(57)【要約】【課題】予測した太陽光発電の発電量が外れても買電費を最小限にとどめる。【解決手段】翌日になって気象情報の変化によって余剰電力予想値が減少し、昼間帯沸上可能の判定が満たされなくなったとしても、当該大きな余剰電力予想値が短時間でも生じれば、余剰沸上時間区分設定部３３Ｂが直ちにそのタイミングにおいて太陽光発電を利用した昼間帯の沸上運転を行うよう特定の時間区分を決定する。これにより、昼間帯沸上可能の判定が満たされないまま太陽光発電利用の昼間帯の沸上運転が全く行われない場合のように、例えば夕方以降にユーザが湯水を大量に使用する時に湯切れが生じたり、あるいはその湯切れを防止するために昼間帯の高価な電力をシステム外から購入したりするのを、最小限にとどめることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電装置と、
湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、
を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、
気象情報に対応した前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日における余剰電力予測値を所定周期で繰り返して決定する余剰電力予測手段と、
前記翌日における、前記貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、
前記所望日から前記翌日にわたる所定の夜間帯において当該翌日に必要な貯湯量の沸き上げを完了するための、夜間沸上開始時刻までの間の第１タイミングで、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記夜間帯を除く昼間帯において当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ第１しきい値以上に連続する第１時間区分があるか否かを判定する、第１しきい値判定手段と、
前記第１しきい値判定手段により前記第１時間区分があると判定された場合に、前記夜間沸上開始時刻以降の所定の第２タイミングで、前記昼間帯における前記沸上運転を加味した貯湯量の前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する夜間沸上制御手段と、
前記夜間沸上制御手段の制御による前記沸上運転の終了後、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日の前記昼間帯において当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ前記第１しきい値以上に連続する第２時間区分があるか否かを所定周期で繰り返して再判定する、第１しきい値再判定手段と、
前記第１しきい値再判定手段により前記第２時間区分があると判定された場合には、当該第２時間区分の到来に対応した前記翌日の第１動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する、第１制御手段と、
前記第１しきい値再判定手段により前記第２時間区分がないと判定された場合には、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日の前記昼間帯において、当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ前記第１しきい値より小さい第２しきい値以上に連続する第３時間区分があるか否かを所定周期で繰り返して判定する、第２しきい値判定手段と、
前記第２しきい値判定手段により前記第３時間区分があると判定された場合には、当該時間区分の到来に対応した前記翌日の第２動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する、第２制御手段と、
を有することを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
【請求項２】
前記第２しきい値判定手段により前記第３時間区分がないと判定された場合には、最後に第２制御手段によって決定された前記第２動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する第３制御手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
【請求項３】
前記第１タイミングにおける前記第１しきい値判定手段による前記第１時間区分があるとの判定に対応し、当該第１時間区分の到来に対応した前記翌日の第３動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように前記加熱手段を制御するよう、前記所望日の前記夜間沸上開始時刻よりも前に決定する、第４制御手段をさらに有し、
前記第１制御手段は、
前記第１しきい値再判定手段により前記第２時間区分があると判定された場合には、前記第３動作時刻に代えて前記第１動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
【請求項４】
太陽光発電装置と、
湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、
を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、
気象情報に対応した前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、
前記貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、
所望日から前記所望日の翌日にわたる所定の夜間帯において当該翌日に必要な貯湯量の沸き上げを完了するための夜間沸上開始時刻までの間に、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記夜間帯を除く昼間帯において当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ所定のしきい値以上に連続する特定の時間区分があるか否かを判定する、区分判定手段と、
前記区分判定手段により前記特定の時間区分があると判定された場合に、前記昼間帯における前記沸上運転を加味した貯湯量の前記沸上運転を前記夜間帯に行うように、前記加熱手段を制御する夜間制御手段と、
前記夜間制御手段の制御に基づく前記夜間帯における前記沸上運転の終了後、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記特定の時間区分の起点時刻を画定する、区分画定手段と、
を有することを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の太陽光発電装置連携貯湯式給湯装置においては、特許文献１記載のように、気象予測情報に基づき（日照条件が良好な場合には）太陽光発電装置が太陽光を受光して発電を行い、貯湯式給湯装置はこの太陽光発電装置で発電された電力を用いて貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行うものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１０９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、少なくとも発電電力値がある程度大きい必要がある。具体的には、例えば、所望日の翌日の太陽光発電装置での発電電力予測値から貯湯式給湯装置を除く電気負荷の消費する負荷消費電力予測値を差し引いた余剰電力予測値が、貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値以上となるときに、前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を実行することができる。
【０００５】
その場合、前記翌日の昼間帯における太陽光発電を利用した沸上運転での沸上量（発電沸上量）が見込まれる分、昼間帯以外の（前記所望日から前記翌日にわたる）夜間帯において通常の手法（システム外から購入する電力を使用）により実行される沸上運転での沸上量（買電沸上量）を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。その際、例えば、前記昼間帯においては太陽光発電を利用した沸上運転を実行可能な制御態様とし、前記夜間帯においては太陽光発電を利用せず前記した購入電力による沸上運転を行う制御態様とすることができる。
【０００６】
ここで、発電電力の予測に用いられる前記気象情報は時々刻々と変化するものであり、前記のように昼間帯における太陽光発電電力利用の沸上運転を加味した沸上量を夜間帯に沸き上げた後、前記翌日において新たに取得される気象情報が、前記所望日において取得された気象情報の内容と異なっている（いわゆる予報が外れる）可能性もあり得る。その場合で、特に発電電力値の基準で前記所望日の予測よりも前記翌日の予測の方が悪い方向に予報が外れた場合、太陽光発電を利用した沸上運転を不実行としたままでは夕方以降におけるユーザの湯水の使用量が不足してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、気象情報に対応した前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日における余剰電力予測値を所定周期で繰り返して決定する余剰電力予測手段と、前記翌日における、前記貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、前記所望日から前記翌日にわたる所定の夜間帯において当該翌日に必要な貯湯量の沸き上げを完了するための、夜間沸上開始時刻までの間の第１タイミングで、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記夜間帯を除く昼間帯において当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ第１しきい値以上に連続する第１時間区分があるか否かを判定する、第１しきい値判定手段と、前記第１しきい値判定手段により前記第１時間区分があると判定された場合に、前記夜間沸上開始時刻以降の所定の第２タイミングで、前記昼間帯における前記沸上運転を加味した貯湯量の前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する夜間沸上制御手段と、前記夜間沸上制御手段の制御による前記沸上運転の終了後、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日の前記昼間帯において当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ前記第１しきい値以上に連続する第２時間区分があるか否かを所定周期で繰り返して再判定する、第１しきい値再判定手段と、前記第１しきい値再判定手段により前記第２時間区分があると判定された場合には、当該第２時間区分の到来に対応した前記翌日の第１動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する、第１制御手段と、前記第１しきい値再判定手段により前記第２時間区分がないと判定された場合には、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日の前記昼間帯において、当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ前記第１しきい値より小さい第２しきい値以上に連続する第３時間区分があるか否かを所定周期で繰り返して判定する、第２しきい値判定手段と、前記第２しきい値判定手段により前記第３時間区分があると判定された場合には、当該時間区分の到来に対応した前記翌日の第２動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する、第２制御手段と、を有するものである。
