(57)【要約】【課題】エネルギー料金が時間的に変動する場合であっても、太陽蓄熱システムのランニングコストを抑制する。【解決手段】制御装置（１）は、太陽光集熱器（８０）の予測太陽光集熱量を算出する集熱量予測部（１３）と、蓄熱器（８２）の蓄熱材（８２ａ）に供給すべき予測需要熱量を算出する需要熱量予測部（１４）と、補助熱源（８１）を動作させるために必要となるエネルギーの単位量当たりの料金を監視するエネルギー料金監視部（１５）と、予測需要熱量が予測太陽光集熱量を上回る場合、当該料金が所定の金額以下の時に、補助熱源（８１）を動作させる補助熱源制御部（１０）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光集熱器、当該太陽光集熱器が集めた熱エネルギーを蓄熱材に蓄える蓄熱器、および上記蓄熱材に熱エネルギーを追加する補助熱源を含む太陽蓄熱システムを制御する太陽蓄熱制御装置であって、
所定時刻までに上記太陽光集熱器において集熱される熱量の予測値である予測太陽光集熱量を算出する予測集熱量算出手段と、
上記所定時刻までに上記蓄熱器に供給すべき熱量の予測値である予測需要熱量を算出する予測需要熱量算出手段と、
上記補助熱源を動作させるために必要となるエネルギーの単位量当たりの料金を監視するエネルギー料金監視手段と、
上記予測需要熱量が上記予測太陽光集熱量を超える場合、上記料金が所定の金額以下の時に、上記補助熱源を動作させる補助熱源制御手段と、を備えていることを特徴とする太陽蓄熱制御装置。
【請求項２】
上記予測集熱量算出手段は、上記予測太陽光集熱量を定期的に算出し、
上記予測太陽光集熱量と上記予測需要熱量との差分を定期的に算出する差分算出手段をさらに備え、
上記補助熱源制御手段は、上記差分算出手段が算出した最新の差分を用いて、上記補助熱源を動作させることを特徴とする請求項１に記載の太陽蓄熱制御装置。
【請求項３】
上記太陽蓄熱システムには、上記太陽光集熱器によって熱せられた熱媒を上記蓄熱器へ循環させずに上記太陽光集熱器へ戻すためのバイパスが設けられており、
上記太陽光集熱器における上記熱媒の温度が、上記蓄熱材の温度より低い場合に、上記バイパスへ上記熱媒を流入させる流路切替手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽蓄熱制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽蓄熱制御装置と、
太陽光集熱器と、
上記太陽光集熱器が集めた熱エネルギーを蓄熱材に蓄える蓄熱器と、
上記蓄熱材に熱エネルギーを追加する補助熱源と、
上記太陽光集熱器によって熱せられた熱媒を上記蓄熱器へ送るためのポンプと、を備えていることを特徴とする太陽蓄熱システム。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽蓄熱制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽蓄熱制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽蓄熱システムでは、太陽光から得られた熱量（熱エネルギー）が蓄熱器に蓄えられる。蓄熱器に蓄えられた熱量は、暖房装置または給湯器等の機器に供給される。
【０００３】
近年、太陽蓄熱システムのランニングコストを抑制するための様々な技術が開発されている。特許文献１には、太陽光集熱器内の集熱媒体温度が所定の温度よりも低い場合に、補助熱源（例えば、ヒートポンプ）を稼働させる自然熱利用給湯床温度調整装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８１７６１号公報（２００２年３月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、補助熱源を稼働させるためのエネルギー料金（例えば電気料金）の時間的な変動については考慮されていない。このため、エネルギー料金が高い時間帯に補助熱源を稼働させることにより、太陽蓄熱システムのランニングコストが上昇してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、エネルギー料金が時間的に変動する場合であっても、ランニングコストを抑制することが可能な太陽蓄熱制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る太陽蓄熱制御装置は、太陽光集熱器、当該太陽光集熱器が集めた熱エネルギーを蓄熱材に蓄える蓄熱器、および上記蓄熱材に熱エネルギーを追加する補助熱源を含む太陽蓄熱システムを制御する太陽蓄熱制御装置であって、所定時刻までに上記太陽光集熱器において集熱される熱量の予測値である予測太陽光集熱量を算出する予測集熱量算出手段と、上記所定時刻までに上記蓄熱器に供給すべき熱量の予測値である予測需要熱量を算出する予測需要熱量算出手段と、上記補助熱源を動作させるために必要となるエネルギーの単位量当たりの料金を監視するエネルギー料金監視手段と、上記予測需要熱量が上記予測太陽光集熱量を超える場合、上記料金が所定の金額以下の時に、上記補助熱源を動作させる補助熱源制御手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る太陽蓄熱制御装置によれば、エネルギー料金が時間的に変動する場合であっても、ランニングコストを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る太陽蓄熱システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る太陽蓄熱システムの概略的な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る太陽蓄熱システムにおける、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態２に係る太陽蓄熱システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る太陽蓄熱システムにおける、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態３に係る太陽蓄熱システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る太陽蓄熱システムの概略的な構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