０分以下の時間で、例えば１５分）だけ早い時刻を集熱判定開始時刻として、集熱終了実績時刻の中で最も遅い時刻から更に所定時間（１０分以上３０分以下の時間で、例えば１５分）だけ遅い時刻を集熱判定終了時刻として集熱判定時間帯を設定する（Ｓ１）。以下、図３、図４を用いて、この集熱判定時間帯の決定について説明する。
【００２３】
始めに、午前６時から午後６時の範囲で、例えば、午前７時から午後５時までの時間帯を初期集熱判定時間帯として設定する（Ｓ１−１）。そして、制御装置１６で時刻を確認し（Ｓ１−２）、現在時刻が初期集熱判定開始時刻（すなわち、午前７時）になると、ソーラーポンプ１８をオンする（Ｓ１−３）。なお、現在時刻が初期集熱判定開始時刻前の場合は、初期集熱判定開始時刻になるまで待機する。ソーラーポンプ１８をオンして、太陽熱集熱器１３内の不凍液を、集熱器側熱媒送り配管１４、熱媒送り配管１７の一部、三方弁２１、バイパス路２０、熱媒戻し配管１９の一部、及び集熱器側熱媒戻し配管１５を経路を用いて循環させ、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液が熱媒出側サーミスタ２２に到達するのに要する時間（循環時間）が経過すると（Ｓ１−４）、熱媒出側サーミスタ２２で不凍液の温度を測定し、下部温水用サーミスタ２６で測定された温水タンク１１内の温水の温度との温度差が５℃以上の場合を集熱運転可と判定する（Ｓ１−５）。
【００２４】
制御装置１６で集熱運転が可と判定すると、制御装置１６は三方弁２１を温水タンク１１側にして（すなわち、バイパス路２０と熱媒送り配管１７を非連通状態にして）、不凍液を熱媒送り配管１７を介して熱交換器１２に供給すると共に、このときの時刻を集熱開始実績時刻として記憶する（Ｓ１−６）。これにより、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液が熱交換器１２に常時供給されることになり、温水タンク１１内の温水が熱交換器１２を介して不凍液で加熱される集熱運転の状態になる。なお、集熱運転中、制御装置１６は不凍液の温度と温水タンク１１内の温水の温度との温度差が５℃以上であるか否かを常時確認している。そして、温度差が５℃未満になると、制御装置１６は集熱運転不可と判定し（Ｓ１−７）、集熱運転不可と判定した時刻を集熱終了実績時刻として記憶し（Ｓ１−８）、三方弁２１をバイパス路２０側にして（すなわち、バイパス路２０と熱媒送り配管１７を連通状態にして）、ソーラーポンプ１８を停止する（Ｓ１−９）。なお、制御装置１６で、循環時間経過後に、集熱運転が否と判定されると（Ｓ１−５）、三方弁２１はバイパス路２０側の状態に維持され（すなわち、バイパス路２０と熱媒送り配管１７の連通状態が維持され）、ソーラーポンプ１８は停止する（Ｓ１−９）。
【００２５】
そして、制御装置１６は、ソーラーポンプ１８を停止してから一定時間に相当する待機時間が経過した後（Ｓ１−１０）、現在時刻が初期集熱判定時間帯の初期集熱判定終了時刻に到達したか否かを確認し（Ｓ１−１１）、現在時刻が初期集熱判定終了時刻に達していない場合、ソーラーポンプ１８をオンして（Ｓ１−３）、集熱運転の可否を判定する上記の手順を繰返す（Ｓ１−３〜Ｓ１−１１）。現在時刻が初期集熱判定終了時刻に達している場合、制御装置１６では、予め設定された日数に渡って集熱運転の可否判定が行われたか否かを判定し（Ｓ１−１２）、集熱運転の可否判定が設定された日数に渡って行われていない場合は、設定された日数に到達するまで集熱運転の可否判定を繰返す（Ｓ１−２〜Ｓ１−１２）。