【０００８】
また、請求項２では、前記第２しきい値判定手段により前記第３時間区分がないと判定された場合には、最後に第２制御手段によって決定された前記第２動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御する第３制御手段を有するものである。
【０００９】
また、請求項３では、前記第１タイミングにおける前記第１しきい値判定手段による前記第１時間区分があるとの判定に対応し、当該第１時間区分の到来に対応した前記翌日の第３動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように前記加熱手段を制御するよう、前記所望日の前記夜間沸上開始時刻よりも前に決定する、第４制御手段をさらに有し、前記第１制御手段は、前記第１しきい値再判定手段により前記第２時間区分があると判定された場合には、前記第３動作時刻に代えて前記第１動作時刻で前記太陽光発電装置からの電力による前記沸上運転を開始するように、前記加熱手段を制御するものである。
【００１０】
また、請求項４では、太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、気象情報に対応した前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、前記貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値を決定する装置消費電力予測手段と、所望日から前記所望日の翌日にわたる所定の夜間帯において当該翌日に必要な貯湯量の沸き上げを完了するための夜間沸上開始時刻までの間に、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記夜間帯を除く昼間帯において当該余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上でありかつ所定のしきい値以上に連続する特定の時間区分があるか否かを判定する、区分判定手段と、前記区分判定手段により前記特定の時間区分があると判定された場合に、前記昼間帯における前記沸上運転を加味した貯湯量の前記沸上運転を前記夜間帯に行うように、前記加熱手段を制御する夜間制御手段と、前記夜間制御手段の制御に基づく前記夜間帯における前記沸上運転の終了後、前記余剰電力予測手段が決定している前記余剰電力予測値に基づき、前記特定の時間区分の起点時刻を画定する、区分画定手段と、を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の請求項１によれば、貯湯式給湯装置が太陽光発電装置と連携して沸上運転を行う。すなわち、日照条件が良好な場合、太陽光発電装置は昼間時間帯に太陽光を受光して発電を行うことができ、貯湯式給湯装置は、この太陽光発電装置で発電された電力を用いて、加熱手段が貯湯タンク内の湯水を加熱する前記沸上運転を行うことができる。
【００１２】
このように太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、少なくとも発電電力値がある程度大きい必要がある。前記沸上運転を円滑に行うために、請求項１によれば、余剰電力予測手段と、装置消費電力予測手段とが設けられる。前記余剰電力予測手段は、例えば所望日に取得された当該所望日の翌日の気象情報に対応した太陽光発電装置での発電電力値の時間的変動（発電電力予測値）を用いて、前記翌日における余剰電力予測値を決定する。また、前記装置消費電力予測手段が、前記翌日における当該貯湯式給湯装置の消費する装置消費電力予測値を決定する。これら翌日の余剰電力予測値と装置消費電力予測値とに基づき、前記翌日の昼間帯において発電電力値が時間的に変動するとき、当該昼間帯における沸上運転を実行可能な発電電力値となるか否か（前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となるか否か）が判定される。具体的には、前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となりかつ第１しきい値（例えば２時間）以上連続する時間区分（第１時間区分）が前記昼間帯にあるか否か、が第１しきい値判定手段によって判定される。
【００１３】
この第１しきい値判定手段の判定が満たされない場合には、前記所望日から前記翌日にわたる夜間帯（前記昼間帯以外の例えば２３：００〜翌７：００）における所定の夜間沸上開始時刻になると、通常の手法（システム外から購入する電力を使用）により沸上運転が実行される。一方、前記第１しきい値判定手段の判定が満たされた場合には、前記翌日の昼間帯に太陽光発電を利用した沸上運転での沸上量が見込まれることから、夜間沸上制御手段の制御により、前記夜間沸上開始時刻以降の所定のタイミング（第２タイミング。例えば３：００）で、前記昼間帯における前記沸上運転時の沸上量を差し引いた沸上量（前記第１しきい値判定手段の判定が満たされない場合よりも少ない沸上量）の前記沸上運転が開始される。なお、以上のような夜間帯における沸上量の差異に鑑み、前記第１しきい値判定手段の判定は、前記夜間沸上開始時刻までの間の所定のタイミング（第１タイミング。例えば２３：００）に行われる。
【００１４】
ここで、発電電力の予測に用いられる前記気象情報は時々刻々と変化するものであり、前記のように昼間帯における太陽光発電電力利用の沸上運転を加味した沸上量を夜間帯に沸き上げた後、前記翌日において新たに取得される気象情報が、前記所望日において取得された気象情報の内容と異なっている（いわゆる予報が外れる）可能性もあり得る。これに対応して、請求項１によれば、前記余剰電力予測手段が前記余剰電力予測値を最新の気象情報に対応しつつ所定周期で繰り返して決定するとともに、第１しきい値再判定手段が設けられている。
【００１５】
第１しきい値再判定手段は、前記した夜間沸上制御手段の制御による夜間帯の沸上運転の終了後（例えば７：００）に、その時点で余剰電力予測手段により決定されている最新の余剰電力予測値に基づき、再び、前記第１しきい値判定手段と同様の判定を行う。すなわち、昼間帯において前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となりかつ前記第１しきい値（例えば２時間）以上連続する時間区分（第２時間区分）があるか否か、が判定される。なお、この判定も、前記余剰電力予測値の繰り返し決定に対応し、所定周期で繰り返して行われる。
【００１６】
前記第１しきい値判定手段による判定時と同様、引き続き、前記第１しきい値再判定手段でも判定が満たされた（前記第２時間区分が例えば９：００〜１５：００にあった）場合には、前記新たに取得された気象情報の内容が前記所望日に取得された気象情報の内容と同じである（あるいは大きく変わっていない）とみなされ、第１制御手段による加熱手段への制御により、前記第２時間区分の到来に対応したタイミング（第１動作時刻。例えば９：００）で、前記太陽光発電装置からの電力による沸上運転が開始される。
【００１７】
一方、前記第１しきい値再判定手段での判定が満たされなかった場合には、前記新たに取得された気象情報の内容が前記所望日に取得された気象情報の内容から大きく変わったとみなされ、第２しきい値判定手段による判定が行われる。すなわち、前記の判定基準を若干緩和して、前記第１しきい値に代えてそれよりも小さい第２しきい値（例えば１時間）が用いられ、昼間帯において前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となりかつ当該第２しきい値以上連続する時間区分（第３時間区分）があるか否か、が判定される。なお、この判定も、前記余剰電力予測値の繰り返し決定に対応し、所定周期で繰り返して行われる。
【００１８】
そして、前記第２しきい値判定手段での判定が満たされた（前記第３時間区分が例えば１１：３０〜１２：３０にあった）場合には、第２制御手段による加熱手段への制御により、前記第３時間区分の到来に対応したタイミング（第２動作時刻。例えば１１：３０）で、前記太陽光発電装置からの電力による沸上運転が開始される。
【００１９】
以上のようにして、請求項１においては、前記のようにして前記所望日に行われた、余剰電力の予想結果及び前記翌日の昼間帯沸上可能の判定結果（大きな余剰電力予想値が第１時間区分だけ連続する）に基づいて、夜間帯の沸上運転が行われる。そしてその後当該翌日になって気象情報の変化によって余剰電力予想値が減少し、前記昼間帯沸上可能の判定が満たされなくなった（大きな余剰電力予想値があまり連続しなくなった）としても、当該大きな余剰電力予想値が短時間でも生じれば、直ちにそのタイミングにおいて太陽光発電を利用した前記昼間帯の沸上運転を行うことができる。この結果、前記昼間帯沸上可能の判定が満たされないまま太陽光発電利用の前記昼間帯の沸上運転が全く行われない場合のように、例えば夕方以降にユーザが湯水を大量に使用する時に湯切れが生じたり、あるいはその湯切れを防止するために昼間帯の高価な電力をシステム外から購入したりするのを、最小限にとどめることができる。この結果、ユーザの利便性を向上することができる。
また、請求項２によれば、その後のさらなる気象情報の変化によって余剰電力予想値がさらに減少し、比較的小さな前記第２しきい値を用いた判定ですら満たされなくなった（大きな余剰電力予想値自体が生じなくなった）としても、それ以前に当該大きな余剰電力予想値が多少なりとも生じていたタイミング（前記第２動作時刻）において、太陽光発電を利用した前記昼間帯の沸上運転を行うことができる。これにより、前記の湯切れ発生や湯切れ防止のためのコスト増大を極力抑制することができる。
【００２０】
また、請求項３によれば、前記所望日において前記翌日の昼間帯沸上を実行開始するタイミング（第３動作時刻）が第４制御手段によって決定されている状態で前記夜間帯の沸上運転が行われ、そしてその後当該翌日になったとき、第１制御手段により、最新の余剰電力予測値に対応して昼間帯沸上を実行開始するタイミング（第１動作時刻）が決定される。これにより、前記新たに取得された気象情報の内容が前記所望日に取得された気象情報の内容から変わっていたとしても、当該変わった後の新しい内容に対応して修正を施し、きめ細かく前記昼間帯の沸上運転の制御を行うことができる。
【００２１】
また、請求項４によれば、余剰電力予測手段が余剰電力予測値を（例えば最新の気象情報に基づき）決定する。そして、その決定された余剰電力予測値に基づき、所望日において、区分判定手段が、翌日の昼間帯において太陽光発電の電力を用いた沸上運転を行うべき特定の時間区分があるか（＝余剰電力予測値が装置消費電力予測値以上でありかつ所定のしきい値以上に連続する時間区分があるか）否かを判定する。特定の時間区分があると判定されると、夜間制御手段の制御により、前記昼間帯における沸上運転を加味した貯湯量の沸上運転が、夜間帯に行われる。
【００２２】
そして、この夜間帯の沸上運転が終了すると、前記のようにして所望日に決定されている（最新の）余剰電力予測値に基づき、区分画定手段により、前記のようにして既に決定されている前記特定の時間区分の起点時刻（言い換えればいつから前記昼間帯の沸上運転を行うか）が画定される。
【００２３】
