(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱により水を加熱する太陽熱温水器と、
太陽光により電力を発生させる太陽光発電装置、及び反応ガスの電気化学反応により電力を発生させる燃料電池の少なくとも１つからなる電力発生装置と、
前記太陽熱温水器によって削減された熱量を算出する熱量算出手段と、
前記電力発生装置によって削減された電力量を算出する電力量算出手段と、
前記熱量算出手段により算出された熱量、及び、前記電力量算出手段により算出された電力量のいずれか一方のエネルギー量を、他方のエネルギー量に変換するエネルギー量変換手段と、
前記一方のエネルギー量と前記エネルギー量変換手段により変換されたエネルギー量とを合算する合算手段と、
前記合算手段により合算されたエネルギー量を表示する表示手段と、
前記太陽熱温水器及び前記電力発生装置の利用により削減された二酸化炭素排出量を算出する排出量算出手段と、を備え、
前記表示手段は、更に、前記排出量算出手段により算出された二酸化炭素排出量を表示する
ことを特徴とするエネルギー削減量表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー削減量表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱集熱器、太陽光発電装置、及び燃料電池といった複数のエネルギー供給装置を組み合わせたエネルギー供給システムが提案されている。このエネルギー供給システムでは、太陽光発電装置からの発電電力を、インバータを介して住宅内負荷に供給すると共に、余剰分は配電盤を通じで電力会社に供給する。また、太陽光発電装置による発電電力に不足が生じる場合には燃料電池により不足分を補う。また、太陽熱集熱器により集められた熱は、水素を得るための改質に用いられ、燃料改質装置の運転効率を高めるようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、コージェネレーションシステムで発生される電力量と熱量とを演算し、コージェネレーションシステムを導入したことによって低減した電気料金と炭酸ガス排出量とを表示する表示システムが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４０２３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２５０２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のように削減されたエネルギー量を熱量で表現する太陽熱温水器と、削減されたエネルギー量を電力で表現する太陽光発電装置や燃料電池とを組み合わせたシステムにおいて、特許文献２に記載のような表示システムにて表示を行うことを想定した場合、それぞれの削減されたエネルギー量の単位が異なることから、別々に表示しなければならず、利用者にとっては分かり難いものであった。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、エネルギー削減量をより分かり易く表示することが可能なエネルギー削減量表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエネルギー削減量表示システムは、太陽熱により水を加熱する太陽熱温水器と、太陽光により電力を発生させる太陽光発電装置、及び反応ガスの電気化学反応により電力を発生させる燃料電池の少なくとも１つからなる電力発生装置と、前記太陽熱温水器によって削減された熱量を算出する熱量算出手段と、前記電力発生装置によって削減された電力量を算出する電力量算出手段と、前記熱量算出手段により算出された熱量、及び、前記電力量算出手段により算出された電力量のいずれか一方のエネルギー量を、他方のエネルギー量に変換するエネルギー量変換手段と、前記一方のエネルギー量と前記エネルギー量変換手段により変換されたエネルギー量とを合算する合算手段と、前記合算手段により合算されたエネルギー量を表示する表示手段と、前記太陽熱温水器及び前記電力発生装置の利用により削減された二酸化炭素排出量を算出する排出量算出手段と、を備え、前記表示手段は、更に、前記排出量算出手段により算出された二酸化炭素排出量を表示することを特徴とする。
