(57)【要約】【課題】太陽熱温水器に再生可能エネルギーによる発電電力を組み合わせることにより、無駄な商用電力を使用しないハイブリッド型給湯装置の提供。【解決手段】太陽熱で水を温め、貯留する太陽熱温水器２と、太陽熱温水器２により得られた温水を貯留して保温する保温槽３と、再生可能エネルギーにより発電する太陽光発電装置４および風力発電装置５と、太陽光発電装置４および風力発電装置５により発電された電力により充電される蓄電装置６と、太陽光発電装置４および風力発電装置５により発電された電力により直接または蓄電装置６に充電された電力により保温槽３内の温水を加熱する電力ヒーター１１とを有する。【選択図】図１
2014092326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱で水を温め、貯留する太陽熱温水器と、
前記太陽熱温水器により得られた温水を貯留して保温する保温槽と、
再生可能エネルギーにより発電する発電装置と、
前記発電装置により発電された電力により充電される蓄電装置と、
前記発電装置により発電された電力により直接または前記蓄電装置に充電された電力により前記保温槽内の温水を加熱する電力ヒーターと
を有するハイブリッド型給湯装置。
【請求項２】
さらに、前記太陽熱温水器内の温水の温度を検出する温度センサーと、
前記太陽熱温水器から前記保温槽へ温水を供給する配管の途中に設けられた電動弁と、
前記温度センサーにより前記太陽熱温水器内の温水の温度が所定の温度に達したときに前記電動弁を開いて前記太陽熱温水器の温水を前記保温槽へ移すとともに、前記太陽熱温水器へ新たに水を供給する制御装置と
を有する請求項１記載のハイブリッド型給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱温水器に再生可能エネルギーによる発電電力を組み合わせて用いるハイブリッド型給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭用や業務用の給湯装置として太陽熱温水器が広く利用されている。ところが、太陽熱温水器は天候の影響を受けやすく、また夜間には新たに温水を得ることができないため、太陽熱温水器と電気温水器とを組み合わせて用いる温水供給装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、冷水供給系統、太陽熱温水器系統、電気温水器供給系統の下流側に、高温側入水口と低温側入水口とを備えた混合器が設けられ、混合器の感温部の温度変化による伸縮により開閉バルブを制御して、高温側入水口を介して流入する水と低温側入水口を介して流入する水とを混合した際の温度が、温度設定ダイヤルにより調整された設定温度となるように調整する温水供給装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１１３２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１に記載の温水供給装置のような電気温水器を用いる場合、常時一定量の温水を商用電力により作っておくことになるため、太陽熱温水器だけで賄える場合には電気温水器を加熱するための電気エネルギーが無駄となる。また、太陽熱温水器の温水の温度が低い場合は、電気温水器の温水が使用されることになり、太陽熱温水器の温水がほとんど利用されないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明においては、太陽熱温水器に再生可能エネルギーによる発電電力を組み合わせることにより、無駄な商用電力を使用しないハイブリッド型給湯装置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】
【０００７】
本発明のハイブリッド型給湯装置は、太陽熱で水を温め、貯留する太陽熱温水器と、太陽熱温水器により得られた温水を貯留して保温する保温槽と、再生可能エネルギーにより発電する発電装置と、発電装置により発電された電力により充電される蓄電装置と、発電装置により発電された電力により直接または蓄電装置に充電された電力により保温槽内の温水を加熱する電力ヒーターとを有するものである。