集熱運転の可否判定が設定された日数に渡って行われた場合、記憶した集熱開始実績時刻の中で最も早い集熱開始実績時刻が、初期集熱判定開始時刻（午前７時）と初期集熱判定開始時刻に待機時間（例えばｔ分間）を加えた時刻（午前７時ｔ分、以下、変更判定時刻という）の間にあるかが判断され（Ｓ１−１３）、最も早い集熱開始実績時刻が変更判定時刻より早く、更に、記憶した集熱終了実績時刻の中で最も遅い集熱終了実績時刻が初期集熱判定終了時刻（午後５時）より遅いかが判断され（Ｓ１−１４）、最も遅い集熱終了実績時刻が初期集熱判定終了時刻より遅い場合は、最も早い集熱開始実績時刻より所定時間、例えば３０分早い時刻を初期集熱判定開始時刻として再設定し、最も遅い集熱終了実績時刻より所定時間、例えば、３０分遅い時刻を初期集熱判定終了時刻に再設定する（Ｓ１−１５）。
【００２６】
また、最も早い集熱開始実績時刻が変更判定時刻より遅い場合で、最も遅い集熱終了実績時刻が初期集熱判定終了時刻より遅い場合（Ｓ１−１６）、初期集熱判定開始時刻は変更せず、最も遅い集熱終了実績時刻より３０分遅い時刻を初期集熱判定終了時刻に再設定する（Ｓ１−１７）。一方、最も早い集熱開始実績時刻が変更判定時刻より遅く（Ｓ１−１３）、最も遅い集熱終了実績時刻が初期集熱判定終了時刻より早い場合（Ｓ１−１６）、初期集熱判定開始時刻及び初期集熱判定終了時刻は変更しない。更に、最も早い集熱開始実績時刻が変更判定時刻より早く（Ｓ１−１３）、最も遅い集熱終了実績時刻が初期集熱判定終了時刻より早い場合（Ｓ１−１４）、最も早い集熱開始実績時刻より所定時間、例えば３０分早い時刻を初期集熱判定開始時刻として再設定し（Ｓ１−１８）、初期集熱判定終了時刻は変更しない。
【００２７】
そして、初期集熱判定開始時刻を集熱運転を行う際の集熱判定時間帯の集熱判定開始時刻に、初期集熱判定終了時刻を集熱運転を行う際の集熱判定時間帯の集熱判定終了時刻にそれぞれ設定する（Ｓ１−１９）。なお、集熱判定開始時刻が午前６時より早い場合は集熱判定開始時刻を午前６時に、集熱判定開始時刻が午前１０時より遅い場合は集熱判定開始時刻を午前１０時に設定する。また、集熱判定終了時刻が午後６時より遅い場合は集熱判定終了時刻を午後６時に、集熱判定終了時刻が午後２時より早い場合は集熱判定終了時刻を午後２時に設定する。
【００２８】
図２、図５に示すように、集熱判定時間帯を決定して集熱運転を実際に行う場合（Ｓ２）、制御装置１６は時刻を常時確認し、現在時刻が集熱判定時間帯の集熱判定開始時刻に達すると（Ｓ２−１）、ソーラーポンプ１８をオンする（Ｓ２−２）。ソーラーポンプ１８をオンして、太陽熱集熱器１３内の不凍液を、集熱器側熱媒送り配管１４、熱媒送り配管１７の一部、三方弁２１、バイパス路２０、熱媒戻し配管１９の一部、及び集熱器側熱媒戻し配管１５の経路を用いて循環させ、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液が熱媒出側サーミスタ２２に到達するのに要する循環時間が経過すると（Ｓ２−３）、熱媒出側サーミスタ２２で不凍液の温度を測定し、下部温水用サーミスタ２６で測定された温水タンク１１内の温水の温度との温度差が５℃以上であるかを判定し、温度差が５℃以上の場合を集熱運転可と判定する（Ｓ２−４）。
【００２９】