以上の結果、請求項４によれば、太陽光発電を利用した昼間帯の沸上運転を行うか否かについては所望日において判断する一方、当該昼間帯の沸上運転をいつ開始するかについては、実際に翌日になってから時刻画定手段によって決定する。これにより、前記翌日になって気象情報の変化によって余剰電力予想値が変化したとしても、最新の情報に基づき昼間帯の沸上運転をきめ細かく制御することができる。この結果、ユーザの利便性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムのシステム構成図
【図２】ＨＥＭＳ機器及び制御部の機能ブロック図
【図３】太陽光発電による発電電力予測値、電気負荷機器における消費電力量予測値、貯湯式給湯装置の装置使用電力予測値、及び、余剰電力予測値の一例を、概念的にそれぞれ表したグラフ図
【図４】翌日の天気が雨又は曇り等と予測された場合の、太陽光発電による発電電力予測値、電気負荷機器における消費電力量予測値、貯湯式給湯装置の装置使用電力予測値、及び、余剰電力予測値の一例を、概念的にそれぞれ表したグラフ図
【図５】余剰電力予測値が装置消費電力予測値以上となる状態が２時間以上連続する時間区分が複数ある場合を概念的に表すグラフ図
【図６】余剰電力予測値が装置消費電力予測値以上となる状態が１時間以上２時間未満である場合を概念的に表すグラフ図
【図７】余剰電力予測値が装置消費電力予測値を全く越えない場合を概念的に表すグラフ図
【図８】ＨＥＭＳ機器が実行する制御手順を表すフローチャート図、及び、ステップＳ１００Ａ，１００Ｂの詳細手順を表すフローチャート図
【図９】制御装置が実行する制御手順の前半部分を表すフローチャート図
【図１０】ステップＳ１５の詳細手順を表すフローチャート図
【図１１】制御装置が実行する制御手順の後半部分を表すフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、本発明の一実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
【００２６】
本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムのシステム構成を図１に示す。なお、図１においては、図示の煩雑防止のために、後述する信号授受のうち一部は図示省略している。図１において、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、図示しない家屋等の建造物に設置されたヒートポンプ式の貯湯式給湯装置１と、商用電源４９に接続された分電盤２と、前記家屋の屋根等に設置された太陽光発電パネル４、及び、太陽光発電パネル４の発電電力を交流電源に変換するインバータ５を備えた太陽光発電装置３と、前記貯湯式給湯装置１以外の他の負荷を構成する、例えばエアコン等からなる電気負荷機器６（図１中では単に「エアコン」と図示）と、前記家屋の家庭内の電力マネジメントを行うためのＨＥＭＳ（＝Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）機器７と、ネットワーク通信網８と、サーバ９とを有している。
【００２７】
前記ＨＥＭＳ機器７は、貯湯式給湯装置１及び太陽光発電装置３に双方向に通信可能（破線参照。以下同様）に接続されている。これにより、ＨＥＭＳ機器７は、貯湯式給湯装置１の使用状況や太陽光発電装置３の発電電力情報や分電盤２の分岐回路ごとの消費電力量の情報を収集可能となっている。またＨＥＭＳ機器７は、さらに前記ネットワーク通信網８を介し前記サーバ機器９に接続され、必要な情報を相互にやりとり可能となっている。なお、ＨＥＭＳ機器７が太陽光発電装置３との間の通信により前記発電電力情報を収集するのに代え、ＨＥＭＳ機器７が、分電盤２への発電電力の入力あるいは分電盤３と商用電源４９との間の電力の授受を監視することで、太陽光発電装置３の発電電力情報を収集するようにしても良い。
【００２８】
前記貯湯式給湯装置１は、リモコン装置５０と、湯水を貯湯する貯湯タンク１０と、前記貯湯タンク１０の底部に給水する給水管１１と、前記貯湯タンク１０の頂部から出湯する出湯管１２と、前記給水管１１から分岐した給水バイパス管１３と、前記出湯管１２からの湯と前記給水バイパス管１３からの水を、前記リモコン装置５０によって設定された給湯設定温度になるように混合する混合弁１４と、図示しない給湯端末に給湯する給湯管１５と、給湯流量を検出し対応する検出信号を出力する給湯流量センサ１６と、給湯温度を検出し対応する検出信号を出力する給湯温度センサ１７と、前記貯湯タンク１０内の湯水の貯湯温度を検出し対応する検出信号を出力する貯湯温度センサ１８とを有している。前記貯湯温度センサ１８は、貯湯タンク１０の側面に高さ位置を変えて複数個設けられている。これら複数の貯湯温度センサ１８のそれぞれは、例えば、十分に加熱された状態の湯の温度に対応して予め設定された、所定のしきい値以上の湯水温度を検出したとき、対応する検出信号を制御装置３１へ出力するように構成されている。これにより、前記複数の貯湯温度センサ１８のうち何個のセンサから前記検出信号が出力されているかに基づき、前記制御装置３１は、前記貯湯タンク１０内において十分に加熱された状態となっている湯の量（すなわち貯湯量）を検出することができる。
【００２９】
また、前記貯湯式給湯装置１はさらに、前記貯湯タンク１０内の湯水を沸上目標温度に加熱するヒートポンプ装置１９（加熱手段に相当）を有している。このヒートポンプ装置１９は、冷媒を高温高圧に圧縮搬送する圧縮機２０と、前記高温の高圧の冷媒と前記貯湯タンク１０からの水との熱交換を行う水冷媒熱交換器２１と、前記水冷媒熱交換器２１で熱交換後の冷媒を減圧膨張させる膨張弁２２と、外気と低圧冷媒との熱交換を行い低圧冷媒を蒸発させる空気熱交換器２３と、前記空気熱交換器２３へ外気を送風する送風機２４と、前記圧縮機２０から吐出される前記冷媒の温度を検出し対応する検出信号を前記制御装置３１へ出力する吐出温度センサ２５と、前記送風機２４における例えば通風経路上に設けられ、外気温度を検出し対応する検出信号を前記制御装置３１へ出力する外気温度センサ３０（外気センサ）とを備えている。
【００３０】
また、前記貯湯式給湯装置１はさらに、貯湯式給湯装置１全体の作動を制御する前記制御装置３１と、前記貯湯タンク１０の下部と前記水冷媒熱交換器２１の水側入口とを接続する加熱往き管２６と、水冷媒熱交換器２１の水側出口と前記貯湯タンク１０の上部とを接続する加熱戻り管２７と、前記加熱往き管２６の途中に設けられた加熱循環ポンプ２８と、前記加熱戻り管２７に設けられ検出信号を前記制御装置３１へ出力する沸上温度センサ２９とを有している。なお、前記の加熱往き管２６、加熱戻り管２７、及び加熱循環ポンプ２８により加熱循環回路が構成されている（以下適宜、単に「加熱循環回路２６，２７，２８」という）。
【００３１】
前記のように、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、太陽光発電装置３と、貯湯式給湯装置１とが備えられている。日照条件が良好な場合、前記太陽光発電装置３は、前記太陽光発電パネル４で太陽光を受光して発電を行うことができ、前記貯湯式給湯装置１は、この太陽光発電装置３で発電された電力を用いて、前記ヒートポンプ装置１９が加熱循環回路２６，２７，２８を介し貯湯タンク１０内の湯水を加熱する沸上運転を行うことができる。このようにして太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、少なくとも発電電力値がある程度大きい（詳細には、貯湯式給湯装置１に供給される電力値、すなわち、発電電力値から貯湯式給湯装置１を除く前記電気負荷機器６の消費する負荷使用電力値を差し引いた余剰電力値がある程度大きい。後述）必要がある。そこで、前記沸上運転を円滑に行うために、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００には、前記ＨＥＭＳ機器７及び前記制御装置３１に、図２に示す各機能部が設けられている。
【００３２】
すなわち、図２に示すように、前記ＨＥＭＳ機器７には、気象情報取得部３２Ａと、発電電力予測部３２Ｂと、負荷使用電力予測部３２Ｃと、装置使用電力予測部３２Ｄと、余剰電力予測部３２Ｅと、装置使用電力出力部３２Ｆと、余剰電力出力部３２Ｇとが設けられている。また前記制御装置３１には、装置使用電力取得部４３と、余剰電力取得部４４と、余剰沸上時間帯設定部３３Ａと、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂと、余剰沸上制御部４０と、余剰沸上容量算出部３７と、使用湯量学習部３４と、必要熱量決定部３５と、夜間沸上容量算出部３６と、補正夜間沸上容量算出部３８と、夜間沸上制御部３９と、昼間沸増制御部４２とが設けられている。また、これら各機能部の、ＨＥＭＳ機器７及び制御装置３１における割り当て（配分）は、図示の例に限られず、例えばＨＥＭＳ機器７と制御装置３１との間の通信内容を充実化することで、ＨＥＭＳ機器７に設けられている前記の各機能部３２Ａ〜３２Ｇのうち一部の機能を制御装置３１に設けた構成としても良いし、逆に、制御装置３１に設けられている前記の各機能部３３Ａ，３３Ｂ，３４〜４６のうちの一部の機能をＨＥＭＳ機器７に設けた構成としても良い。
【００３３】
前記気象情報取得部３２Ａは、例えばサーバ９から発せられる気象情報（例えば天気予報情報や日照時間情報等）を取得する。なお、サーバ９以外の適宜の箇所から公知情報としての気象情報を取得しても良い。
【００３４】
前記発電電力予測部３２Ｂ（発電電力予測手段に相当）は、太陽光発電装置３から取得済みの、過去所定期間において時間変動した単位時間ごとの発電電力量と、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報とに基づき、決定対象となる所定時間帯（この例では、例えば後述の図８及び図９に示すフローによる制御手順が開始される所望日及びその翌日のうち、少なくとも翌日を含む時間帯。具体的には、前記所望日の２３：００から前記翌日２３：００までの２４時間）での、時間変動する前記太陽光発電装置３の発電電力挙動における単位時間ごとの発電電力予測値を決定（算出）する。
【００３５】
前記負荷使用電力予測部３２Ｃは、前記分電盤２から取得済みの、前記建造物におけるエアコン等の前記電気負荷機器６の過去所定期間の単位時間ごとの消費電力量に基づき、前記所定時間帯における当該電気負荷機器６の単位時間ごとの消費電力を表す負荷使用電力の予測値（時間変動する場合もしない場合も含む）を決定（算出）する。
【００３６】
前記装置使用電力予測部３２Ｄ（装置消費電力予測手段に相当）は、前記貯湯式給湯装置１から取得済みの、当該貯湯式給湯装置１の過去所定期間の単位時間ごとの消費電力量に基づき、前記所定時間帯における、当該貯湯式給湯装置１の単位時間ごとの消費電力（正確には、その時間に貯湯式給湯装置１が運転したと仮定した場合に消費するであろう、単位時間ごとの消費電力。以下同様）を表す装置使用電力の予測値（時間変動する場合もしない場合も含む）を決定（算出）する。
【００３７】
前記装置使用電力出力部３２Ｆは、前記装置使用電力予測部３２Ｄで決定された前記装置使用電力の予測値を、前記制御装置３１（詳細は前記装置使用電力取得部４３）へと出力する。
【００３８】
前記余剰電力予測部３２Ｅ（余剰電力予測手段に相当）は、前記発電電力予測部３２Ｂにより決定された前記発電電力予測値と、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより決定された前記負荷使用電力予測値とに基づき（具体的には前記発電電力予測値から前記負荷使用電力予測値を差し引いて）、前記所定時間帯における、時間変動する前記建造物での余剰電力挙動における、単位時間ごとの余剰電力予測値を決定（算出）する。