る太陽蓄熱システムにおける、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態４に係る太陽蓄熱システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態４に係る太陽蓄熱システムにおける、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態４に係る太陽蓄熱システムにおける、蓄熱の処理の流れをより具体的に例示するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態５に係る太陽蓄熱システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態５に係る太陽蓄熱システムにおける、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態５に係る太陽蓄熱システムにおける、蓄熱の処理の流れをより具体的に例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１１】
（太陽蓄熱システム１００）
図１は、本実施形態の太陽蓄熱システム１００の構成を示す機能ブロック図である。
【００１２】
太陽蓄熱システム１００は、制御装置１（太陽蓄熱制御装置）、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、蓄熱器８２、ポンプ８３、および記憶部９０を備えている。
【００１３】
図２は、図１の太陽蓄熱システム１００の概略的な構成を示す図である。以下、図２を参照し、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、蓄熱器８２、およびポンプ８３について説明する。
【００１４】
太陽光集熱器８０は、例えば、ソーラーパネルと貯湯槽とが一体として設けられた集熱器である。太陽光集熱器８０は、太陽光から得られた熱量を蓄える（集熱する）機能を有している。
【００１５】
太陽光集熱器８０の内部には、熱媒として、例えば水が貯蔵されている。太陽光集熱器８０の内部に貯蔵された水は、集熱された熱量によって暖められる。
【００１６】
なお、太陽光集熱器８０の熱媒は、必ずしも水に限定されなくともよい。また、太陽光集熱器８０は、例えば、平板型集熱器、真空管型集熱器、または集光型集熱器等の、太陽光からの集熱が可能な公知の集熱器であってよい。
【００１７】
熱媒の移動を可能とするために、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、および蓄熱器８２は、非図示のパイプによって流体的に連結されている。
【００１８】
補助熱源８１は、太陽光集熱器８０から蓄熱器８２へ流入した熱源を加熱する（すなわち、熱源に熱量を与える）機能を有する。なお、補助熱源８１における熱源の加熱の動作は、制御装置１によって制御されている。当該制御の詳細な説明については後述する。
【００１９】
補助熱源８１は、例えば、電気ヒータまたはヒートポンプ等の公知の電気的な熱源であってよい。他方、補助熱源８１は、適当な燃料（ガスまたは灯油等）を燃焼させることによって熱量を発生させる、ガスヒータまたはボイラ等の公知の機械的な熱源であってもよい。
【００２０】
太陽蓄熱システム１００では、太陽光集熱器８０および補助熱源８１の両方を用いて、蓄熱器８２への蓄熱が行われている。このため、補助熱源８１は、太陽光集熱器８０のみによる集熱では不足する熱量を蓄熱器８２へ供給するだけでよい。従って、太陽蓄熱システム１００では、太陽光集熱器８０を有しない蓄熱システムに比べて、蓄熱に必要な消費電力が低減されている。
【００２１】
蓄熱器８２は、補助熱源８１を介して太陽光集熱器８０から供給された熱媒を、内部に設けられた蓄熱材８２ａに貯蔵する。換言すれば、蓄熱器８２は、太陽光集熱器８０において集熱された太陽光からの熱量、および、補助熱源８１において発生した熱量を供給され、当該熱量を蓄える。
【００２２】
蓄熱器８２は、例えば、熱媒としての水を貯蔵する蓄熱槽であってよい。蓄熱器８２としては、例えば顕熱型の蓄熱槽等の公知の蓄熱槽を用いることができる。蓄熱器８２に蓄えられた熱量は、暖房装置または給湯器等の機器（不図示）に供給される。
【００２３】
特に、蓄熱器８２に蓄えられた熱量が暖房装置に利用される場合には、蓄熱器８２は、家屋の床下部に配置され、蓄熱床暖房装置として用いられてもよい。
【００２４】
この場合、蓄熱器８２に蓄えられた熱量は、自然に家屋の室内に放出される。従って、蓄熱器８２の内部に設けられた蓄熱材８２ａが熱量を放出しきるまでは、蓄熱器８２は、屋内の適切な室温を維持する暖房装置として機能する。
【００２５】
なお、本実施形態では、補助熱源８１と蓄熱器８２とが別体として設けられており、熱媒を介して、蓄熱材８２ａに間接的に熱エネルギーを与える構成が例示されている。
【００２６】
しかしながら、補助熱源８１と蓄熱器８２とが一体として設けられてもよい。この場合、例えば、蓄熱器８２の内部に備えられた補助熱源８１が、蓄熱材８２ａに直接的に熱エネルギーを与える構成としてもよい。
【００２７】
つまり、補助熱源８１は、蓄熱材８２ａに熱エネルギーを追加する役割を果たすものであればよい。
【００２８】
本実施形態の制御装置１は、太陽蓄熱システム１００の単位動作時間（例えば２４時間）に亘って、蓄熱器８２に蓄えられる熱量が不足することのないように、補助熱源による蓄熱器８２への熱量の供給を制御している。
【００２９】
ここで、太陽蓄熱システム１００の単位動作時間とは、後述のエネルギー料金の時間的な変動の周期を意味する。以降、単位動作時間を２４時間として説明を行う。しかしながら、単位動作時間は必ずしも２４時間に限定されず、エネルギー料金の体系に応じて、適宜定められる値であってよい。
【００３０】
ポンプ８３は、蓄熱器８２に貯蔵された熱媒の一部を、太陽光集熱器８０に移動させる。太陽蓄熱システム１００において、ポンプ８３が設けられることによって、熱媒を、太陽光集熱器８０と蓄熱器８２との間において循環させることができる。
【００３１】
（制御装置１）
以下、図１を参照し、制御装置１の詳細な構成および動作について説明する。
【００３２】
制御装置１は、太陽蓄熱システム１００の動作を統括的に制御する。具体的には、制御装置１は、（ｉ）太陽光集熱器８０、（ｉｉ）太陽光集熱器８０が集めた熱エネルギーを蓄熱材８２ａに蓄える蓄熱器８２、および、（ｉｉｉ）蓄熱器８２の蓄熱材８２ａに熱エネルギーを追加する補助熱源８１、を含む太陽蓄熱システム１００を制御する。