【０００８】
本発明のハイブリッド型給湯装置によれば、太陽熱温水器により得られた温水を保温槽に貯留して保温し、必要に応じてこの保温槽内の温水を、再生可能エネルギーにより発電された電力により直接または蓄電装置を介して加熱し、保温することができる。
【０００９】
本発明のハイブリッド型給湯装置は、さらに、太陽熱温水器内の温水の温度を検出する温度センサーと、太陽熱温水器から保温槽へ温水を供給する配管の途中に設けられた電動弁と、温度センサーにより太陽熱温水器内の温水の温度が所定の温度に達したときに電動弁を開いて太陽熱温水器の温水を保温槽へ移すとともに、太陽熱温水器へ新たに水を供給する制御装置とを有することが望ましい。
【００１０】
これにより、太陽熱温水器により所定の温度の温水が得られると、温度センサーにより検出され、太陽熱温水器から保温槽へ温水を供給する配管の途中の電動弁が開かれて、太陽熱温水器の温水が保温槽へ移され、太陽熱温水器へ新たに水が供給されて、連続的に太陽熱温水器により所定の温度の温水を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
（１）太陽熱で水を温め、貯留する太陽熱温水器と、太陽熱温水器により得られた温水を貯留して保温する保温槽と、再生可能エネルギーにより発電する発電装置と、発電装置により発電された電力により充電される蓄電装置と、発電装置により発電された電力により直接または蓄電装置に充電された電力により保温槽内の温水を加熱する電力ヒーターとを有することにより、太陽熱温水器により得られた温水を保温槽に貯留して保温し、必要に応じて再生可能エネルギーにより発電された電力により加熱し、保温することができるので、無駄な商用電力およびボイラー等による加温などを使用することなく、太陽熱温水器の温水を利用することが可能となる。
【００１２】
（２）さらに、太陽熱温水器内の温水の温度を検出する温度センサーと、太陽熱温水器から保温槽へ温水を供給する配管の途中に設けられた電動弁と、温度センサーにより太陽熱温水器内の温水の温度が所定の温度に達したときに電動弁を開いて太陽熱温水器の温水を保温槽へ移すとともに、太陽熱温水器へ新たに水を供給する制御装置とを有することにより、連続的に太陽熱温水器により所定の温度の温水を得ることができ、太陽熱温水器の能力をフルに活用して温水を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型給湯装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型給湯装置の概略構成図である。図１において、本発明の実施の形態におけるハイブリッド型給湯装置１は、太陽熱で水を温め、貯留する複数の太陽熱温水器２と、太陽熱温水器２により得られた温水を貯留して保温する保温槽３と、再生可能エネルギーにより発電する発電装置としての太陽光発電装置４および風力発電装置５と、太陽光発電装置４および風力発電装置５により発電された電力により充電される蓄電装置６と、後述する各種センサによる検出結果に基づいて後述する各種弁等を制御する制御装置７とを有する。太陽光発電装置４および風力発電装置５は、制御装置７に接続されている。
【００１５】
各太陽熱温水器２には、上水道の水が供給される給水配管２０と、各太陽熱温水器２内で温められた温水を保温槽３および浴槽８へ供給する給湯配管２１とが接続されている。また、各太陽熱温水器２と給湯配管２１との間には、それぞれ電気弁３０が設けられている。また、各太陽熱温水器２には、それぞれの太陽熱温水器２内の温水の温度を検出する温度センサー１０が設けられている。温度センサー１０は、制御装置７に接続されている。
【００１６】
保温槽３は、保温槽３内の温水を加熱する電力ヒーター１１と、保温槽３内の温水の温度を検出する温度センサー１２と、保温槽３内の温水の水位を検出する水位センサー１３とを備えている。電力ヒーター１１、温度センサー１２および水位センサー１３は、制御装置７に接続されている。給湯配管２１から保温槽３へ温水を供給する給湯配管２２の途中には、電気弁３２が設けられている。保温槽３から給湯配管２１へ温水を供給する給湯配管２３の途中には、電気弁３３および逆止弁３７が設けられている。給湯配管２１の給湯配管２２が接続された位置と給湯配管２３が接続された位置との間には、電気弁３４が設けられている。また、給湯配管２１の浴槽８の手前位置には、電気弁３５および流量計３６が設けられている。
