(57)【要約】【課題】  集合住宅において太陽熱やコジェネレーションシステムの廃熱を公平かつ有効に利用可能な給水予熱システム等を提供する。【解決手段】  制御部２３は、各住戸１９に供給する湯水の加熱量を設定する（ステップ１０４）。すなわち、制御部２３は、各住戸１９に供給する湯水温度を設定する。加熱量は、ステップ１０２で取得された熱量／総使用湯水量で算出される。例えば、前述の例において、総使用湯水量が１００００Ｌであった場合には、（６０℃−２０℃）＊１５００Ｌ／１００００Ｌ＝６℃と計算される。すなわち、水道水が２０℃であるのに対し、２６℃の湯水を各住戸１９に供給する。なお、実際には、これに、熱量計算時刻以降のガスエンジン５の廃熱量が加えられ、さらに、放熱ロス分が差し引かれて、供給湯水温度が設定される。【選択図】図３
2014145496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水予熱システムであって、
常に湯が満たされている貯湯槽と、
前記貯湯槽の湯を加熱する予熱装置と、
前記貯湯槽に接続され、前記貯湯槽の湯と、水道水とを混合する混合器と、
前記混合器に接続され、集合住宅の各戸に設けられる給湯器と、
前記貯湯槽の内部の湯温および湯量を検出するセンサと、
前記混合器における湯水の混合割合を制御する制御部と、
前記集合住宅において各戸の前記給湯器に一日に送水された湯水総使用量を記憶する記憶部と、
を具備し、
前記予熱装置によって前記貯湯槽の湯を予熱し、
前記制御部は、所定時刻において、前記センサを用いて前記貯湯槽に貯められる熱量を算出し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている過去の前記湯水総使用量で前記熱量を除して、供給する予熱水の加熱温度を算出し、
前記制御部は、前記加熱温度を水道水温度に加算した温度になるように、前記混合器における湯水混合比率を制御することを特徴とする給水予熱システム。
【請求項２】
前記予熱装置は、少なくとも太陽熱集熱器を含むことを特徴とする請求項１記載の給水予熱システム。
【請求項３】
前記予熱装置は、少なくともコジェネレーションシステムを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給水予熱システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記給湯器に送水する湯温の下限を、一日の前記コジェネレーションシステムによる廃熱予測量から放熱ロスを差し引いた熱量を、前記湯水総使用量で除して得られる加熱量に、水道水温を加算した温度とすることを特徴とする請求項３のいずれかに記載の給水予熱システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記給湯器に送水する湯温の上限を、前記給湯器の最低設定温度以下とすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の給水予熱システム。
【請求項６】
前記所定時刻は、前記予熱装置を構成する太陽熱集熱器による予熱量が低下した後であって、前記集合住宅における使用湯水量が増加する前の時間である１６時〜１８時の間に設定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の給水予熱システム。
【請求項７】
前記集合住宅の使用湯水量が予定よりも多い場合であって、前記貯湯槽の熱量が不足した場合には、前記貯湯槽の湯を加熱するバックアップバーナが用いられ、
前記バックアップバーナが使用された場合には、少なくとも翌日の前記制御部において前記湯水混合比率を算出する際に、前記加熱温度から所定温度を下げる補正を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の給水予熱システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記貯湯槽の湯温が、前記予熱装置を構成するコジェネレーションシステムの廃熱上限温度を超えている場合には、前記制御部における前記湯水混合比率を算出する際に、前記加熱量から所定温度を上げる補正を行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の給水予熱システム。
【請求項９】
前記予熱装置が、少なくとも太陽熱集熱器とコジェネレーションシステムを有する場合であって、