【００３３】
特に、制御装置１は、補助熱源８１の動作を制御する役割を果たす。制御装置１の機能は、記憶部９０に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することによって実現されてよい。
【００３４】
なお、記憶部９０は、制御装置１が実行する各種のプログラム、および、プログラムによって使用されるデータを格納する記憶装置である。記憶部９０には、気象情報９１およびエネルギー料金情報９２が格納されている。
【００３５】
本実施形態において、制御装置１は、補助熱源制御部１０（補助熱源制御手段）、集熱量予測部１３（予測集熱量算出手段）、需要熱量予測部１４（予測需要熱量算出手段）、およびエネルギー料金監視部１５（エネルギー料金監視手段）として機能する。
【００３６】
また、補助熱源制御部１０は、供給可否判定部１１および駆動可否判定部１２として機能する。本実施形態では、供給可否判定部１１および駆動可否判定部１２が別体として設けられている場合が例示されている。
【００３７】
しかしながら、補助熱源制御部１０において、供給可否判定部１１および駆動可否判定部１２は、一体として設けられてもよい。このことは、後述する各実施形態の補助熱源制御部においても同様である。
【００３８】
（集熱量予測部１３）
集熱量予測部１３は、太陽光集熱器８０が集熱する熱量の予測値として、予測太陽光集熱量を算出する。また、集熱量予測部１３は、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を、記憶部９０に記憶させる機能をも有する。
【００３９】
ここで、予測太陽光集熱量とは、現時点から所定時刻までに、太陽光集熱器８０において集熱される集熱量の予測値を意味する。
【００４０】
実施形態１では、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算は、太陽蓄熱システム１００の動作開始直後（例えば午前０時）に行われる。また、所定時刻としては、単位動作時間の終了時点（例えば午後２４時）が設定されてよい。
【００４１】
従って、実施形態１における予測太陽光集熱量は、太陽蓄熱システム１００の動作開始直後での、太陽蓄熱システム１００の単位動作時間（具体的には、午前０時から午後２４時まで）に亘る、集熱量の予測値を意味する。
【００４２】
予測太陽光集熱量は、太陽蓄熱システム１００における、太陽光集熱器８０が集熱する熱量の経時的な変化の予測値である。需要家による確認を容易化するために、予測太陽光集熱量は、不図示の表示装置に例えばグラフとして表示されてもよい。
【００４３】
集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算は、例えば天気予報に基づいて行われる。
【００４４】
集熱量予測部１３において、例えば、天気予報の天気が、（ｉ）「晴れ」であれば、「日照率１００％」として、また、（ｉｉ）「晴れ時々曇り」であれば、「日照率５０％」として、天気予報の天気に対応した日照率の予測値が定められる。そして、集熱量予測部１３は、日照率の予測値から、予測太陽光集熱量を演算する。
【００４５】
なお、集熱量予測部１３が日照率の予測値を定めるために利用する天気予報のデータは、記憶部９０に格納されている気象情報９１に含まれている。従って、集熱量予測部１３は、気象情報９１を参照し、予測太陽光集熱量を演算する。
【００４６】
集熱量予測部１３は、演算した予測太陽光集熱量の値を、供給可否判定部１１へ与える。また、集熱量予測部１３は、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値をも、供給可否判定部１１へ与える。
【００４７】
なお、予測の的中確率、および、太陽蓄熱システム１００に設けられた各装置に対する影響度（または安全率）を考慮し、予測太陽光集熱量の値に幅を持たせてもよい。
【００４８】
なお、気象情報９１は、データセンター、クラウドセンター、制御計画基地、気象庁、または適当なＷｅｂサイト等から取得され、記憶部９０に格納されている。気象情報９１、および後述のエネルギー料金情報９２は、制御装置１によって取得されてよい。
【００４９】
さらに、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算の精度を向上させるために、天気予報のデータに加えて、過去の日付における天気、気温、および太陽光集熱量等のデータベースをも、気象情報９１として用いてもよい。
【００５０】
これにより、集熱量予測部１３において、現在の日の天気予報と、データベース内に記録された過去のデータとを対比させることにより、予測太陽光集熱量をより高精度に演算することができる。
【００５１】
なお、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算の精度を向上させるために、地域ごとの詳細なスポット天気予報の情報をも、気象情報９１として用いてもよい。
【００５２】
また、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算の精度をさらに向上させるためには、制御装置１をスーパーコンピュータ等の高性能コンピュータシステムによって実現することが考えられる。
【００５３】
この場合、高性能コンピュータシステムの大規模な計算リソースを利用することにより、集熱量予測部１３が気象情報９１に基づいて、雲の時間推移を予測する計算を行うことができる。従って、雲の時間推移をも考慮に入れて、予測太陽光集熱量の演算をより高精度に行うことができる。
【００５４】
なお、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算は、単位動作時間内に１回のみ行われてもよいし、単位動作時間内に複数回（例えば、指定されたそれぞれの時間帯に１回ずつ）行われてもよい。
【００５５】
本実施形態では、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算は、単位動作時間に１回のみ行われている。また、後述の実施形態２では、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算は、単位動作時間内に反復して複数回行われている。
【００５６】
（需要熱量予測部１４）
需要熱量予測部１４は、蓄熱器８２に供給すべき熱量の予測値として、予測需要熱量を算出する。需要熱量予測部１４は、演算した予測需要熱量の値を、供給可否判定部１１へ与える。