【００３９】
前記余剰電力出力部３２Ｇは、前記余剰電力予測部３２Ｅで決定された前記所定時間帯における前記余剰電力予測値を、前記制御装置３１（詳細は前記余剰電力取得部４４）へと出力する。
【００４０】
ここで、前記のようにして前記発電電力予測部３２Ｂにより決定される前記発電電力予測値、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより決定される負荷使用電力予測値、及び、前記装置使用電力出力部３２Ｆから出力される前記装置使用電力予測値、前記余剰電力出力部３２Ｇから出力される前記余剰電力予測値の技術的意義を、図３及び図４を用いて説明する。
【００４１】
図３は、横軸に「０：００」，「１：００」，・・，「２３：００」，「２４：００」のように時刻が刻まれる時間軸をかつ縦軸に電力量［ｋＷｈ］を取り、前記翌日（０：００〜２４：００）における、前記太陽光発電装置３による発電電力量の予測値（発電電力予測部３２Ｂにより決定）、前記電気負荷機器６における前記負荷使用電力予測値（負荷使用電力予測部３２Ｃにより決定）、前記貯湯式給湯装置１における前記装置使用電力予測値（装置使用電力出力部３２Ｆから出力）、及び、前記余剰電力予測値（前記余剰電力出力部３２Ｇから出力）の一例を、概念的にそれぞれ表したグラフである。
【００４２】
図３に示すように、この例は、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により前記翌日における天気が晴れであると予測された場合の例である。すなわち、図中の実線による折れ線グラフで示すように、太陽光発電装置３における前記発電電力予測値は、０：００〜６：００までほぼ０［ｋＷｈ］で推移するが、日の出（６：００〜７：００の間）とともに徐々に上昇し、７：００では０．２［ｋＷｈ］、８：００では１．０［ｋＷｈ］、８：３０で１．５［ｋＷｈ］、となり、その後９：００で１．８［ｋＷｈ］、１０：００では２．５［ｋＷｈ］、１１：００での３．２［ｋＷｈ］を経て、１２：００における３．３［ｋＷｈ］でピークを迎える。その後は、発電電力予測値は、日の陰りとともに徐々に減少し、１３：００では３．２［ｋＷｈ］、１４：００では２．５［ｋＷｈ］となり、その後１５：００で１．８［ｋＷｈ］、１５：３０で１．５［ｋＷｈ］、１６：００では１．０［ｋＷｈ］、１７：００での０．２［ｋＷｈ］を経て、日の入り（１７：００〜１８：００の間）により１８：００以降はそのまま２４：００までほぼ０［ｋＷｈ］となる。
【００４３】
一方、図中の灰色の棒グラフで示すように、前記電気負荷機器６における前記負荷使用電力予測値は、前記翌日の０：００〜２４：００の間、終日、０．５［ｋＷｈ］となっている。この結果、「太陽光発電装置３における発電電力予測値」−「電気負荷機器６における負荷使用電力予測値」で表される前記余剰電力予測値は、図３に示すように、前記翌日の８：００で初めて０．５［ｋＷｈ］が生じ、８：３０で１．０［ｋＷｈ］、９：００で１．３［ｋＷｈ］、１０：００で２．０［ｋＷｈ］、１１：００での２．７［ｋＷｈ］を経て、１２：００における２．８［ｋＷｈ］で最大となる。その後、徐々に減少し、１３：００では２．７［ｋＷｈ］、１４：００では２．０［ｋＷｈ］、１５：００で１．３［ｋＷｈ］、１５：３０で１．０［ｋＷｈ］、１６：００で０．５［ｋＷｈ］となる。
【００４４】
以上のような余剰電力予測値の時間変動に対し、この例では、前記貯湯式給湯装置１が運転されるときの前記装置使用電力予測値が、単位時間あたり１［ｋＷｈ］となっている。そして、「余剰電力予測値」≧「貯湯式給湯装置１の装置使用電力予測値」となる時間帯（沸上可能時間帯。詳細は後述）であれば、太陽光発電装置３での発電電力による沸上運転が実行可能となる（後述の余剰沸上時間帯設定部３３Ａの機能を参照）ことから、この例では、前記沸上可能時間帯である８：３０〜１５：３０のうち、１０：３０〜１４：３０の時間区分で、前記貯湯式給湯装置１の沸上運転実行が予定されている（黒色棒グラフ参照。後述の余剰沸上時間区分決定部３３Ｂの機能を参照）。
【００４５】
なお、図３に示した例は、前記したように前記翌日における天気が晴れであると予測された場合の例である。これに対し、例えば前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により前記翌日における天気が雨又は曇り等（太陽による日射がほとんどない）と予測された場合の例を図４に示す。この場合、図中の実線による折れ線グラフで示すように、太陽光発電装置３における前記発電電力予測値は、０：００〜８：００までほぼ０［ｋＷｈ］で推移し、日の出に伴ってわずかに上昇するが、９：００で０．１［ｋＷｈ］、１０：００では０．３［ｋＷｈ］、１１：００で０．５［ｋＷｈ］、１２：００での０．６［ｋＷｈ］を経た後の１３：００におけるピークでも０．７［ｋＷｈ］程度に留まる。その後は、発電電力予測値は、１４：００で０．６［ｋＷｈ］、１５：００で０．５［ｋＷｈ］、１６：００では０．３［ｋＷｈ］、１７：００で０．１［ｋＷｈ］となり、１８：００以降はそのまま２４：００までほぼ０［ｋＷｈ］となる。この結果、「太陽光発電装置３における発電電力予測値」−「電気負荷機器６における負荷使用電力予測値」で表される前記余剰電力予測値は、図４に示すように、前記翌日の１２：００〜１４：００までの間でわずかに生じる程度であり、その最大値も０．２［ｋＷｈ］程度に留まる。このような場合、前記の「余剰電力予測値」≧「貯湯式給湯装置１の装置使用電力予測値」となる前記沸上可能時間帯が存在しないことから、図４中に示すように、前記貯湯式給湯装置１の沸上運転は、（太陽光発電による電力を用いず）前記商用電源４９からの給電（すなわち太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００外から購入される電力の利用。以下適宜「買電」という）により、通常通り、電力料金単価が安価な夜間帯（この例では２３：００〜９：００）のうちの適宜の時間帯（この例では２：３０〜６：３０）に実行予定とされる（後述の余剰沸上時間帯設定部３３Ａ及び余剰沸上制御部４０の機能を参照）。
【００４６】
図２に戻り、前記制御装置３１の前記装置使用電力取得部４３は、前記装置使用電力出力部３２Ｆから出力された前記所定時間帯における前記装置使用電力の予測値を取得する。
【００４７】
前記余剰電力取得部４４は、前記余剰電力出力部３２Ｇから出力された前記所定時間帯における（この例では２４時間分の）前記余剰電力予測値を取得する。
【００４８】
前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記余剰電力取得部４４で取得された前記余剰電力予測値が、前記装置使用電力取得部４３で決定された前記所定時間帯のうちの対応する時間帯における前記装置使用電力予測値以上となるか否かを判定する。この判定が満たされた場合は、さらに余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記取得された単位時間ごとの前記余剰電力予測値と、前記決定された前記所定時間帯の単位時間ごとの装置使用電力予測値とに基づき、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる時間帯（沸上可能時間帯）を決定する。
【００４９】
前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより決定された前記沸上可能時間帯のうちから、その時間帯において前記沸上運転を行える時間長さが予め決定してある所定値（この例では例えば２時間；第１しきい値に相当）以上となる時間区分を、前記翌日において前記太陽光発電装置３からの電力により貯湯式給湯装置１が前記沸上運転を行う予定の前記特定の時間区分（以下適宜、「特定の時間区分」という）として決定する。なお、上記のような時間区分が複数ある場合には、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、それら複数の時間区分の中から、後述の区分決定ルールに沿って最も優先順位が高くなる時間区分を、前記沸上運転を行うべき前記特定の時間区分として決定する。そして前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、以上のような前記特定の時間区分の決定を、当該翌日（昼間帯）の間に所定周期で繰り返して行う。このとき、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、前記余剰電力取得部４４で取得された前記余剰電力予測値の変化に応じて前記特定の時間区分を適宜補正する。
【００５０】
ここで、このような時間区分の決定を行う際に、前記のように前記余剰電力予測値の変化に応じて適宜補正しつつ所定周期で繰り返して行う技術的意義を、以下に詳細に説明する。
【００５１】
前記図３及び図４を用いて前述したように、本実施形態の貯湯式給湯装置１においては、前記翌日において前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となる場合には、前記太陽光発電装置３からの電力によって前記沸上運転を実行することができる。その場合、昼間帯において前記沸上運転での沸上量（発電沸上量）が見込まれる分、前記昼間帯以外の（前記所望日から前記翌日にわたる）前記夜間帯において前記買電により実行される、沸上運転での沸上量（買電沸上量）を減らすことができ、コスト低減を図ることができる（後述する補正夜間沸上容量算出部３８の機能を参照）。
【００５２】
ここで、発電電力の予測に用いられる前記気象情報は時々刻々と変化するものであり、前記のように昼間帯における太陽光発電電力利用の沸上運転を加味した沸上量を夜間帯に沸き上げた後、前記翌日において新たに取得される気象情報が、前記所望日において取得された気象情報の内容と異なっている（いわゆる予報が外れる）可能性もあり得る。
【００５３】
例えば、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａが前記所望日の適宜のタイミング（例えば２３：００）で、一度は図５に示すような前記余剰電力予測値を出力したとする。この図５において、前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値（この例では１．５［ｋＷｈ］）以上となるのは、前記翌日の９：００〜１０：００で２．０［ｋＷｈ］となり、その後に１１：００で１．４［ｋＷｈ］に一旦下がり、１２：００で２．５［ｋＷｈ］一度上がった後、１３：００で２．０［ｋＷｈ］にまた下がり、その後に１４：００〜１５：００で２．５［ｋＷｈ］を維持し、その後は前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値未満となる。
【００５４】
この場合は、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記余剰電力の予測値が前記装置電力の予測値を超える前記沸上可能時間帯として、図５に示すように、８：３０〜１０：３０までの時間区分と、１１：３０〜１５：３０までの時間区分との２つが設定される。この設定は、上述したように、前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となりかつ予め決定してある所定値（例えば２時間）以上連続する時間区分に対して設定する。そして、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂがこれら２つのうちいずれかを前記沸上運転を行う予定の前記特定の時間区分とするかは、前記したように、複数の区分が存在したときのために予め定められているルールに沿って決められる。例えば、最長時間となる時間区分優先のルールであれば１１：３０〜１５：３０の時間区分に決定され、最先の時間区分優先のルールであれば８：３０〜１０：３０の時間区分に決定され、最後の時間区分優先のルールであれば１１：３０〜１５：３０の時間区分に決定され、余剰電力のピーク値が最大となる時間区分優先のルールであれば１１：３０〜１５：３０の時間区分に決定される。