前記制御部は、前記所定時刻において、前記太陽熱集熱器による集熱量が所定量よりも低い場合に前記コジェネレーションシステムの稼働時間を延長し、前記太陽熱集熱器による集熱量が所定量よりも高い場合に前記コジェネレーションシステムの稼働時間を短縮することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の給水予熱システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の給水予熱システムの送水温度制御方法であって、
所定時刻において、前記センサによって前記貯湯槽に貯められた熱量を検出し、
過去の前記湯水総使用量で前記熱量を除して、単位水量あたりの加熱量を算出し、
前記加熱量を水道水温度に加算した温度の送水温度になるように、前記混合器における湯水混合比率を設定することを特徴とする給水予熱システムの送水温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅において、太陽熱やコジェネレーションシステムの廃熱を効率よく利用可能な給水予熱システムおよび給水予熱システムの送水温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅において、太陽熱やコジェネレーションシステムなどの廃熱を利用して給湯用の水道水を予熱する予熱型給湯システムがある。従来の予熱型給湯システムでは、太陽熱集熱器やコジェネレーションシステムの廃熱によって貯湯槽内の水を昇温し、所定の温度に設定された混合器によって、一定の温度の湯を各住戸に供給していた。
【０００３】
このような、太陽熱等を利用した給湯の予熱システムとしては、例えば、太陽光の受光面を備えて太陽光の熱を集熱する集熱器が集合住宅のベランダの手摺り部に受光面を垂直向きとして設置され、集熱器は受光面で受ける太陽光の熱によって内部の液体を加熱する構成と成し、集熱器には該集熱器内の液体を循環させるための集熱器側液体循環通路が接続されて、該集熱器側液体循環通路にはベランダの鉄筋定着部近傍に設けられた貯湯槽が熱的に接続されており、集熱器側液体循環通路内の液体を循環させることにより集熱器で集熱した熱によって貯湯槽内の湯水を加熱する集熱利用加熱制御手段がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３３９３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、例えば夏は水道水温が高いため、所定温度の湯を得るために必要な熱量は小さい。一方、冬は所定温度の湯を得るために必要な熱量が大きくなる。このため、夏は、太陽熱集熱器等の熱が余り、これらの熱の利用率が低下し、冬は熱が不足する恐れがある。
【０００６】
また、例えば太陽熱を利用した場合、日中から日の入り直後までは貯湯槽の湯温が高いため、夕方から比較的早い時間に湯を利用する住戸においては、この熱を有効に利用することができる。一方、深夜に湯を利用する住戸においては、貯湯槽の湯が不足して、熱を利用することができない恐れがある。このように、従来の方法では、集合住宅全体で熱を公平かつ有効に利用することが困難であった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、集合住宅において太陽熱やコジェネレーションシステムの廃熱を公平かつ有効に利用可能な給水予熱システム等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】
【０００８】
前述した目的を達するために第１の発明は、給水予熱システムであって、湯をためることができる貯湯槽と、前記貯湯槽の湯を加熱する予熱装置と、前記貯湯槽に接続され、前記貯湯槽の湯と、水道水とを混合する混合器と、前記混合器に接続され、集合住宅の各戸に設けられる給湯器と、前記貯湯槽の内部の湯温および湯量を検出するセンサと、前記混合器における湯水の混合割合を制御する制御部と、前記集合住宅において各戸の前記給湯器に一日に送水された湯水総使用量を記憶する記憶部と、を具備し、前記予熱装置によって前記貯湯槽の湯を予熱し、所定時刻において、前記制御部は、前記センサを用いて前記貯湯槽に貯められる熱量を算出し、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている過去の前記湯水総使用量で前記熱量を除して、供給する予熱水の加熱温度を算出し、前記制御部は、前記加熱温度を水道水温度に加算した温度になるように、前記混合器における湯水混合比率を制御することを特徴とする給水予熱システムである。
【０００９】