【００５７】
ここで、予測需要熱量とは、現時点から所定時刻までに、熱器８２に供給すべき熱量の予測値を意味する。
【００５８】
実施形態１では、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算は、太陽蓄熱システム１００の動作開始直後に行われる。所定時刻としては、単位動作時間の終了時点（例えば午後２４時）が設定されてよい。
【００５９】
従って、実施形態１における予測需要熱量は、太陽蓄熱システム１００の動作開始直後での、太陽蓄熱システム１００の単位動作時間（具体的には、午前０時から午後２４時まで）に亘る、蓄熱器８２に供給すべき熱量の予測値を意味する。
【００６０】
具体的には、予測需要熱量は、太陽蓄熱システム１００における、蓄熱器８２に供給すべき熱量の経時的な変化の予測値である。需要家による確認を容易化するために、予測需要熱量は、不図示の表示装置に例えばグラフとして表示されてもよい。
【００６１】
需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算は、集熱量予測部１３と同様に、気象情報９１を参照することによって行われる。需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算は、例えば天気予報に基づいて行われる。
【００６２】
具体的には、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算は、（ｉ）過去の日付、天気、および気温等の実際の値、（ｉｉ）過去の日付、天気、および気温等の予測値、（ｉｉｉ）需要家によって使用された蓄熱量の実績データ、（ｉｖ）蓄熱器８２の制御が行われる期間における太陽蓄熱システムの稼働計画等を用いて、重回帰・主成分解析または記憶ベース推論等の手法に基づいて行われる。
【００６３】
また、予測の的中確率、および、太陽蓄熱システム１００に設けられた各装置に対する影響度（または安全率）を考慮し、予測需要熱量の値に幅を持たせてもよい。
【００６４】
需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算は、単位動作時間内に１回のみ行われてもよいし、単位動作時間内に複数回行われてもよい。
【００６５】
（エネルギー料金監視部１５）
エネルギー料金監視部１５は、エネルギー料金の時間的な変動を監視する機能を有する。ここで、エネルギー料金とは、補助熱源８１において熱量を発生させるために必要なエネルギーの単位量当たりの料金を意味する。
【００６６】
例えば、補助熱源８１が電気ヒータ等の電気的な熱源である場合には、エネルギー料金は、電気料金を意味する。本実施形態では、エネルギー料金が電気料金である場合を前提として説明を行う。
【００６７】
他方、補助熱源８１がガスヒータ等の機械的な熱源である場合には、エネルギー料金は、燃料の料金（例えばガス料金）を意味してもよい。
【００６８】
各時刻におけるエネルギー料金は、記憶部９０に格納されているエネルギー料金情報９２に含まれている。従って、エネルギー料金監視部１５は、エネルギー料金情報９２を参照し、エネルギー料金の時間的な変動を監視する。
【００６９】
エネルギー料金情報９２は、太陽蓄熱システム１００が設置された建物の電気料金を決定する機関（例えば、電力会社または電力小売業者）から直接的に取得されてもよい。
【００７０】
エネルギー料金監視部１５は、エネルギー料金情報９２を参照し、エネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下である時間帯（動作許可時間帯）を検出する。本実施形態では、エネルギー料金監視部１５は、エネルギー料金情報９２を参照し、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下か否かを判定する。
【００７１】
そして、エネルギー料金監視部１５は、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下か否かを判定した結果を示すエネルギー料金判定結果情報を、駆動可否判定部１２に与える。
【００７２】
なお、本実施形態では、太陽蓄熱システム１００の単位動作時間（２４時間）において、エネルギー料金が異なる時間帯が複数（少なくとも２つ以上）存在することを前提としている。
【００７３】
例えば、エネルギー料金が異なる時間帯が２つ存在する場合を考える。一般的な電気料金の料金体系を想定した場合には、夜間のエネルギー料金は、昼間のエネルギー料金よりも安価である。他方、夜間のエネルギー料金が、昼間のエネルギー料金よりも安価であるケースが想定されてもよい。
【００７４】
また、エネルギー料金が異なる時間帯が３つ（例えば、深夜、日中、および夜間）が存在する場合には、エネルギー料金が高価となる順序として、（日中の料金）＞（夜間の料金）＞（深夜の料金）の場合、または、（夜間の料金）＞（日中の料金）＞（深夜の料金）の場合等、合計６通りのケースが想定され得る。なお、深夜、日中、および夜間等の時間帯は、具体的な時間範囲として表されていてもよい。
【００７５】
また、エネルギー料金が異なる時間帯が４つ以上存在する場合には、全ての時間帯においてエネルギー料金が異なっていてもよいし、連続しない時間帯においてエネルギー料金が同一であってもよい。
【００７６】
（供給可否判定部１１）
供給可否判定部１１には、（ｉ）集熱量予測部１３において演算された予測太陽光集熱量と、（ｉｉ）需要熱量予測部１４において演算された予測需要熱量とが与えられる。
【００７７】
供給可否判定部１１は、予測太陽光集熱量と予測需要熱量とを用いて、蓄熱器８２に供給すべき熱量が、太陽光集熱器８０のみによって供給可能であるか否かを判定する。
【００７８】
例えば、供給可否判定部１１は、予測太陽光集熱量の値が予測需要熱量の値以上である場合に、蓄熱器８２に供給すべき熱量が、太陽光集熱器８０のみによって供給可能であると判断してよい。
【００７９】
供給可否判定部１１は、蓄熱器８２に供給すべき熱量が、太陽光集熱器８０のみによって供給可能であるか否かを判定した結果を示す供給可否結果情報を生成し、当該供給可否結果情報を、駆動可否判定部１２に与える。
【００８０】
また、供給可否判定部１１には、集熱量予測部１３から、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値もが与えられる。供給可否判定部１１は、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を用いて、太陽光集熱器８０が集熱を行うことが可能であるか否かを判定する。