【００５５】
しかしながら、以上のような前記余剰電力予測値で前記沸上可能時間帯が前記所望日の２３：００に設定された場合でも、天候の変化等により気象情報が変化したことに起因して、前記翌日の昼間帯では前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａが図６に示すような前記余剰電力予測値を出力する場合もある。この図６では、前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となるのは、前記翌日の１１：３０〜１２：３０までの１時間の間だけで２．０［ｋＷｈ］となり、その前後では前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値未満となる。このように前記翌日において新たに取得される気象情報が、前記所望日において取得された気象情報の内容と大きく異なる場合がある。
【００５６】
このような場合、前記所望日の適宜のタイミング（例えば２３：００）で前記「余剰電力予測値」≧「装置使用電力予測値」となることを予測できた、前記翌日８：３０頃〜１０：３０頃の時間帯における前記発電沸上量を見込んだ分、前記所望日〜前記翌日の夜間帯（この例では２３：００〜９：００）での前記買電により実行される前記買電沸上量が減らされていることから、そのままでは、前記８：３０頃以降の昼間帯において、貯湯タンク１０内の加熱水の容量が足りなくなるおそれがある。その場合、当該昼間帯の例えば８：３０以降において貯湯式給湯装置１における沸上運転を行うことになるが、前記したように、前記余剰電力予測値は例えば９：００において１．０［ｋＷｈ］であることから前記装置使用電力予想値１．０［ｋＷｈ］に対して足りない１．０［ｋＷｈ］分（昼間帯は高価である）を買電で補わなければならない。同様に、１０：００では前記余剰電力予測値は１．０［ｋＷｈ］であり１．０［ｋＷｈ］分を買電で補わなければならない。以上のように高価な昼間帯の買電による沸上運転を行わざるを得なくなる結果、コスト増を招く。
【００５７】
そこで本実施形態においては、以上説明したような不適切な制御態様となるのを回避するために、前記したように前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、前記余剰電力取得部４４で取得された前記余剰電力予測値の変化に応じて、当該昼間帯の間に所定周期で繰り返し前記特定の時間区分を適宜補正する。具体的には、前記余剰電力取得部４４が所定周期で新たな前記余剰電力予測値を取得するたびに、それを参照した前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となりかつ予め決定してある所定値（例えば２時間）以上連続する時間区分を新たな前記特定の時間区分として設定する。
【００５８】
なお、前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上であっても、その連続する時間が上記例の２時間に満たずに１時間（第２しきい値に相当）程度しかなくなるよう変化した場合（上記図６の例を参照）には、それに対応する時間から連続する２時間分（上記図６の場合における１１：３０〜１３：３０の２時間）を前記特定の時間区分として設定する。また、図７に示すように、当該昼間帯の間に前記余剰電力予測値が前記装置消費電力予測値以上となる時間が全くなくなるよう変化した場合には、それまでに設定していた前記特定の時間区分をそのまま継続して設定する。
【００５９】
以上のようにして前記特定の時間区分の決定を、当該翌日（昼間帯）の間に所定周期で繰り返して行うことで、以下のような効果が得られる。すなわち、前記所望日に前記特定の時間区分を決定した後に、当該翌日になって気象情報の変化によって余剰電力予想値が減少し、前記昼間帯沸上可能の判定が満たされなくなった（大きな余剰電力予想値があまり連続しなくなった）としても、当該大きな余剰電力予想値が短時間でも生じれば、直ちにそのタイミングにおいて太陽光発電を利用した前記昼間帯の沸上運転を行うことができる。
【００６０】
また、その後のさらなる気象情報の変化によって余剰電力予想値がさらに減少し、比較的短い１時間の間でも前記昼間帯沸上可能の判定が満たされなくなった（大きな余剰電力予想値自体が生じなくなった）としても、それ以前に当該大きな余剰電力予想値が多少なりとも生じていたタイミングにおいて、太陽光発電を利用した前記昼間帯の沸上運転を行うことができる。
【００６１】
この結果、前記昼間帯沸上可能の判定が満たされないまま太陽光発電利用の前記昼間帯の沸上運転が全く行われない場合のように、例えば夕方以降にユーザが湯水を大量に使用する時に湯切れが生じたり、あるいはその湯切れを防止するために昼間帯の高価な電力をシステム外から購入したりするのを、最小限にとどめることができる。
【００６２】
図２に戻り、以上のようにして、前記のようにして前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａで設定された前記沸上可能時間帯に含まれる前記特定の時間区分を、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが当該翌日（昼間帯）の間に所定周期で繰り返し適宜補正できる。
【００６３】
その後、前記のようにして余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定された前記特定の時間区分は、前記余剰沸上容量算出部３７へと出力される。余剰沸上容量算出部３７は、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定された前記特定の時間区分の間で、貯湯式給湯装置１が予め定められた沸上目標温度まで沸き上げることのできる余剰沸上容量を算出する。この算出された余剰沸上容量は、前記補正夜間沸上容量算出部３８へと出力される。
【００６４】
一方このとき、前記使用湯量学習部３４には、前記給湯流量センサ１６からの検出信号（前記給湯湯量を表す）と、前記給湯温度センサ１７の検出信号（前記給湯温度を表す）と、給水温度センサ（図示せず）の検出信号（給水温度を表す）とが入力される。使用湯量学習部３４は、入力された前記給湯湯量を、前記給湯温度に対応させつつ所定温度（例えば４０［℃］）の使用湯量に換算し、過去所定期間（例えば７日間）の日毎の学習湯量として学習する。その際の学習においては、単純に所定期間分の平均値をとってもよいし、公知の手法により日毎のばらつきを加味してもよい。また日毎の追焚き実績の有無を考慮するようにしてもよい。
【００６５】
前記必要熱量決定部３５は、前記使用湯量学習部３４によって学習された前記過去所定期間の日毎の学習湯量に基づき、前記翌日における必要熱量を決定する。
【００６６】
前記夜間沸上容量決定部３６は、前記必要熱量決定部３５によって決定された前記翌日における必要熱量を前記沸上目標温度と給水温度との温度差で除して、必要容量を算出し、（後述の余剰沸上容量を用いた補正前の）夜間沸上容量とする。このようにして算出された夜間沸上容量は、前記補正夜間沸上容量算出部３８へと出力される。
【００６７】
前記補正夜間沸上容量算出部３８は、前記のようにして前記夜間沸上容量決定部３６により算出された夜間沸上容量（言い替えれば前記翌日の一日間において必要な湯水の量に対応した沸上容量）から、前記のようにして前記余剰沸上容量算出部３７により算出された余剰沸上容量（言い替えれば前記翌日のうち前記特定の時間区分において沸き上げる湯水の量に対応した沸上容量）を差し引いて、（前記翌日の昼間に余剰電力により沸上できない分に相当する）補正夜間沸上容量を算出する。この補正夜間沸上容量は、前記夜間沸上制御部３９へ出力される。
【００６８】
前記夜間沸上制御部３９は、前記所望の日から前記翌日にかけての前記夜間帯（この例では特に前記所望の日の２３：００〜前記翌日の９：００）において、前記補正夜間沸上容量算出部３８から出力された前記補正夜間沸上容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。
【００６９】
なお、前記したように翌日の天気が晴天等の場合で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより前記沸上可能時間帯が設定され前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより前記特定の時間区分が設定された場合には、この特定の時間区分が前記余剰沸上制御部４０へと出力されている。前記余剰沸上制御部４０は、前記翌日の前記特定の時間区分（例えば図６の例では前記翌日の１２：３０〜１４：３０）において、前記余剰電力を用いて前記余剰沸上容量算出部３７により算出された前記余剰沸上容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。
【００７０】
また前記昼間沸増制御部４２は、前記夜間帯以外の前記昼間帯（この例では９：００〜２３：００）において前記貯湯タンク１０内の湯水の前記貯湯量が予め定められたしきい値以下に減少（前記複数の貯湯式給湯装置温度センサ１８により検出）すると、前記商用電源４９を用いて、所定の昼間沸増容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。なお、前記夜間沸上容量決定部３６において、前記のようにして算出した前記必要容量を貯湯タンク１０の容量と比較し、それらのうち小さい方を前記夜間沸上容量としてもよい（以下、同様）。このとき、前記必要容量が貯湯タンク１０の容量を超えている場合に、前記夜間沸上容量決定部３６で算出された前記夜間沸上容量を前記昼間沸増制御部４２へと入力し（図２中の２点鎖線参照）、前記昼間沸増制御部４２が前記夜間帯に沸き上げられなかった分を昼間沸増容量として算出し、この算出した昼間沸増容量を沸き上げるように前記のような制御を行うようにしても良い。
【００７１】
次に、前記の手法を実現するために、前記ＨＥＭＳ機器７及び前記制御装置３１が実行する制御手順を、図８、図９、図１０、及び図１１のフローチャートにより説明する。
【００７２】
図８（ａ）に、前記ＨＥＭＳ機器７が実行する制御手順を示す。図８（ａ）において、まずステップＳ１１０で、ＨＥＭＳ機器７は、電力料金単価が安価な前記夜間帯（この例では２３：００〜９：００）の開始時刻（例えば２３：００）となったか否かを判定する。夜間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ１１０：ＮＯ）ループ待機し、夜間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１００Ａに移る。
【００７３】
ステップＳ１００Ａでは、ＨＥＭＳ機器７は、前記装置使用電力予測値及び前記余剰電力予測値を決定する前記装置使用電力・余剰電力決定処理を実行する。
【００７４】
このステップＳ１００Ａの詳細手順を図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）において、まず、ステップＳ１２０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記気象情報取得部３２Ａにより、サーバ９からの前記気象情報を取得する。なお、気象情報取得部３２Ａが定期的に前記サーバ９から前記気象情報を取得して最新データを適宜の箇所に記憶しておき、このフローが開始されたときに、前記ステップＳ１２０のタイミングで、前記適宜の箇所に記憶されていた気象情報のデータを読み出して用いるようにしてもよい。