このようにすることで、貯湯槽内の熱量を、集合住宅で使用されると予想される湯水総使用量で除して、混合器における混合後の湯温を設定するため、各住戸の湯の使用時間によって、混合器における混合後の供給湯水温度が大きく変化することを抑制することができる。また、太陽熱集熱量などが多い場合と少ない場合とで、供給湯水温度を変化させるため、熱の余りや不足を低減することができる。
【００１０】
前記予熱装置は、少なくとも太陽熱集熱器を含んでもよい。前記予熱装置は、少なくともコジェネレーションシステムを含んでもよい。
【００１１】
このようにすることで、太陽熱やコジェネレーションシステムの廃熱を有効に利用することができる。
【００１２】
前記予熱装置がコジェネレーションシステムを含む場合には、前記制御部は、前記給湯器に送水する湯温の下限を、一日の前記コジェネレーションシステムによる廃熱予測量から放熱ロスを差し引いた熱量を、前記湯水総使用量で除して得られる加熱量に、水道水温を加算した温度とすることが望ましい。
【００１３】
このようにすることで、コジェネレーションシステムの廃熱をより有効に利用することができる。
【００１４】
また、前記制御部は、前記給湯器に送水する湯温の上限を、前記給湯器の最低設定温度以下とすることが望ましい。
【００１５】
このように、給湯器の最低設定温度を超えないようにすることで、仮に最低設定温度に設定されている給湯器に対しても、設定温度以上の湯が出ることを防止することができる。
【００１６】
前記所定時刻は、前記予熱装置を構成する太陽熱集熱器による予熱量が低下した後であって、前記集合住宅における使用湯水量が増加する前の時間である１６時〜１８時の間に設定されることが望ましい。
【００１７】
このようにすることで、その日の太陽熱による集熱量がおおよそ確定するため、その日に利用できる熱量の予測の精度が高い。また、通常、１８時以降に湯の使用量のピークがあるため、この前に熱の利用量を設定することで、効率良く熱を利用することができる。
【００１８】
前記集合住宅の使用湯水量が予定よりも多い場合であって、前記貯湯槽の熱量が不足した場合には、前記貯湯槽の湯を加熱するバックアップバーナが用いられ、
前記バックアップバーナが使用された場合には、少なくとも翌日の前記制御部において前記湯水混合比率を算出する際に、前記加熱量から所定温度を下げる補正を行ってもよい。
【００１９】
このようにすることで、万が一熱が不足した場合でも、例えば深夜の湯の利用者に対しても、湯を供給することができる。また、この場合に、翌日の加熱量を設定する際に、所定温度だけ下げる補正を行うことで、熱量が不足することを抑制することができる。
【００２０】
前記制御部は、前記貯湯槽の湯温が、前記予熱装置を構成するコジェネレーションシステムの廃熱上限温度を超えている場合には、前記制御部における前記湯水混合比率を算出する際に、前記加熱量から所定温度を上げる補正を行ってもよい。
【００２１】
このようにすることで、コジェネレーションシステムの廃熱をより有効に利用することができる。
【００２２】
前記予熱装置が、少なくとも太陽熱集熱器とコジェネレーションシステムを有する場合であって、前記制御部は、前記所定時刻において、前記太陽熱集熱器による集熱量が所定量よりも低い場合に前記コジェネレーションシステムの稼働時間を延長し、前記太陽熱集熱器による集熱量が所定量よりも高い場合に前記コジェネレーションシステムの稼働時間を短縮してもよい。
【００２３】
このように、太陽熱の集熱量に応じてコジェネレーションシステムの廃熱量を調整することで、天候等によらず、ほぼ同量の熱を供給することができる。
【００２４】
第２の発明は、第１の発明にかかる給水予熱システムの送水温度制御方法であって、所定時刻において、前記センサによって前記貯湯槽に貯められた熱量を検出し、過去の前記湯水総使用量で前記熱量を除して、単位水量あたりの加熱量を算出し、前記加熱温度を水道水温度に加算した温度の送水温度になるように、前記混合器における湯水混合比率を設定することを特徴とする給水予熱システムの送水温度制御方法である。
【００２５】
このようにすることで、集合住宅において、熱を有効に利用可能であり、各住戸に対して公平に熱を供給することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、集合住宅において太陽熱やコジェネレーションシステムの廃熱を公平かつ有効に利用可能な給水予熱システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】給水予熱システム１を示すブロック図。
【図２】給水予熱管理装置１０を示すハードウェア構成図。
【図３】給水予熱システム１の送水温度制御方法を示すフローチャート。