【００１７】
上記構成のハイブリッド型給湯装置１では、昼間に各太陽熱温水器２により得られた温水は、給湯配管２１，２２を通じて保温槽３に貯留して保温される。このとき、制御装置７は、各太陽熱温水器２の温度センサー１０により各太陽熱温水器２内の温水が所定の温度、例えば４０℃に達したときに、それぞれの電気弁３０を開いて各太陽熱温水器２の温水を保温槽３へ移すとともに、給水配管２０を通じて各太陽熱温水器２へ新たに水を供給する。なお、このとき、電気弁３３，３４，３５は閉じている。
【００１８】
また、制御装置７は、太陽光発電装置４および風力発電装置５により発電された電力を蓄電装置６へ供給し、蓄電装置６に充電する。そして、制御装置７は、温度センサー１２により検出した保温槽３内の温水の温度が所定の温度以下、例えば３５℃になったときに、蓄電装置６に充電された電力を利用して電力ヒーター１１を作動させ、保温槽３内の温水を所定の温度、例えば４０℃まで加熱する。また、制御装置７は、蓄電装置６を介さずに、太陽光発電装置４および風力発電装置５により発電された電力により直接電力ヒーター１１を作動させることもある。例えば、蓄電装置６が満充電となっているときなどである。
【００１９】
そして、制御装置７は、必要に応じ、あるいは要求に応じて、保温槽３内の温水を浴槽８へ供給する。このとき、制御装置７は、電気弁３２，３４を閉じ、電気弁３３，３５を開いて、保温槽３内の温水を給湯配管２３，２１を通じて浴槽８へ供給する。また、制御装置７は、所要量の温水が浴槽８へ供給されたことを流量計３６により検出すると、電気弁３３，３５を閉じる。あるいは、制御装置７は、電気弁３０，３４，３５を開き、電気弁３２，３３を閉じて、太陽熱温水器２から給湯配管２０を通じて直接浴槽８へ温水を供給することも可能である。
【００２０】
また、制御装置７は、水位センサー１３により保温槽３内の温水の量を検出することにより、各電気弁３０，３２，３３，３４，３５を制御して、保温槽３内の温水の量が最適となるようにする。また、図示しないが、本実施形態におけるハイブリッド型給湯装置１は、必要に応じて商用電力により蓄電装置６へ充電したり、電力ヒーター１１を作動させたりすることが可能となっている。なお、本実施形態においては、再生可能エネルギーにより発電する発電装置として太陽光発電装置４および風力発電装置５を例にとって説明したが、その他の波力、潮力、流水、潮汐、地熱やバイオマス等の再生可能エネルギーを用いることも可能である。
【００２１】
以上のように、本実施形態におけるハイブリッド型給湯装置１では、太陽熱温水器２により得られた温水を保温槽３に貯留して保温し、必要に応じて再生可能エネルギーにより発電された電力により加熱し、保温することができるので、無駄な商用電力およびボイラー等による加温などを使用することなく、太陽熱温水器２の温水を利用することが可能となっている。
【００２２】
また、本実施形態におけるハイブリッド型給湯装置１では、温度センサー１０により太陽熱温水器２内の温水の温度が所定の温度に達したときに電動弁３０を開いて太陽熱温水器２の温水を保温槽３へ移すとともに、太陽熱温水器２へ新たに水を供給するので、１日のうちに複数回連続的に太陽熱温水器２により所定の温度の温水を得ることができ、太陽熱温水器２の能力をフルに活用して温水を得ることが可能となっている。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のハイブリッド型給湯装置は、家庭用や業務用の給湯装置として有用である。
【符号の説明】
【００２４】
１  ハイブリッド型給湯装置
２  太陽熱温水器
３  保温槽
４  太陽光発電装置
５  風力発電装置
６  蓄電装置
７  制御装置
８  浴槽
１０  温度センサー
１１  電力ヒーター
１２  温度センサー
１３  水位センサー
２０  給水配管
２１，２２，２３  給湯配管
３０，３２，３３，３４，３５  電気弁
３６  流量計
３７  逆止弁
【図１】
2014092326.tif 000003