【００７５】
その後、ステップＳ１３０に移り、ＨＥＭＳ機器７は、前記発電電力予測部３２Ｂにより、太陽光発電装置３の過去所定期間の単位時間ごとの発電電力量と、前記ステップＳ１２０で取得した気象情報とに基づき、前記所定時間帯（この例では前記所望日の２３：００から前記翌日２３：００までの２４時間。以下同様）での前記太陽光発電装置３の単位時間ごとの発電電力予測値を決定（算出）する。
【００７６】
そして、ステップＳ１４０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより、前記電気負荷機器６の過去所定期間の単位時間ごとの負荷使用電力量に基づき、前記所定時間帯での、当該電気負荷機器６の単位時間ごとの負荷使用電力予測値を決定（算出）する。
【００７７】
その後、ステップＳ１５０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記装置使用電力予測部３２Ｄにより、前記貯湯式給湯装置１の過去所定期間の単位時間ごとの装置使用電力量に基づき、前記所定時間帯での当該貯湯式給湯装置１の単位時間ごとの装置使用電力予測値を決定（算出）する。なお、既に述べたように、前記装置使用電力予測部３２Ｄと同等の機能を、前記貯湯式給湯装置１の前記制御装置３１が備え、前記装置使用電力予測値を決定してもよい。その際、前記制御装置３１自らが自己の消費電力を公知の手法で学習してもよいし、自己の消費電力を一定値として決定してもよい。この場合には、後述のステップＳ１８０では余剰電力予測値のみが制御装置３１へ出力され、また後述の図９のステップＳ１０では、余剰電力予測値のみが制御装置３１により取得される。
【００７８】
そして、ステップＳ１６０に移り、ＨＥＭＳ機器７は、前記余剰電力予測部３２Ｅにより、前記ステップＳ１３０で決定された前記発電電力予測値と、前記ステップＳ１４０で前記電気負荷機器６の単位時間ごとの負荷使用電力予測値とに基づき、前記所定時間帯での前記建造物における単位時間ごとの余剰電力予測値を決定（算出）する。
【００７９】
そして、ステップＳ１８０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記ステップＳ１５０で決定した装置使用電力予測値、及び、前記ステップＳ１６０で決定した余剰電力予測値を、制御装置３１へ出力し、このルーチンを終了し、後述のステップＳ１１０へ移行する。
【００８０】
図８（ａ）に戻り、ＨＥＭＳ機器７は、ステップＳ１１５で、前記昼間帯（この例では９：００〜２３：００）の開始時刻（例えば９：００）となったか否かを判定する。昼間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ１１５：ＮＯ）ループ待機し、昼間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、その後のステップＳ１００Ｂに移る。このステップＳ１００Ｂでも、前記ステップＳ１００Ａ同様、ＨＥＭＳ機器７は、図８（ｂ）に示した各手順を実行する。
【００８１】
そして、ステップＳ１１８に移り、ＨＥＭＳ機器７は、新たに気象情報を得ることが可能な所定周期時間が経過したか否かを判定する。所定周期時間が経過するまでは判定が満たされず（Ｓ１１８：ＮＯ）ループ待機し、所定周期時間が経過したら判定が満たされ（Ｓ１１８：ＹＥＳ）、上記ステップＳ１００Ｂに戻り同様の手順を繰り返す。これにより、ＨＥＭＳ機器７は、上記図８（ｂ）に示した各手順を、夜間帯開始時刻で一度実行し、昼間帯開始時刻以降で所定周期時間ごとに繰り返し実行することとなる。
【００８２】
図９〜図１１に、前記制御装置３１が実行する制御手順を示す。まず図９において、ステップＳ３で、制御装置３１は、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能であることを表すフラグＦｎを０に初期化する。
【００８３】
その後、ステップＳ５で、制御装置３１は、図８の前記ステップＳ１１０と同様、前記夜間帯の開始時刻となったか否かを判定する。夜間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ５：ＮＯ）ループ待機し、夜間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に移る。
【００８４】
ステップＳ１０では、制御装置３１は、前記装置使用電力取得部４３及び前記余剰電力取得部４４により、前記図８（ｂ）の前記ステップＳ１００Ａの前記ステップＳ１８０で出力された、前記所定時間帯における前記装置使用電力予測値、及び、前記所定時間帯における前記余剰電力予測値をそれぞれ取得する。その後、ステップＳ１２に移る。
【００８５】
ステップＳ１２では、制御装置３１は、余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能な時間を２時間以上確保できる区分があるか否か（前記余剰電力予測値のうち、時間帯の前記装置使用電力予測値以上となる時間を２時間以上確保できる区分があるか否か）を判定する。判定が満たされない場合（Ｓ１２：ＮＯ）は、ステップＳ２５に移る。判定が満たされた場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）はステップＳ１３に移行して前記フラグＦｎを１とした後に、前記ステップＳ１５に移る。なお、このステップＳ１２を実行する余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、各請求項記載の第１しきい値判定手段、区分判定手段、及び区分画定手段として機能する。
【００８６】
ステップＳ１５では、制御装置３１は、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、単位時間ごとの前記余剰電力予測値、及び、前記ステップＳ１０で取得された前記所定時間帯の単位時間ごとの装置使用電力予測値、に基づき、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる前記沸上可能時間帯を決定（＝仮決定。後述のステップＳ７５で当該沸上可能時間帯が再度決定されるためである）する。
【００８７】
前記ステップＳ１５の詳細手順を図１０に示す。図１０において、まずステップＳ１５１で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上であることを表すフラグＦを０に初期化する。
【００８８】
そして、ステップＳ１５２で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、処理対象とする時刻ｔに、まず前記昼間帯の開始時刻（この例では９：００。以下同様）をセットする。その後、ステップＳ１５３に移る。
【００８９】
ステップＳ１５３では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記ステップＳ１０で取得した前記余剰電力予想値及び前記装置使用電力予想値の値に基づき、時刻ｔにおける前記余剰電力予測値が、当該時刻ｔにおける前記装置使用電力予測値以上であるか否かを判定する。例えば時刻ｔがまだ早い時間であって日射が十分でなく余剰電力の大きさが不足し装置使用電力予想値未満の値である場合はステップＳ１５３の判定が満たされず（Ｓ１５３：ＮＯ）、ステップＳ１５７に移る。
【００９０】
ステップＳ１５７では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦが１であるか否かを判定する。後述のステップＳ１５４においてＦ＝１とされるまではＦ＝０のままであることからこの判定が満たされず（Ｓ１５７：ＮＯ）、ステップＳ１５５に移る。
【００９１】
ステップＳ１５５では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記時刻ｔに対し所定の時間偏差△ｔ（余剰電力予測値の単位時間）を加え、ステップＳ１５６に移る。
【００９２】
ステップＳ１５６では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、この時点での処理対象の前記時刻ｔが、前記昼間帯の終了時刻（この例では２３：００。以下同様；第１タイミング）になったか否かを判定する。２３：００に到達しない間は判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。
【００９３】
前記のようにしてステップＳ１５３→ステップＳ１５７→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・のような時刻ｔをずらしながらの繰り返しの間に、例えば十分な日射となり余剰電力予想値の大きさが装置使用電力予想値以上となった場合はステップＳ１５３の判定が満たされ（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、ステップＳ１５４に移る。
【００９４】
ステップＳ１５４では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦを１とする。その後、前記ステップＳ１５５で前記のように時刻ｔに△ｔを加え、ステップＳ１５６に移行する。前記と同様、２３：００に到達しない間はステップＳ１５６の判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。こうして余剰電力予想値の大きさが装置使用電力予想値以上となっている間は、ステップＳ１５３→ステップＳ１５４→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・のように時刻ｔをずらしながら同様の流れが繰り返される。
【００９５】
その後、再び日射が不十分となり余剰電力予想値の大きさが装置使用電力予想値未満となるとステップＳ１５３の判定が満たされなくなり（Ｓ１５３：ＮＯ）、前記ステップＳ１５７に移る。この時点では、前記ステップＳ１５４によってフラグＦの値は１になっていることからステップＳ１５７の判定が満たされ（Ｓ１５７：ＹＥＳ）、ステップＳ１５８に移る。
【００９６】
ステップＳ１５８では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、先に前記フラグＦが０から１となったとき（ステップＳ１５３の判定が満たされたとき）から、この時点までの区間を、前記沸上可能時間帯に組み入れる。そして、ステップＳ１５９に移る。
【００９７】
ステップＳ１５９では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦを再び０に戻した後、前記ステップＳ１５５に移って前記のように時刻ｔに△ｔを加え、ステップＳ１５６に移行する。前記と同様、２３：００に到達しない間はステップＳ１５６の判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。
【００９８】
以上のようにして、時刻ｔをずらしながら、ステップＳ１５３→ステップＳ１５７→ステップＳ１５８→ステップＳ１５９→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・の繰り返し、若しくは、ステップＳ１５３→ステップＳ１５４→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・の繰り返しを行っている間に、前記時刻ｔが前記２３：００になったら判定が満たされ（Ｓ１５６：ＹＥＳ）、このルーチンを終了して、図９のステップＳ２０へ移行する。