【図４】住戸における湯水総使用量と予熱装置の熱回収量の推移の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、給水予熱システム１を示すブロック図である。給水予熱システム１は、予熱装置である太陽熱集熱装置３およびガスエンジン５と、貯湯槽７と、給水予熱管理装置１０と、混合器１７と、各住戸１９に設置される給湯器２１等から構成される。
【００２９】
太陽熱集熱装置３は、太陽光を受けて、装置内の回路を循環する熱媒体によって熱を集熱する。太陽熱集熱装置３によって集熱された熱によって、貯湯槽７の湯を昇温する。
【００３０】
ガスエンジン５は、ガスを燃焼して発電を行うとともに、ガスの燃焼による廃熱を利用するコジェネレーションシステムである。ガスエンジン５で回収された廃熱によって、貯湯槽７の湯を昇温する。なお、コジェネレーションシステムとしては、ガスエンジン５ではなく、他の燃料電池等であってもよい。
【００３１】
貯湯槽７は、内部に湯を貯留することができる。貯湯槽７には、配管１１が接続される。配管１１によって、貯湯槽７に水道水が供給される（図中矢印Ａ方向）。なお、配管１１は、一部で分岐し、一方の配管１１は貯湯槽７に接続され、貯湯槽７には常に水が満たされている。他方の配管１１は混合器１７と接続され、混合器１７に水道水を供給する（図中矢印Ｂ方向）。混合器１７の詳細は後述する。なお、貯湯槽７および混合器１７に供給される水道水の総量は、水量計１３によって検出可能である。
【００３２】
貯湯槽７には、バックアップバーナ１５が設けられる。バックアップバーナ１５は、貯湯槽７内の湯を昇温することができる。また、貯湯槽７には、図示を省略した、湯温センサや湯量センサが設けられる。湯温センサおよび湯量センサによって、貯湯槽７内に貯留された湯の温度や量を検出することができる。
【００３３】
ガスエンジン５、太陽熱集熱装置３、貯湯槽７、バックアップバーナ１５、混合器１７等は、給水予熱管理装置１０と接続される。給水予熱管理装置１０は、各装置等の制御を行う。また、給水予熱管理装置１０は、前述した湯温センサおよび湯量センサや、水量計１３によって検出された各種情報を取得することができる。
【００３４】
貯湯槽７から出湯される配管と、前述した水道水が流れる配管１１から分岐した配管は、混合器１７に接続される。混合器１７は、貯湯槽７からの湯量と、水道水の混合比を変更することができる。すなわち、混合器１７によって、混合後の予熱された供給される湯水の温度（供給湯水温度）を変更することができる。
【００３５】
混合器１７の出湯側は、複数の配管１２に分岐する。それぞれの配管１２は、集合住宅９の各住戸１９に設置された給湯器２１に接続される。すなわち、混合器１７で混合された湯水は各住戸１９に分配され（図中矢印Ｃ方向）、各住戸１９の給湯器２１に給水することができる。なお、給湯器２１は、各住戸１９に給湯温度を所定の範囲で設定可能である。したがって、給湯器２１の設定温度よりも低い温度の湯水が供給された場合には、各住戸の給湯器２１が、それぞれ設定温度となるように、湯水を昇温して給湯する。
【００３６】
図２は、給水予熱管理装置１０を示すハードウェア構成図である。給水予熱管理装置１０は、例えば、制御部２３、記憶部２５、メディア入出力部２７、通信制御部２９、入力部３１、表示部３３、周辺機器Ｉ／Ｆ部３５等から構成され、それらがバス３７を介して接続される。なお、給水予熱管理装置１０としては、コンピュータである例を説明するが、本発明の各部制御機能を奏すればその構成は限定されない。
【００３７】
制御部２３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。ＣＰＵは、記憶部２５、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス３７を介して接続された各装置を駆動制御し、給水予熱管理装置１０が行う処理を実現する。
【００３８】
ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部２５、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部２３が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００３９】