制御装置１６で集熱運転が可と判定されると、制御装置１６は三方弁２１を温水タンク１１側にしてバイパス路２０と熱媒送り配管１７を非連通状態とし、不凍液を熱媒送り配管１７を介して熱交換器１２に供給すると共に、このときの時刻を集熱開始実績時刻として記憶する（Ｓ２−５）。これにより、太陽熱集熱器１３で加熱された不凍液が熱交換器１２に供給され、温水タンク１１内の温水が熱交換器１２を介して不凍液で加熱される集熱運転の状態になる。なお、集熱運転中、制御装置１６は不凍液の温度と温水タンク１１内の温水の温度との温度差が５℃以上であるか否かを常時確認している。そして、温度差が５℃未満になると、制御装置１６は集熱運転不可と判定し（Ｓ２−６）、集熱運転不可と判定した時刻を集熱終了実績時刻として記憶し（Ｓ２−７）、三方弁２１をバイパス路２０側にしてバイパス路２０と熱媒送り配管１７を連通状態にし、ソーラーポンプ１８を停止する（Ｓ２−８）。なお、制御装置１６が、循環時間経過後に、集熱運転が否と判定すると（Ｓ２−４）、三方弁２１はバイパス路２０側の状態に維持され（すなわち、バイパス路２０と熱媒送り配管１７の連通状態が維持され）、ソーラーポンプ１８は停止する（Ｓ２−８）。
【００３０】
そして、制御装置１６は、ソーラーポンプ１８を停止してから一定時間に相当する待機時間が経過した後（Ｓ２−９）、現在時刻が集熱判定時間帯の集熱判定終了時刻に到達したか否かを確認し（Ｓ２−１０）、現在時刻が集熱判定終了時刻に達していない場合、ソーラーポンプ１８をオンして（Ｓ２−２）、集熱運転の可否を判定する上記の手順を繰返す（Ｓ２−２〜Ｓ２−１０）。一方、集熱運転が否と判定され、しかも、時刻が集熱判定終了時刻を過ぎている場合（Ｓ２−１０）、集熱開始実績時刻を新たな集熱開始実績時刻、集熱終了実績時刻を新たな集熱終了実績時刻としてそれぞれ設定する。
【００３１】
次いで、図２に示すように、前日までに求めた集熱開始実績時刻の中から最も古い集熱開始実績時刻を削除し新たな集熱開始実績時刻を加えて集熱開始実績時刻群を形成し、また、前日までに求めた集熱終了実績時刻の中から最も古い集熱終了実績時刻を削除し新たな集熱終了実績時刻を加えて集熱終了実績時刻群を形成して、集熱開始実績時刻群の中で最も早い時刻から更に所定時間だけ早い時刻を集熱判定時間帯の新たな集熱判定開始時刻、集熱終了実績時刻群の中で最も遅い時刻から更に所定時間だけ遅い時刻を集熱判定時間帯の新たな集熱判定終了時刻とする（Ｓ３）。これにより、新たな集熱判定時間帯が設定され、翌日の集熱運転可否の判定は、この新たな集熱判定時間帯において行われる。なお、新たな集熱判定開始時刻が午前６時より早い場合は集熱判定開始時刻を午前６時に、新たな集熱判定開始時刻が午前１０時より遅い場合は集熱判定開始時刻を午前１０時に設定する。また、新たな集熱判定終了時刻が午後６時より遅い場合は集熱判定終了時刻を午後６時に、新たな集熱判定終了時刻が午後２時より早い場合は集熱判定終了時刻を午後２時に設定する
【００３２】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る温水加熱方法が適用される温水加熱装置の説明図である。
【図２】同温水加熱方法を示すフローチャートである。
【図３】同温水加熱方法における集熱判定時間帯を決めるフローチャートである。
【図４】同温水加熱方法における集熱判定時間帯を決めるフローチャートである。
【図５】同温水加熱方法における集熱運転のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０：温水加熱装置、１１：温水タンク、１２：熱交換器、１３：太陽熱集熱器、１４：集熱器側熱媒送り配管、１５：集熱器側熱媒戻し配管、１６：制御手段、１７：熱媒送り配管、１８：ソーラーポンプ、１９：熱媒戻し配管、２０：バイパス路、２１：三方弁、２２：熱媒出側サーミスタ、２３：熱媒入側サーミスタ、２４：給水用配管、２５：温水取出し用配管、２６：下部温水用サーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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