【００８１】
例えば、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値の単位時間当たりの値が、所定の値よりも大きい場合に、供給可否判定部１１は、太陽光集熱器８０が集熱を行うことが可能であると判定する。
【００８２】
また、供給可否判定部１１は、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を用いて、太陽蓄熱システム１００における蓄熱が完了したか否かを判定する。
【００８３】
例えば、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値が、予測需要熱量の値よりも大きい場合に、太陽蓄熱システム１００における蓄熱が完了したか否かを判定する。
【００８４】
（駆動可否判定部１２）
駆動可否判定部１２は、補助熱源８１の動作を制御する。より具体的には、駆動可否判定部１２は、補助熱源８１を動作させるか否かを判定する。さらに、駆動可否判定部１２は、補助熱源８１を動作させる場合には、補助熱源８１をどの時間帯に動作させるかを決定する。
【００８５】
駆動可否判定部１２には、（ｉ）供給可否判定部１１からの供給可否結果情報と、（ｉｉ）エネルギー料金監視部１５からのエネルギー料金判定結果情報とが与えられる。
【００８６】
駆動可否判定部１２は、供給可否結果情報を参照し、供給可否判定部１１において、蓄熱器８２に供給すべき熱量が太陽光集熱器８０のみによって供給可能であると判定された場合には、補助熱源８１を動作させないように制御する制御信号を生成する。
【００８７】
従って、補助熱源８１は、当該制御信号を駆動可否判定部１２から与えられることによって、蓄熱器８２に供給すべき熱量が太陽光集熱器８０のみによって供給可能である場合には、動作しないように制御される。
【００８８】
他方、駆動可否判定部１２は、供給可否結果情報を参照し、供給可否判定部１１において、蓄熱器８２に供給すべき熱量が太陽光集熱器８０のみによって供給可能でないと判定された場合には、補助熱源８１を動作させるように制御する制御信号を生成する。
【００８９】
この場合、駆動可否判定部１２は、エネルギー料金判定結果情報をさらに参照する。そして、駆動可否判定部１２は、エネルギー料金判定結果情報において、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下であると示されている場合には、補助熱源８１を動作させるように制御する制御信号を生成する。
【００９０】
他方、駆動可否判定部１２は、エネルギー料金判定結果情報において、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下でないと示されている場合には、補助熱源８１を動作させないように制御する制御信号を生成する。
【００９１】
従って、補助熱源８１は、当該制御信号を駆動可否判定部１２から与えられることによって、蓄熱器８２に供給すべき熱量が太陽光集熱器８０のみによって供給可能でない場合には、エネルギー料金が所定の金額よりも安い時間帯にのみ動作するように制御される。
【００９２】
なお、所定の金額Ｃは、太陽蓄熱システム１００のユーザによって、任意に設定可能な値であってよい。一例として、夜間のエネルギー料金が「８円／ｋＷｈ」であり、昼間のエネルギー料金が「１０円／ｋＷｈ」である場合には、所定の金額Ｃは、「９円／ｋＷｈ」として設定されてよい。
【００９３】
（太陽蓄熱システム１００における蓄熱の処理の流れ）
図３は、太陽蓄熱システム１００における、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。以下、図３を参照し、処理Ｓ１〜Ｓ８について説明を行う。
【００９４】
なお、処理Ｓ１〜Ｓ８は、太陽蓄熱システム１００の単位動作時間（２４時間）に亘る処理を例示したものである。また、処理Ｓ１に先立ち、ユーザによって制御装置１が起動される。
【００９５】
集熱量予測部１３は、予測太陽光集熱量を演算し（処理Ｓ１）、当該予測太陽光集熱量の値を、供給可否判定部１１へ与える。需要熱量予測部１４は、予測需要熱量を演算し（処理Ｓ２）、当該予測需要熱量の値を、供給可否判定部１１へ与える。
【００９６】
続いて、供給可否判定部１１は、予測太陽光集熱量と予測需要熱量とを用いて、蓄熱器８２に供給すべき熱量が、太陽光集熱器８０のみによって供給可能であるか否かを判定する（処理Ｓ３）。供給可否判定部１１は、当該判定結果を示す供給可否結果情報を、駆動可否判定部１２に与える。
【００９７】
供給可否判定部１１において、蓄熱器８２に供給すべき熱量が太陽光集熱器８０のみによって供給可能であると判定された場合には（処理Ｓ３においてＹＥＳ）、駆動可否判定部１２は、補助熱源８１を動作させない。そして、後述の処理Ｓ６に進む。
【００９８】
他方、供給可否判定部１１において、蓄熱器８２に供給すべき熱量が太陽光集熱器８０のみによって供給可能でないと判定された場合には（処理Ｓ３においてＮＯ）、駆動可否判定部１２は、エネルギー料金監視部１５から与えられたエネルギー料金判定結果情報をさらに参照する。そして、駆動可否判定部１２は、エネルギー料金判定結果情報を参照し、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下か否かを確認する（処理Ｓ４）。
【００９９】
駆動可否判定部１２は、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下である場合には（処理Ｓ４においてＹＥＳ）、補助熱源８１を動作させる（処理Ｓ５）。
【０１００】
他方、駆動可否判定部１２は、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下でない場合には（処理Ｓ４においてＮＯ）、補助熱源８１を動作させない。そして、後述の処理Ｓ６に進む。
【０１０１】
続いて、供給可否判定部１１は、集熱量予測部１３から与えられた、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を用いて、太陽光集熱器８０が集熱を行うことが可能であるか否かを判定する（処理Ｓ６）。
【０１０２】