記憶部２５は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やＳＳＤ（フラッシュＳＳＤ）（ソリッドステートドライブ）であり、制御部２３が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティングシステム）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳ（オペレーティングシステム）に相当する制御プログラムや、後述の処理に相当するアプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部２３により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。また、記憶部２５には、本発明において用いられる、各種データが保管される。
【００４０】
メディア入出力部２７（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置を有する。
【００４１】
通信制御部２９は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク間の通信を媒介する通信インタフェースである。
【００４２】
入力部３１は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部３１を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。
【００４３】
表示部３３は、ＣＲＴモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。
【００４４】
周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部３５は、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部３５を介してコンピュータは周辺機器とのデータの送受信を行う。例えば、水量計１３や各センサと接続され、消各種情報を取得することができる。
【００４５】
バス３７は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００４６】
次に、本発明の給水予熱システム１における、給水予熱管理装置１０の制御方法について説明する。図３は、給水予熱管理装置１０の制御方法を示すフローチャートである。まず、制御部２３は、熱量を計算する時刻を設定する（ステップ１０１）。給水予熱管理装置１０は、一日に１回、予熱装置で予熱された熱量を計算し、その計算に基づいて、後述する混合器１７等の制御を行う。熱量を計算して各種制御を行う時刻としては、例えば以下のようにして決定される。
【００４７】
図４は、集合住宅９全体での湯水使用量（給湯器２１に供給された湯または水の総量）と、各予熱装置による熱量（太陽熱集熱装置３による太陽熱集熱量と、ガスエンジン５の廃熱量）の一日の変化を示す図概念図である。湯水使用量は、主に朝方と夜にピークとなる。例えば、１８時以降に湯水の使用量が増加する。
【００４８】
これに対し、太陽熱の集熱量は、日中が最大となり、夕方には低下してやがて集熱しなくなる。なお、図示した例では、晴れた日を想定しているが、天候によって、集熱量は異なる。しかし、日が沈んだ後は、いずれの天候であっても、それ以上の熱を得ることができなくなる。
【００４９】
ガスエンジンの廃熱量は、ガスエンジン５の稼働時間によって変動する。図示した例では、およそ１４時から２２時まで稼働した例を示す。ガスエンジン５が稼働している間は、ガスエンジン５で生じる熱を利用することができる。
【００５０】
本発明の給水予熱管理装置１０は、湯水の使用量が増加する前に、今後の湯水の使用見込み量を決定することが望ましい。例えば、夜間のピークになる前に湯水の使用見込み量を決定することで、夜間遅くに帰宅した人が、湯水を利用できなくなることを防止することができる。このような時刻としては、例えば、１６時から１８時の間であることが望ましく、１７時程度に設定することが望ましい（図中Ｄ）。
【００５１】
一方、上述した時刻であれば、その日の太陽熱による集熱量を正確に知ることができる。前述したように、太陽熱は天候などによって集熱量を予測することが困難であるが、夕方であれば、それ以降に集熱することが困難であるため、それまでに集熱された熱量を知ることができる。なお、ガスエンジン５の廃熱量は、ガスエンジン５の稼働スケジュールによって、比較的精度よく予測することができる。したがって、ガスエンジン５の廃熱量は、一日のどの時点においても、それ以降の廃熱量を知ることができる。
【００５２】
このように、夕方の１６時から１８時において、貯湯槽７に蓄えられた熱量を算出することで、その日の太陽熱の集熱量を正確に把握することができるとともに、夜の湯水使用量のピーク前に、各種の制御を行うことができる。したがって、前述した熱量を計算する時刻としては、夕方の１６時から１８時であることが望ましい。なお、このような熱量を計算する時刻情報または時刻を決定するための各種情報は、あらかじめ記憶部２５に記憶されており、制御部２３は、記憶部２５から熱量計算時刻を取得する。