【０００８】
このエネルギー削減量表示システムによれば、太陽熱温水器によって削減された熱量と電力発生装置によって削減された電力量との一方のエネルギー量を他方のエネルギー量に変換したうえで、合算して表示するため、熱量及び電力量のいずれか一方が他方のエネルギー量に変換されて合算表示されることとなり、両者のエネルギー量を別々に表示させることなく、エネルギー削減量をより分かり易く表示することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エネルギー削減量をより分かり易く表示することが可能なエネルギー削減量表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るエネルギー削減量表示システムの一例を示す構成図である。
【図２】本実施形態に係る宅内表示盤の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るエネルギー削減量表示システムの一例を示す構成図である。
【００１２】
本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム１は、図１に示すように、太陽熱温水器１０と、太陽光発電装置（電力発生装置）２０と、各種センサ３１〜３６と、宅内表示盤４０とを備え、太陽熱温水器１０や太陽光発電装置２０の利用により削減されたエネルギー量を表示するものである。
【００１３】
太陽熱温水器１０は、給水された水を太陽熱により加熱して宅内に供給するものである。太陽光発電装置２０は、太陽光を光電変換して電力を発生させ、テレビ、冷蔵庫、及び洗濯機などの家庭内負荷Ｌに電力を供給するものである。なお、太陽光発電装置２０に代えて、水素ガス（反応ガス）の電気化学反応により電力を発生させる燃料電池を用いるようにしてもよい。さらには、太陽光発電装置２０と燃料電池との双方を用いるようにしてもよい。
【００１４】
入水温度センサ３１は、太陽熱温水器１０に給水される水の温度を計測するものである。出水温度センサ３２は、太陽熱温水器１０から出力された湯水の温度を計測するものである。出水流量センサ３３は、太陽熱温水器１０から出力された湯水の量を計測するものである。
【００１５】
電圧センサ３４は、太陽光発電装置２０の発電電圧を計測するものである。電流センサ３５は、太陽光発電装置２０の発電電流を計測するものである。タイマ３６は、家庭内負荷Ｌが稼働した時間を計測するものである。なお、タイマ３６は、家庭内負荷Ｌの稼働時間に限られず、太陽光発電装置２０の発電時間や、太陽光発電装置２０から家庭内負荷Ｌに電力が供給される供給時間を計測するものであってもよい。
【００１６】
宅内表示盤４０は、太陽熱温水器１０及び太陽光発電装置２０により削減されたエネルギー量を表示するものであって、表示部（表示手段）４１を備えている。
【００１７】
表示部４１は、削減されたエネルギー量、削減されたエネルギー量に基づく削減エネルギー料金、及び、削減されたエネルギー量に基づく削減二酸化炭素排出量を表示するものである。
【００１８】
ここで、太陽熱温水器１０は熱量を得て水を温めるものであり、太陽光発電装置２０は電力を得て家庭内負荷Ｌに供給するものである。このため、両者によって削減されるエネルギー量は異なることとなる。そして、異なるエネルギー量を別々に表示すると、ユーザにとって分かり難い表示となってしまう。
【００１９】
そこで、本実施形態に係る宅内表示盤４０は、表示部４１に加えて、熱量算出部（熱量算出手段）４２と、電力量算出部（電力量算出手段）４３と、エネルギー量変換部（エネルギー量変換手段）４４と、合算部（合算手段）４５と、料金・排出量算出部４６とを備えている。