供給可否判定部１１が、太陽光集熱器８０が集熱を行うことが可能であると判定した場合には（処理Ｓ６においてＹＥＳ）、太陽光による集熱が行われる（処理Ｓ７）。他方、太陽光集熱器８０が集熱を行うことが可能でないと判定した場合には（処理Ｓ６においてＮＯ）、太陽光による集熱は行われない。そして、後述の処理Ｓ８に進む。
【０１０３】
供給可否判定部１１は、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を用いて、太陽蓄熱システム１００における蓄熱が完了したか否かを判定する（処理Ｓ８）。
【０１０４】
供給可否判定部１１が太陽蓄熱システム１００における蓄熱が完了したと判定した場合には（処理Ｓ８においてＹＥＳ）、太陽蓄熱システム１００における蓄熱の処理は終了する。
【０１０５】
他方、供給可否判定部１１が太陽蓄熱システム１００における蓄熱が完了していないと判定した場合には（処理Ｓ８においてＮＯ）、上述の処理Ｓ３に戻る。以上のように、処理Ｓ１〜Ｓ８により、太陽蓄熱システム１００における蓄熱の処理が行われる。
【０１０６】
なお、太陽蓄熱システム１００における蓄熱の処理が完了した場合には、制御装置１の起動が終了されてもよい。この場合、制御装置１は、規定の時刻に再起動され、上述の処理Ｓ１〜Ｓ８を再度実行する。
【０１０７】
制御装置１が再起動される規定の時刻は、例えば２４時００分（１日の終了時）と設定されてもよい。しかしながら、当該規定の時刻は、必ずしも２４時００分に限定される必要はない。
【０１０８】
例えば、規定の時刻は、２３時００分（深夜料金の開始時）と設定されてもよい。当該規定の時刻は、太陽蓄熱システム１００のユーザによって適宜設定される値であってよい。
【０１０９】
（太陽蓄熱システム１００の効果）
本実施形態の太陽蓄熱システム１００によれば、太陽光集熱器８０による集熱のみでは熱需要量を供給することができないと予想される場合において、エネルギー料金が安価な時間帯にのみ、補助熱源８１を動作させることができる。
【０１１０】
従って、例えば、天気が曇りであり、補助熱源８１を動作させることが必要となる場合であっても、エネルギー料金の時間的な変動に応じて、太陽蓄熱システム１００のランニングコストを抑制することできるという効果を奏する。
【０１１１】
また、太陽蓄熱システム１００では、補助熱源８１の動作中または動作後に、太陽光集熱器８０による集熱を行う場合であっても、太陽光集熱器８０による集熱が可能な熱量については、太陽光集熱器８０による集熱を優先させることができる。
【０１１２】
また、エネルギー料金は、必ずしも全国的に共通なものではなく、太陽蓄熱システム１００が設けられている地域、または、太陽蓄熱システム１００にエネルギーを供給する設備のエネルギー供給状況等の、様々な条件に応じて変動することが考えられる。
【０１１３】
例えば、現在の日本の電気料金の体系では、日中に比べて、深夜の電気料金がより安価に設定されていることが一般的と言える。しかしながら、近年、ベース電源としての原子力発電所が運転できない等の理由により、電気料金の体系が変更される可能性が考えられる。
【０１１４】
このような場合、深夜の電気料金の値上げ率が、日中の電気料金の値上げ率よりも大きくなることが想定される。さらに、一部の地域では、昼間の時間帯の料金をコミュニティ内での電力使用の状況に応じて変動させる実証実験が行われている。このため、今後は、深夜の電力量基金が最も安価であるとは限らない場合も想定される。
【０１１５】
太陽蓄熱システム１００によれば、このような場合においても、エネルギー料金の時間的な変動に応じて、システムのランニングコストを抑制することができるという利点が得られる。
【０１１６】
また、エネルギー料金が電気料金以外の料金（例えばガス料金）であっても、エネルギー料金が時間帯に応じて変動するものであれば、太陽蓄熱システム１００によるシステムのランニングコストの抑制が同様に可能である。
【０１１７】
従って、電気料金以外のエネルギー料金体系が、将来的な料金体系の変更によって、電気料金と同様の料金体系とされた場合においても、太陽蓄熱システム１００は有益である。
【０１１８】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４および図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１９】
（太陽蓄熱システム２００）
図４は、本実施形態の太陽蓄熱システム２００の構成を示す機能ブロック図である。
【０１２０】
太陽蓄熱システム２００は、制御装置２（太陽蓄熱制御装置）、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、蓄熱器８２、ポンプ８３、および記憶部９０を備えている。
【０１２１】
本実施形態において、制御装置２は、補助熱源制御部２０（補助熱源制御手段）、集熱量予測部１３、需要熱量予測部１４、エネルギー料金監視部１５、および不足熱量演算部２３（差分算出手段）として機能する。また、補助熱源制御部２０は、供給可否判定部２１および駆動可否判定部２２として機能する。
【０１２２】
本実施形態の制御装置２は、実施形態１の制御装置１において、（ｉ）不足熱量演算部２３を付加し、かつ、（ｉｉ）供給可否判定部１１および駆動可否判定部１２を、供給可否判定部２１および駆動可否判定部２２にそれぞれ置き換えることによって、実現される構成である。
【０１２３】
（不足熱量演算部２３）
不足熱量演算部２３には、（ｉ）集熱量予測部１３において演算された予測太陽光集熱量と、（ｉｉ）需要熱量予測部１４において演算された予測需要熱量とが与えられる。
【０１２４】
不足熱量演算部２３は、不足熱量を演算する。ここで、不足熱量とは、予測需要熱量と予測太陽光集熱量との差の値である。不足熱量演算部２３は、演算した不足熱量の値を、供給可否判定部２１に与える。
【０１２５】
なお、後述する図５において示されているように、太陽蓄熱システム２００では、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算は、システムの単位動作時間において、定期的に（反復的に）行われる。
【０１２６】
例えば、太陽蓄熱システム２００の動作開始直後（図５の処理Ｓ１１）に、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算が１度行われる。この場合の予測太陽光集熱量は、太陽蓄熱システム２００の単位動作時間全体に亘る集熱量の予測値を意味する。
【０１２７】