【００５３】
次に、制御部２３は、熱量計算時刻になると、貯湯槽７内の熱量を取得する（ステップ１０２）。貯湯槽７内の熱量は、例えば、湯温センサ、湯量センサを用いて取得する。また、制御部２３は、水道水の水温を水温センサ等によって取得する。熱量は、例えば、水道水温度が２０℃、湯温が６０℃、湯量が１５００Ｌであれば、（６０℃−２０℃）＊１５００Ｌで計算することができる。この熱量が、その日の一日で蓄えられた熱量である。
【００５４】
制御部２３は、それ以降の時間で回収可能なガスエンジン５の廃熱量を加算する。前述したように、ガスエンジン５は、あらかじめ設定されたスケジュールによって稼働するため、その後の廃熱量は比較的精度よく算出することができる。このため、制御部２３は、現在稼働中のガスエンジン５が停止するまでに回収可能な廃熱量を、前述した熱量に加算して、貯湯槽７内の熱量として算出することもできる。なお、ガスエンジン５の時間当たりの廃熱量情報は、記憶部２５に記憶されている。
【００５５】
また、制御部２３は、熱量を算出するにあたって、貯湯槽７の放熱ロスを考慮することもできる。放熱ロスは、貯湯槽７の保温性等に応じて異なるが、例えば１５％程度とすることができる。放熱ロス情報は、例えば記憶部２５に記憶されており、制御部２３によって取得される。なお、放熱ロス情報は、実際の温度低下情報などの日々のデータに基づいて、随時補正を行ってもよい。
【００５６】
次に、制御部２３は、集合住宅９における一日の湯水総使用量を取得する（ステップ１０３）。ここで、本発明における湯水総使用量とは、各住戸１９に設置された全ての給湯器２１に供給される湯水の総量である。湯水総使用量は、例えば前日以前の実績を記憶部２５に記憶させておき、制御部２３は、記憶部２５から湯水総使用量情報を取得する。なお、湯水総使用量は、水量計１３で計測される。湯水総使用量は、例えば、１〜２週間程度の平均とすることができる。また、曜日や季節などによって、使用する過去の湯水総使用量情報を使い分けてもよい。
【００５７】
次に、制御部２３は、各住戸１９に供給する湯水の加熱量を設定する（ステップ１０４）。すなわち、制御部２３は、各住戸１９に供給する湯温を設定する。加熱量は、ステップ１０２、１０３で取得された熱量／総使用湯水量で算出される。例えば、前述の例において、総使用予熱水量が１００００Ｌであった場合には、（６０℃−２０℃）＊１５００Ｌ／１００００Ｌ＝６℃と計算される。すなわち、水道水が２０℃であるのに対し、２６℃の湯水を各住戸１９に供給する。なお、実際には、これに、熱量計算時刻以降のガスエンジン５の廃熱量が加えられ、さらに、放熱ロス分が差し引かれて、供給湯水温度が設定される。
【００５８】
なお、制御部２３は、貯湯槽７の湯温がガスエンジン５の廃熱温度付近の場合（例えば７０〜７５℃）、熱の利用が進んでいないと判断し、貯湯槽７の湯温が低下するように、供給湯水温度を増加してもよい。例えば、供給湯水温度を５℃上昇させてもよい。
【００５９】
ここで、制御部２３は、加熱量の上限を以下のようにして設定してもよい。給湯器２１は、各住戸１９で所望の温度に設定することができる。この際、給湯器２１の機器固有の最低設定温度が存在する。この温度を大きく上回ると、給湯器２１の設定温度よりも熱いお湯が給湯器２１から出ることとなる。したがって、制御部２３は、前述した供給湯水温度を、給湯器２１の最低設定温度以下とするように制御してもよい。
【００６０】
なお、さらに望ましくは、制御部２３は、供給湯温の上限を、給湯器２１の最低設定温度−５℃とする。給湯器２１は、通常、微妙な加熱（例えば＋１℃〜＋５℃）が困難である。したがって、例えば最低設定温度３５℃に対して、３３℃の湯水を供給すると、給湯器２１は、２℃だけ加熱することができず、それ以上の加熱をするなど、湯温が不安定となる。したがって、制御部２３は、供給湯水温度の上限を、給湯器２１の最低設定温度−５℃とすることが望ましい。このような、供給湯水温度の上限情報は、例えば記憶部２５に記憶し、制御部２３は、ステップ１０４で算出した加熱量によって、供給湯水温度が上限を超えると判断すると、供給湯水温度を上限値として設定すればよい。
【００６１】