【００９９】
図９に戻り、ステップＳ２０では、制御装置３１は、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記ステップＳ１５で決定された前記沸上可能時間帯のうちから、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（例えば２時間。以下同様）以上とる時間区分（複数ある場合には、前記ルールに沿って最も優先順位が最も高くなる時間区分）を、前記翌日において前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき前記特定の時間区分（第１時間区分に相当）として決定（＝仮決定。後述のステップＳ７７，Ｓ８０で当該特定の時間区分が再度決定されるためである）する。なお、このステップＳ２０で決定した前記特定の時間区分の開始タイミングが各請求項記載の第３動作時刻に相当し、このステップＳ２０を実行する余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、各請求項記載の第４制御手段として機能する。
【０１００】
その後、ステップＳ２５で、制御装置３１は、前記必要熱量決定部３５により、前記使用湯量学習部３４で学習済みの前記過去所定期間の日毎の学習湯量に基づき、平均や標準偏差等を用いた公知の手法を用いて前記翌日における必要熱量を決定（算出）する。なお、この必要熱量は、所定温度（例えば４０［℃］）換算の必要湯量として算出しても良い。
【０１０１】
その後、ステップＳ３０で、制御装置３１は、前記必要熱量決定部３５により、前記ステップＳ２５で決定した前記必要湯量と、適宜の手法で取得した外気温度（あるいは前記給水温度等の他の条件でもよい）とから、前記沸上目標温度を決定する。なお、この沸上目標温度は、例えば６５［℃］〜７５［℃］の間でなるべく低く設定されるが、特に前記必要湯量が多い場合や、前記外気温度が低い場合や、前記給水温度が低い場合には（それ以外の場合に比べ）高めに設定される。
【０１０２】
そして、ステップＳ３５で、制御装置３１は、前記夜間沸上容量決定部３６により、前記ステップＳ３０で決定された前記必要熱量を前記沸上目標温度と給水温度との温度差で除して前記必要容量に換算し、前記夜間沸上容量とする。なお、このようにして算出した算出した必要容量が前記貯湯タンク１０の容量を超えている場合には、当該貯湯タンク１０の容量を前記夜間沸上容量としても良い。
【０１０３】
その後、ステップＳ４０に移り、制御装置３１は、前記フラグＦｎが１であるか否かを判定する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能であると判定されずＦｎ＝０のままであった場合はこの判定が満たされず（Ｓ４０：Ｎｏ）、後述のステップＳ５５へ移行する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転（図中では「余剰沸上」と略示）が可能であると判定されステップＳ１３でＦｎ＝１となっていればこの判定が満たされ（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４５に移る。
【０１０４】
ステップＳ４５では、制御装置３１は、前記余剰沸上容量算出部３７により、前記ステップＳ２０で決定された前記特定の時間区分の間で、貯湯式給湯装置１が、前記ヒートポンプ装置１９の所定の加熱能力の大きさで前記沸上目標温度まで沸き上げることのできる前記余剰沸上容量を算出する。
【０１０５】
そして、ステップＳ５０で、制御装置３１は、前記補正夜間沸上容量算出部３８により、前記ステップＳ３５で算出された前記夜間沸上容量から、前記ステップＳ４５で算出された余剰沸上容量を差し引いた、前記補正夜間沸上容量を算出する。
【０１０６】
その後、ステップＳ５５で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、この時点における前記複数の貯湯温度センサ１８の検出結果に基づき、十分に加熱された状態でお湯とみなせる貯湯量の容量（残湯容量）を算出する。
【０１０７】
その後、ステップＳ６０で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、
前記ステップＳ５５で算出された前記残湯容量を加味し、前記補正夜間沸上容量から前記残湯容量を減じた値に沸上温度と給水温度の差温を乗じた値を加熱能力で除して沸き上げ時間を算出し、前記ステップＳ５０で算出された前記補正夜間沸上容量を前記夜間帯の終了時刻（例えば９：００）までに沸上完了するのに適切な夜間沸上開始時刻を算出する。
【０１０８】
そして、図１１のステップＳ６２に移り、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、この時点での時刻（現在時刻）がステップＳ６０で算出した夜間沸上開始時刻（前記補正夜間沸上容量を算出した場合には第２タイミングに相当）となったか否かを判定する。夜間沸上開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ６２：ＮＯ）ループ待機し、夜間沸上開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ６２：ＹＥＳ）、ステップＳ６４に移る。
【０１０９】
ステップＳ６４では、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御し、前記貯湯タンク１０の下部から取り出した水を前記ステップＳ３０で決定した前記沸上目標温度まで加熱して貯湯タンク１０の上部から順次積層させる、夜間沸上運転を開始する。なお、このステップＳ６４を実行する夜間沸上制御部３９が、各請求項記載の夜間沸上制御手段、及び夜間制御手段として機能する。
【０１１０】
その後、ステップＳ６６で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記のようにして夜間沸上運転が行われた後、ステップＳ５５で算出された前記夜間沸上容量を沸き上げたことが前記貯湯温度センサ１８により検出された（若しくは運転中の現在時刻が前記夜間帯の終了時刻となった）か否かを判定する。前記夜間沸上容量を沸き上げた場合は（若しくは前記夜間帯の終了時刻となった）場合は判定が満たされ（Ｓ６６：ＹＥＳ）、夜間沸上運転の完了とみなされて、ステップＳ６８に移る。
【０１１１】
ステップＳ６８では、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記ステップＳ６４で開始した夜間沸上運転を停止する。このとき、貯湯タンク１０の下部には未加熱水が残ることとなる。その後、ステップＳ７０に移る。
【０１１２】
ステップＳ７０では、制御装置３１は、前記昼間帯（この例では９：００〜２３：００）の開始時刻（例えば９：００）となったか否かを判定する。昼間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ７０：ＮＯ）ループ待機し、昼間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ７０：ＹＥＳ）、ステップＳ７２に移る。
【０１１３】
ステップＳ７２では、制御装置３１は、前記フラグＦｎが１であるか否かを判定する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能であると判定されずＦｎ＝０のままであった場合はこの判定が満たされず（Ｓ７２：Ｎｏ）、後述のステップＳ９６へ移行する。前記ステップＳ１２で太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転（図中では「余剰沸上」と略示）が可能であると判定されステップＳ１３でＦｎ＝１となっていればこの判定が満たされ（Ｓ７２：Ｙｅｓ）、ステップＳ７３に移る。
【０１１４】
その後、ステップＳ７３で、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、この時点での時刻（現在時刻）が上記ステップＳ２０又は後述するステップＳ７７、Ｓ８０のいずれかで決定した特定の時間区分の開始時刻（余剰沸上開始時刻）となったか否かを判定する。余剰沸上開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ７３：ＹＥＳ）、ステップＳ８２に移る。一方、余剰沸上開始時刻になっていなければ判定が満たされず（Ｓ７３：ＮＯ）、ステップＳ７４に移る。
【０１１５】
ステップＳ７４では、制御装置３１は、前記ステップＳ１０と同様、前記装置使用電力取得部４３及び前記余剰電力取得部４４により、前記図８（ｂ）の前記ステップＳ１００Ｂの前記ステップＳ１８０で出力された（すなわち昼間帯開始時刻において再度予測され出力された）、前記所定時間帯における前記装置使用電力予測値、及び、前記所定時間帯における前記余剰電力予測値をそれぞれ取得する。その後、ステップ７５に移る。
【０１１６】
ステップＳ７５では、制御装置３１は、前記ステップＳ１５と同様、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、単位時間ごとの前記余剰電力予測値、及び、前記ステップＳ７４で取得された前記所定時間帯の単位時間ごとの装置使用電力予測値、に基づき、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる前記沸上可能時間帯を決定（前述のステップＳ１５で仮決定された沸上可能時間帯を、最新の前記の予測結果に基づき更新）する。
【０１１７】
その後、ステップＳ７６で、制御装置３１は、余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能な時間を２時間以上確保できる区分（第２時間区分に相当）があるか否か（前記余剰電力予測値のうち、前記装置使用電力予測値以上となる時間を２時間以上確保できる区分があるか否か）を判定する。判定が満たされた場合（Ｓ７６：ＹＥＳ）はステップＳ７７に移る。なお、このステップＳ７６を実行する余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、各請求項記載の第１しきい値再判定手段、区分判定手段、及び区分画定手段として機能する。
【０１１８】
ステップＳ７７で、制御装置３１は、前記ステップＳ２０と同様、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記ステップＳ７５で決定された前記沸上可能時間帯のうちから、前記沸上運転を行える時間長さが２時間以上となる時間区分（複数ある場合には、前記ルールに沿って最も優先順位が最も高くなる時間区分）を、当該昼間帯において前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき前記特定の時間区分として決定（前述のステップＳ２０で仮決定された前記特定の時間区分を、最新の前記の予測結果に基づき更新）する。なお、このステップＳ７７を実行する余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、各請求項記載の第１制御手段として機能する。
【０１１９】