【００２０】
熱量算出部４２は、太陽熱温水器１０によって削減された熱量を算出するものである。具体的に熱量算出部４２は、入水温度センサ３１の信号により求められる太陽熱温水器１０での加熱前の水の温度をＴｃ［℃］とし、出水流量センサ３３の信号により求められる太陽熱温水器１０から出湯された湯水の流量をＦ［Ｌ］とし、出水温度センサ３２の信号により求められる太陽熱温水器１０から出湯された湯水の温度をＴｍ［℃］とし、熱量換算係数Ｃとすると、
Ｑ＝（Ｔｍ−Ｔｃ）×Ｆ×Ｃ／１０００［ＭＪ］・・・（１）
なる式（１）から、太陽熱温水器１０による水の加熱に利用された熱量Ｑ、即ち、太陽熱温水器１０によって削減することができた湯水の生成に要する熱量が算出できる。なお、一例として、流量Ｆは、水１Ｌ＝１ｋｇとしており、熱量換算係数Ｃは、水の比熱を示しており、Ｃ＝１［ｋｃａｌ／ｋｇ  ℃］＝４．１８６０５［ｋＪ／ｋｇ  Ｋ］である。
【００２１】
電力量算出部４３は、太陽光発電装置２０によって削減された電力量を算出するものである。具体的に太陽光発電装置２０は、電圧センサ３４の信号により求められる電圧をＶとし、電流センサ３５の信号により求められる電流をＩとした場合、削減された電力量Ｗを
Ｗ＝Ｖ×Ｉ・・・（２）
なる式（２）から算出する。
【００２２】
エネルギー量変換部４４は、熱量算出部４２により算出された熱量Ｑ、及び、電力量算出部４３により算出された電力量Ｗのいずれか一方のエネルギー量を、他方のエネルギー量に変換するものである。すなわち、エネルギー量変換部４４は、熱量算出部４２により算出された熱量Ｑを電力量Ｗに変換したり、電力量算出部４３により算出された電力量Ｗを熱量Ｑに変換したりする。なお、以下では、電力量算出部４３により算出された電力量Ｗを熱量Ｑに変換する例を説明する。
【００２３】
具体的に電力量Ｗを熱量Ｑに変換する場合、エネルギー量変換部４４は、タイマ３６により計測された時間をＴとした場合、
Ｑ＝Ｗ×Ｔ・・・（３）
なる式（３）から算出する。
【００２４】
合算部４５は、一方のエネルギー量（すなわちエネルギー量変換部４４により変換されていないエネルギー量）と、エネルギー量変換部４４により変換されたエネルギー量とを合算するものである。本実施形態の例において合算部４５は、変換されていないエネルギー量として熱量算出部４２により算出された熱量Ｑと、エネルギー量変換部４４により電力量から変換された熱量Ｑとを合算することとなる。表示部４１は、この合算部により合算されたエネルギー量（本実施形態では熱量Ｑ〔ＭＪ〕）を表示することとなる。
【００２５】
料金・排出量算出部４６は、太陽熱温水器１０及び太陽光発電装置２０の利用により削減されたエネルギー料金、及び、二酸化炭素排出量を算出するものである。
【００２６】
詳細には、以下のようにして削減エネルギー料金、及び、削減二酸化炭素量が算出される。まず、料金・排出量算出部４６は、削減エネルギー量に基づいて削減燃料量Ｖｎを算出する。ここで、燃料を都市ガスやプロパンガスなどの燃料ガスとした場合、燃料ガスの単位体積あたりの総発熱量をＨ［ＭＪ／Ｎｍ３］とし、給湯器４０の燃焼効率をｋ［％］とすると、
Ｖｎ＝Ｑｎ／（Ｈ×ｋ）［Ｎｍ３］・・・（４）
なる式（４）から、削減燃料量Ｖｎを算出することができる。なお、一例として、都市ガスの単位体積あたりの総発熱量Ｈ１は、４６．０８［ＭＪ／Ｎｍ３］であり、プロパンガスの単位体積あたりの総発熱量Ｈ２は、１０１．３８［ＭＪ／Ｎｍ３］である。また、ｋは、一般的に８０％（一般型ガス給湯器）〜９５％（高効率型ガス給湯器）などの一定の値である。
【００２７】
その後、料金・排出量算出部４６は、削減燃料量Ｖｎに基づいて削減エネルギー料金Ｙｎを算出する。具体的に、燃料ガスの単位体積あたりのガス料金をＢ［円／Ｎｍ３］とすると、
Ｙｎ＝Ｖｎ×Ｂ［円］・・・（５）