また、制御部２３は、加熱量の下限を以下のようにして設定してもよい。例えば、前述したように、ガスエンジン５の稼働スケジュールはあらかじめ設定されている。このため、ガスエンジン５からは、稼働時間等に応じた熱量が必ず回収される。したがって、仮に太陽熱を全く回収できなかったとしても、ガスエンジン５の廃熱で、貯湯槽７内にどれだけの熱量を蓄えることができるかは、おおよそ計算することができる。したがって、制御部２３は、少なくとも、ガスエンジン５の廃熱量（放熱ロスを差し引く）は熱量として確保可能であるため、この熱量を下回るような供給湯水温度としてしまうと、ガスエンジン５から回収した廃熱を有効に活用することができなくなる。
【００６２】
したがって、制御部２３は、ガスエンジン５から回収（予定を含む）される熱量に基づいて、供給湯水温度の下限値とすることが望ましい。
【００６３】
次に、制御部２３は、供給湯水温度（水道水温＋加熱温度）となるように、混合器１７における混合比率を制御する（ステップ１０５）。すなわち、貯湯槽７から供給する湯水量と、水道水の水量の混合比を算出し、その混合比となるように、混合器１７を制御する。以上により、所定の温度の湯水を供給することができる。この際、湯水の使用時間によって、熱量が不足したり熱を余らすことを抑制することができる。
【００６４】
なお、制御部２３は、貯湯槽７内の熱量（湯量）が不足したと判断すると、バックアップバーナ１５を稼働することもできる。このようにすることで、予想よりも多量の湯水が使用された場合であっても、供給湯水温度が変動することを抑制することができる。なお、この場合には、翌日以降の制御において、湯水総使用量の補正や、加熱量の補正を行うことが望ましい。例えば、前日にバックアップバーナ１５が稼働した場合には、ステップ１０４で給水加熱量を算出する際に、所定温度（例えば１℃または数％）下げるような補正を行ってもよい。なお、このような制御を行う場合には、前述した貯湯槽７の湯温上昇に伴う供給湯水温度を増加する補正を行わないように設定することもできる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の給水予熱システム１によれば、集合住宅９において太陽熱集熱装置３やガスエンジン５などのコジェネレーションシステムの廃熱を公平かつ有効に利用することが可能となる。したがって、利用者の利用時間によらず、全住戸で給水予熱システム１による恩恵を受けることができる。このように、すべての住戸１９に公平に熱が利用できるようにすることで、この熱に課金することもできる。すなわち、給湯器に送られる湯水量によって、供給される熱量が定まるため、湯水の使用量に応じて、熱利用料金を回収することもできる。
【００６６】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６７】
例えば、前述の実施形態では、太陽熱集熱装置３とガスエンジン５の両方を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られない。少なくとも一方の予熱装置を用いればよい。
【００６８】
また、太陽熱集熱装置３とガスエンジン５の両方を用いた場合には、太陽熱集熱装置による集熱量に応じて、ガスエンジン５の稼働時間を制御してもよい。例えば、ステップ１０２において、制御部２３は、貯湯槽７に太陽熱集熱装置３による集熱が十分になされていないと判定すると（例えば悪天候時）、ガスエンジン５の稼働時間を１時間延長し、ガスエンジン５による回収熱量を増加させる。一方、太陽熱集熱装置３による集熱量が所定量以上であると判定すると、ガスエンジン５の稼働時間を１時間短縮して、ガスエンジン５による回収熱を減らすことができる。このようにすることで、天候による供給湯水温度の変化を小さくすることができる。
【００６９】
なお、ガスエンジン５は、月当たりの稼働時間が設定されているため、上述の制御は、月当たりのガスエンジン５の稼働時間が設定時間となるように調整される。例えば、月の前半で悪天候の日が続いた場合において、月の後半でも太陽熱の集熱が十分でないと判断した場合であっても、ガスエンジン５の設定稼働時間を超えることができないため、ガスエンジン５の稼働時間を短縮するように制御が行われる。
【符号の説明】
【００７０】
１………給水予熱システム
３………太陽熱集熱装置
５………ガスエンジン
７………貯湯槽
９………集合住宅
１０………給水予熱管理装置
１１、１２………配管
１３………水量計
１５………バックアップバーナ
１７………混合器
１９………住戸
２１………給湯器
２３………制御部
２５………記憶部
２７………メディア入出力部
２９………通信制御部
３１………入力部
３３………表示部
３５………周辺機器Ｉ／Ｆ部
３７………バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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