そして、ステップＳ７８に移り、制御装置３１は、新たに気象情報を得ることが可能な所定周期時間が経過したか否かを判定する。所定周期時間が経過するまでは判定が満たされず（Ｓ７８：ＮＯ）ループ待機し、所定周期時間が経過したら判定が満たされ（Ｓ７８：ＹＥＳ）、上記ステップＳ７３に戻り同様の手順を繰り返す。これにより、制御装置３１は、前記特定の時間区分の開始時刻（第１動作時刻に相当）が到来するまで、当該特定の時間区分の決定を所定周期時間ごとに繰り返し実行することとなる。ここで、ステップＳ７８の判定を繰り返している間に余剰沸上開始時刻が到来すると、後述するステップＳ８０へ移る。
【０１２０】
一方、上記ステップＳ７６の判定において、判定が満たされない場合（Ｓ７６：ＮＯ）は、ステップＳ７９に移る。
【０１２１】
ステップＳ７９では、制御装置３１は、余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、太陽光発電装置３での電力に基づく沸上運転が可能な時間を１時間以上確保できる区分（第３時間区分に相当）があるか否か（前記余剰電力予測値のうち、前記装置使用電力予測値以上となる時間を１時間以上確保できる区分があるか否か）を判定する。判定が満たされた場合（Ｓ７９：ＹＥＳ）はステップＳ８０に移る。なお、このステップＳ７９を実行する余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、各請求項記載の第２しきい値判定手段、区分判定手段、及び区分画定手段として機能する。
【０１２２】
ステップＳ８０で、制御装置３１は、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記ステップＳ７５で決定された前記沸上可能時間帯のうちから、前記沸上運転を行える時間長さが１時間以上となる時間区分（複数ある場合には、前記ルールに沿って最も優先順位が最も高くなる時間区分）を、当該昼間帯において前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき前記特定の時間区分として決定（前述のステップＳ２０で仮決定された前記特定の時間区分、もしくは昼間帯開始時刻以降で補正された前記特定の時間区分を、最新の前記の予測結果に基づき更新）する。そして、ステップＳ７８へ移る。なお、このステップＳ８０を実行する余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、各請求項記載の第２制御手段として機能する。
【０１２３】
そして、ステップＳ７８に移り、制御装置３１は、新たに気象情報を得ることが可能な所定周期時間が経過したか否かを判定する。所定周期時間が経過するまでは判定が満たされず（Ｓ７８：ＮＯ）ループ待機し、所定周期時間が経過したら判定が満たされ（Ｓ７８：ＹＥＳ）、上記ステップＳ７３に戻り同様の手順を繰り返す。これにより、制御装置３１は、前記特定の時間区分の開始時刻（第２動作時刻に相当）が到来するまで、当該特定の時間区分の決定を所定周期時間ごとに繰り返し実行することとなる。
【０１２４】
一方、上記ステップＳ７９の判定において、判定が満たされなかった場合（Ｓ７９：ＮＯ）は、そのままステップＳ７８へ移る。すなわちこの場合には、前記沸上運転を１時間以上行える時間区分が見つからないため、太陽光発電装置３での発電量が少しでも多く見込めるそれまでの前記特定の時間区分の設定をそのまま維持して次の新しい気象情報を得るまで待機する状態となる。なお、このようにステップＳ７９の判定を満足せずにそのままステップＳ７８へ移るよう処理する余剰沸上時間区分決定部３３Ｂが、各請求項記載の第３制御手段として機能する。
【０１２５】
そしてステップＳ８２では、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御し、前記貯湯タンク１０の下部から取り出した水を前記ステップＳ３０で決定した前記沸上目標温度まで加熱して貯湯タンク１０の上部から順次積層させる、余剰沸上運転を開始する。
【０１２６】
その後、ステップＳ８４で、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記のようにして余剰沸上運転が行われた後、前記ステップＳ４５で算出した前記余剰沸上容量を沸き上げたことが前記貯湯温度センサ１８により検出された（若しくは運転中の現在時刻が前記特定の時間区分の終了時刻となった）か否かを判定する。前記余剰沸上容量を沸き上げた場合は（若しくは前記特定の時間区分の終了時刻となった）場合は判定が満たされ（Ｓ８４：ＹＥＳ）、余剰沸上運転の完了とみなされて、ステップＳ８６に移る。
【０１２７】
ステップＳ８６では、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記ステップＳ８２で開始した余剰沸上運転を停止する。このとき、前記したように、前記夜間沸上運転の完了時に貯湯タンク１０の下部に未加熱水が残っているため、余剰沸上運転の開始までの間に一切給湯されていなくても、当初予測していた余剰電力を全量活用した余剰沸上運転を連続して行うことができる。このようにして余剰沸上運転が完了した後、ステップＳ９６に移る。
【０１２８】
ステップＳ９６では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、この時点での時刻（現在時刻）が前記昼間帯（例えば９：００〜２３：００）の終了時刻（例えば２３：００）となったか否かを判定する。昼間帯終了時刻となっていれば判定が満たされ（Ｓ９６：ＹＥＳ）、図９に示した前記ステップＳ５に戻り、同様の手順を繰り返す。前記昼間帯終了時刻となっていなければ判定が満たされず（Ｓ９６：ＮＯ）、ステップＳ９２に移る。
【０１２９】
ステップＳ９２では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、例えば貯湯タンク１０の残湯量が最低貯湯量（湯切れを防ぐために強制的に一定量の沸き上げ運転を開始させる所定の残湯量）以下になったか否かを最上部の貯湯温度センサ１８が所定の湯切れ危険温度以下にまで低下したか否かで判定する。前記湯切れ危険温度より高い温度であればステップＳ９２の判定が満たされず（Ｓ９２：ＮＯ）、前記ステップＳ９６に戻って同様の手順を繰り返す。前記湯切れ危険温度以下であればステップＳ９２の判定が満たされて（Ｓ９２：ＹＥＳ）湯切れ状態であるとみなされ、ステップＳ９４へ移行する。
【０１３０】
ステップＳ９４では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記湯切れを解消するための所定時間（例えば１時間）の湯切れ（定量）沸増運転を行う。その後、前記ステップＳ９６に戻って同様の手順を繰り返す。
【０１３１】
以上説明したように、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００によれば、前記所望日に行われた、余剰電力の予想結果及び前記翌日の昼間帯沸上可能の判定結果（大きな余剰電力予想値が前記特定の時間区分だけ連続するという判定結果）に基づいて、夜間帯の沸上運転が行われる。そしてその後当該翌日になって気象情報の変化によって余剰電力予想値が減少し、前記昼間帯沸上可能の判定が満たされなくなった（大きな余剰電力予想値があまり連続しなくなった）としても、当該大きな余剰電力予想値が短時間でも生じれば、直ちにそのタイミングにおいて太陽光発電を利用した前記昼間帯の沸上運転を行うことができる。この結果、前記昼間帯沸上可能の判定が満たされないまま太陽光発電利用の前記昼間帯の沸上運転が全く行われない場合のように、例えば夕方以降にユーザが湯水を大量に使用する時に湯切れが生じたり、あるいはその湯切れを防止するために昼間帯の高価な電力をシステム外から購入したりするのを、最小限にとどめることができる。この結果、ユーザの利便性を向上することができる。
【０１３２】
また、本実施形態では特に、その後のさらなる気象情報の変化によって余剰電力予想値がさらに減少し、比較的短い１時間の時間でも前記昼間帯沸上可能の判定が満たされなくなった（大きな余剰電力予想値自体が生じなくなった）としても、それ以前に当該大きな余剰電力予想値が多少なりとも生じていたタイミングにおいて、太陽光発電を利用した前記昼間帯の沸上運転を行うことができる。これにより、前記の湯切れ発生や湯切れ防止のためのコスト増大を極力抑制することができる。
【０１３３】
また、本実施形態では特に、前記所望日において前記翌日の昼間帯沸上を実行開始するタイミングが決定されている状態で前記夜間帯の沸上運転が行われ、そしてその後当該翌日になったとき、最新の余剰電力予測値に対応して昼間帯沸上を実行開始するタイミングが決定される。これにより、前記新たに取得された気象情報の内容が前記所望日に取得された気象情報の内容から変わっていたとしても、当該変わった後の新しい内容に対応して修正を施し、きめ細かく前記昼間帯の沸上運転の制御を行うことができる。
【０１３４】
なお、本発明は以上の態様に限定されることなく、その趣旨を変更しない範囲で適用可能なものである。以下、そのような変形例を順を追って説明する。前記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１３５】
例えば、太陽光発電を利用した昼間帯の沸上運転を行うか否かについては所望日において判断する一方、当該昼間帯の沸上運転をいつ開始するかについては、実際に翌日になってからによって決定してもよい。これにより、前記翌日になって気象情報の変化によって余剰電力予想値が変化したとしても、最新の情報に基づき昼間帯の沸上運転をきめ細かく制御することができる。この結果、ユーザの利便性を向上することができる。
【０１３６】
また、以上において、図２、図１２、図１６、等の各図中に示す矢印は信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。
【０１３７】
また、図８〜図１１、図１３〜図１５、図１７、図１８に示すフローチャート図は本発明を上記フローに示す手順に限定するものではなく、発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【符号の説明】
【０１３８】
１                貯湯式給湯装置
３                太陽光発電装置
６                電気負荷機器
７                ＨＥＭＳ機器
１０              貯湯タンク
１９              ヒートポンプ装置（加熱手段）
２６              加熱往き管
２７              加熱戻り管
２８              加熱循環ポンプ
３１              制御装置
３２Ａ            気象情報取得部
３２Ｂ            発電電力予測部
３２Ｃ            負荷使用電力予測部
３２Ｄ            装置使用電力予測部（装置消費電力予測手段）
３２Ｅ            余剰電力予測部（余剰電力予測手段）
３３Ａ            余剰沸上時間帯設定部
３３Ｂ            余剰沸上時間区分決定部（第１しきい値判定手段、第１しきい値再判定手段、第２しきい値判定手段、第１〜４制御手段、区分判定手段、区分画定手段）
３６              夜間沸上容量決定部
３７              余剰沸上容量算出部
３８              補正夜間沸上容量算出部
４３              装置消費電力取得部
４４              余剰電力取得部
４９              商用電源
１００            太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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