そして、太陽蓄熱システム２００において蓄熱が完了する前（図５の処理Ｓ１８）に、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算が再び行われる。この場合の予測太陽光集熱量は、その時点（例えば１８時）から太陽蓄熱システム２００の動作が終了するまでの時間に亘る集熱量の予測値を意味する。
【０１２８】
このため、太陽蓄熱システム２００では、集熱量予測部１３における予測太陽光集熱量の演算の回数に応じて、不足熱量演算部２３における不足熱量の演算もまた、システムの単位動作時間において定期的に行われる。
【０１２９】
（供給可否判定部２１）
本実施形態の供給可否判定部２１は、実施形態１の供給可否判定部１１と同様の機能を有する。本実施形態の供給可否判定部２１は、不足熱量演算部２３から与えられた不足熱量の値を用いて、実施形態１の供給可否判定部１１と同様に、蓄熱器８２に供給すべき熱量が、太陽光集熱器８０のみによって供給可能であるか否かを判定する。
【０１３０】
上述のように、不足熱量演算部２３における不足熱量の演算は、システムの単位動作時間において定期的に行われる。このため、供給可否判定部２１における判定もまた、システムの単位動作時間において定期的に行われる。
【０１３１】
本実施形態の供給可否判定部２１は、今回与えられた不足熱量の値が、前回与えられた不足熱量の値よりも大きいか否かを判定する機能をも有する。
【０１３２】
そして、今回与えられた不足熱量の値が前回与えられた不足熱量の値よりも大きい場合には、供給可否判定部２１は、補助熱源８１によって供給すべき熱量の増加分を示す、不足熱量増加値を演算する。ここで、不足熱量増加値とは、（ｉ）今回与えられた不足熱量の値と、（ｉｉ）前回与えられた不足熱量の値との差の値である。供給可否判定部２１は、演算した不足熱量増加値を、駆動可否判定部２２に与える。
【０１３３】
（駆動可否判定部２２）
本実施形態の駆動可否判定部２２は、実施形態１の駆動可否判定部１２と同様の機能を有する。
【０１３４】
本実施形態の駆動可否判定部２２は、供給可否判定部２１から与えられた不足熱量増加値を用いて、補助熱源８１の動作を制御する機能をも有する。
【０１３５】
駆動可否判定部２２は、不足熱量増加値を参照し、不足熱量増加値が正の値である（すなわち、補助熱源８１によって供給すべき熱量が増加している）場合には、補助熱源８１を動作させるように制御する制御信号を生成する。
【０１３６】
この場合、駆動可否判定部２２は、エネルギー料金判定結果情報をさらに参照する。そして、駆動可否判定部２２は、エネルギー料金判定結果情報において、現時点のエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下であると示されている場合には、補助熱源８１を動作させるように制御する制御信号を生成する。
【０１３７】
なお、補助熱源８１がまだ稼働されていない場合、すなわち、エネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下である時間帯が現時点以降にある場合には、（ｉ）当初予定していた補助熱源８１による蓄熱量と、（ｉｉ）太陽光集熱器８０による集熱量の不足による蓄熱量の増加分（すなわち、今回演算された予測太陽光集熱量と、前回演算された予測太陽光集熱量との差の値）とを、にエネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下である時間帯に蓄熱するように、補助熱源８１を動作させるよう制御してもよい。
【０１３８】
また、エネルギー料金が所定の金額Ｃと同額以下である時間帯が、熱需要が発生する時間よりも後に存在する場合、または、エネルギー料金が単位動作時間に亘って変化しない場合は、現時点でのエネルギー料金が継続する時間帯に、熱需要が発生する時間までに必要な蓄熱量が確保できるよう、補助熱源８１を動作させるよう制御してもよい。
【０１３９】
（太陽蓄熱システム２００における蓄熱の処理の流れ）
図５は、太陽蓄熱システム２００における、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【０１４０】
なお、図５には処理Ｓ１１〜Ｓ２０が示されているが、処理Ｓ１１〜Ｓ１７は、図３の処理Ｓ１〜Ｓ７と同様の処理である。また、図５の処理Ｓ２０は、図３の処理Ｓ８と同様の処理である。従って、これらの処理の説明は省略する。
【０１４１】
以下、図５を参照し、処理Ｓ１８およびＳ１９、およびその前後の処理についてのみ説明を行う。
【０１４２】
処理Ｓ１６または処理Ｓ１７の後、集熱量予測部１３は、予測太陽光集熱量を演算する（処理Ｓ１８）。
【０１４３】
そして、不足熱量演算部２３は、（ｉ）処理Ｓ１８において演算された予測太陽光集熱量と、（ｉｉ）処理Ｓ２において演算された予測需要熱量とを用いて、不足熱量を演算する（処理Ｓ１９）。続いて、処理Ｓ２０において、処理Ｓ７と同様に、蓄熱が完了したか否かが判定される。
【０１４４】
処理Ｓ１８は、処理Ｓ１と同様の処理である。つまり、本実施形態の太陽蓄熱システム２００では、太陽蓄熱システムの起動直後のみならず、蓄熱が完了する直前においても、予測太陽光集熱量の演算が行われている。この点において、本実施形態の太陽蓄熱システム２００は、実施形態１の太陽蓄熱システム１００と異なる。
【０１４５】
従って、処理Ｓ１９では、更新された予測太陽光集熱量の値を用いて、不足熱量が更新される。従って、太陽蓄熱システム２００では、更新された不足熱量の値を用いて、補助熱源８１の動作を制御することができる。
【０１４６】
（太陽蓄熱システム２００の効果）
本実施形態の太陽蓄熱システム２００において、予測太陽光集熱量の値は、システムの単位動作時間に亘って定期的に更新される。
【０１４７】
このため、太陽蓄熱システム２００の起動直後に演算された予測太陽光集熱量が、実際の予測太陽光集熱量とは大きく異なる場合であっても、蓄熱直前にも予測太陽光集熱量を再度演算することにより、予測太陽光集熱量の精度を向上させることができる。
【０１４８】
そして、本実施形態の太陽蓄熱システム２００において、不足熱量の値もまた、予測太陽光集熱量の値と同様に、定期的に更新される。従って、最新の不足熱量の値を用いて、エネルギー料金が安価な時間帯にのみ補助熱源８１を動作させることができる。
【０１４９】
すなわち、最新の不足熱量の値が演算されるごとに、太陽蓄熱システム２００のシステム制御を随時修正することが可能となる。このため、エネルギー料金の時間的な変動に応じて、太陽蓄熱システム２００のランニングコストをより効果的に抑制することできるという効果を奏する。