なる式（５）から、削減エネルギー料金Ｙｎを算出することができる。なお、一例として、都市ガスの単位体積あたりのガス料金Ｂは、１５３［円／Ｎｍ３］であり、プロパンガスの単位体積あたりのガス料金Ｂは、３８５［円／Ｎｍ３］である。
【００２８】
さらに、料金・排出量算出部４６は、削減燃料量Ｖｎに基づいて削減二酸化炭素排出量Ｘｎを算出する。具体的に、燃料ガスの単位体積あたりの二酸化炭素排出量をＥ［ｋｇＣＯ２／Ｎｍ３］とすると、
Ｘｎ＝Ｖｎ×Ｅ［ｋｇＣＯ２］・・・（６）
なる式（６）から、削減二酸化炭素排出量Ｘｎを算出することができる。なお、一例として、都市ガスの単位体積あたりの二酸化炭素排出量Ｅは、２．３５５［ｋｇＣＯ２／Ｎｍ３］であり、プロパンガスの単位体積あたりの二酸化炭素排出量Ｅは、５．８９３［ｋｇＣＯ２／Ｎｍ３］である。
【００２９】
次に、本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム１の動作を説明する。まず、図２は、本実施形態に係る宅内表示盤４０の動作を示すフローチャートである。図２に示すように、まず、宅内表示盤４０は各種センサ３１〜３６の計測信号を入力する（Ｓ１）。次いで、熱量算出部４２は太陽熱温水器１０の利用によって削減された熱量Ｑを算出する（Ｓ２）。このとき、熱量算出部７２は、上記式（１）に基づいて熱量Ｑを算出する。
【００３０】
次に、電力量算出部４３は太陽光発電装置２０の利用によって削減された電力量Ｗを算出する（Ｓ３）。このとき、電力量算出部４３は、上記式（２）に基づいて電力量Ｗを算出する。その後、エネルギー量変換部４４は、ステップＳ３において算出した電力量Ｗを熱量Ｑに変換する（Ｓ４）。このとき、エネルギー量変換部４４は、上記式（３）に基づいてエネルギー量を変換する。
【００３１】
次いで、合算部４５は、ステップＳ２にて算出された削減熱量Ｑと、ステップＳ４にて変換された熱量Ｑとを合算する（Ｓ５）。次に、料金・排出量算出部４６は、削減エネルギー料金、及び削減二酸化炭素量を算出する（Ｓ６）。このとき、料金・排出量算出部４６は、上記式（４）〜（６）に基づいて削減エネルギー料金、及び削減二酸化炭素量を算出する。その後、表示部４１は、ステップＳ５において合算された熱量Ｑを削減エネルギー量として表示すると共に、ステップＳ６において算出された削減エネルギー料金、及び削減二酸化炭素量を表示する（Ｓ７）。その後、図２に示す処理は終了する。
【００３２】
このようにして、本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム１によれば、太陽熱温水器１０によって削減された熱量Ｑと太陽光発電装置２０によって削減された電力量Ｗとの一方のエネルギー量を他方のエネルギー量に変換したうえで、合算して表示するため、熱量Ｑ及び電力量Ｗのいずれか一方が他方のエネルギー量に変換されて合算表示されることとなり、両者のエネルギー量を別々に表示させることなく、エネルギー削減量をより分かり易く表示することができる。
【００３３】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム１は、太陽光発電装置２０を備えているが、これに代えて燃料電池を用いるようにしてもよいし、太陽光発電装置２０と燃料電池とを組み合わせるようにしてもよい。さらに、燃料電池を用いた場合、燃料電池の排熱を利用して水の加熱を行い、加熱された水の温度及び量から削減された熱量を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…エネルギー削減量表示システム
１０…太陽熱温水器
２０…太陽光発電装置（電力発生装置）
３１〜３５…センサ
３６…タイマ
４０…宅内表示盤
４１…表示部（表示手段）
４２…熱量算出部（熱量算出手段）
４３…電力量算出部（電力量算出手段）
４４…エネルギー量変換部（エネルギー量変換手段）
４５…合算部（合算手段）
４６…料金・排出量算出部
【図１】
0005613510.tif 000002
【図２】
0005613510.tif 000003