【０１５０】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６〜図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５１】
（太陽蓄熱システム３００）
図６は、本実施形態の太陽蓄熱システム３００の構成を示す機能ブロック図である。
【０１５２】
太陽蓄熱システム３００は、制御装置３（太陽蓄熱制御装置）、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、蓄熱器８２、ポンプ８３、流路切替弁８４（バイパス）、温度計８９ａ（第１温度計）、温度計８９ｂ（第２温度計）、および記憶部９０を備えている。
【０１５３】
本実施形態において、制御装置３は、補助熱源制御部２０、集熱量予測部１３、需要熱量予測部１４、エネルギー料金監視部１５、不足熱量演算部２３、および流路切替弁制御部３３（流路切替手段）として機能する。本実施形態の制御装置３は、実施形態２の制御装置２において、流路切替弁制御部３３を付加することによって実現される構成である。
【０１５４】
図７は、図６の太陽蓄熱システム３００の概略的な構成を示す図である。以下、図７を参照し、流路切替弁８４、温度計８９ａ、および温度計８９ｂについて説明する。
【０１５５】
実施形態１において述べたように、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、および蓄熱器８２は、熱媒の流路として設けられた非図示のパイプによって流体的に連結されている。本実施形態の太陽蓄熱システム３００では、パイプ内に熱媒の流れを切り替える流路切替弁８４がさらに設けられている。
【０１５６】
流路切替弁８４は、熱媒の流路を機械的に切り替える機能を有している。具体的には、流路切替弁８４において、内部に設けられたバルブが閉じられた場合には、蓄熱器８２へ熱媒が流入しないように流路が形成される。この場合、熱媒は、太陽光集熱器８０→補助熱源８１→ポンプ８３という流路を流れる。
【０１５７】
他方、流路切替弁８４において、内部に設けられたバルブが開放された場合には、蓄熱器８２へ熱媒が流入するように流路が形成される。すなわち、上述の実施形態１および２の太陽蓄熱システム１００および２００と同様の流路が形成される。従って、熱媒は、太陽光集熱器８０→補助熱源８１→蓄熱器８２→ポンプ８３という流路を流れる。
【０１５８】
すなわち、流路切替弁８４は、太陽光集熱器８０によって熱せられた熱媒を、蓄熱器８２へ循環させずに太陽光集熱器８０へ戻すためのバイパスであると言える。なお、流路切替弁８４における流路の切り替えの動作は、流路切替弁制御部３３によって制御されている。流路切替弁制御部３３による制御の詳細については、後述する。
【０１５９】
また、太陽蓄熱システム３００では、太陽光集熱器８０の内部を流れる熱媒の温度Ｔ１を測定する温度計８９ａがさらに設けられている。温度計８９ａは、例えば、太陽光集熱器８０の内部を流れる熱媒の出口に設けられてよい。温度計８９ａにおいて測定された温度Ｔ１は、流路切替弁制御部３３に与えられる。
【０１６０】
なお、本実施形態では、温度Ｔ１を測定する温度計として、１つの温度計８９ａのみが設けられている。しかしながら、温度Ｔ１を測定するために、２つ以上の温度計が設けられてもよい。
【０１６１】
この場合には、２つ以上の複数の温度計が、温度計８９ａとして総称されてもよい。そして、複数の温度計８９ａによって測定された複数の温度データに対して、適当な統計処理が施された結果として得られる値を、温度Ｔ１の値としてもよい。
【０１６２】
例えば、複数の温度計８９ａによって測定された熱媒の温度の平均値（または最頻値）を、温度Ｔ１の値としてもよい。また、複数の温度計８９ａによって測定された熱媒の温度の最大値（または最小値）を、温度Ｔ１の値としてもよい。
【０１６３】
また、太陽蓄熱システム３００では、蓄熱器８２の内部に設けられた蓄熱材８２ａの温度Ｔ２を測定する温度計８９ｂがさらに設けられている。温度計８９ｂにおいて測定された温度Ｔ２は、流路切替弁制御部３３に与えられる。
【０１６４】
なお、本実施形態では、温度Ｔ２を測定する温度計として、１つの温度計８９ｂのみが設けられている。しかしながら、温度Ｔ２を測定するために、２つ以上の温度計が設けられてもよい。
【０１６５】
この場合には、２つ以上の複数の温度計が、温度計８９ｂとして総称されてもよい。そして、温度計８９ａの場合と同様に、複数の温度計８９ｂによって測定された複数の温度データに対して、適当な統計処理が施された結果として得られる値を、温度Ｔ２の値としてもよい。
【０１６６】
（流路切替弁制御部３３）
流路切替弁制御部３３には、（ｉ）温度計８９ａにおいて測定された温度Ｔ１の値と、（ｉｉ）温度計８９ｂにおいて測定された温度Ｔ２の値とが与えられる。流路切替弁制御部３３は、温度Ｔ１の値と温度Ｔ２の値との大小を比較する。
【０１６７】
流路切替弁制御部３３は、温度Ｔ１の値が温度Ｔ２の値以上であると判定した場合には、流路切替弁８４にバルブを開放するように指令する制御信号を与える。
【０１６８】
従って、温度Ｔ１の値が温度Ｔ２の値以上である場合には、流路切替弁８４は、蓄熱器８２へ熱媒を流入させるように流路を形成する。この場合、蓄熱器８２に流入した熱媒は、蓄熱器８２の動作に応じて加熱される。
【０１６９】
他方、流路切替弁制御部３３は、温度Ｔ１の値が温度Ｔ２の値よりも小さいと判定した場合には、流路切替弁８４にバルブを閉じるように指令する制御信号を与える。
【０１７０】
従って、温度Ｔ１の値が温度Ｔ２の値よりも小さい場合には、流路切替弁８４は、蓄熱器８２へ熱媒を流入させないように流路を形成する。この場合、熱媒は、ポンプ８３を介して太陽光集熱器８０に再度循環し、太陽光集熱器８０において集熱された熱量によって加熱される。
【０１７１】
換言すれば、流路切替弁制御部３３は、太陽光集熱器８０における熱媒の温度Ｔ１が、蓄熱器８２における熱媒の温度Ｔ２以上である場合にのみ、バイパス（流路切替弁８４）を開放する機能を有していると言える。
【０１７２】
（太陽蓄熱システム３００における蓄熱の処理の流れ）
図８は、太陽蓄熱システム３００における、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【０１７３】
なお、図８には処理Ｓ３１〜Ｓ４３が示されているが、処理Ｓ３１〜Ｓ３６は、図５の処理Ｓ１１〜Ｓ１６と同様の処理である。また、図８の処理Ｓ４０〜Ｓ４３は、図５の処理Ｓ１７〜Ｓ２０と同様の処理である。従って、これらの処理の説明は省略する。
【０１７４】
以下、図８を参照し、処理Ｓ３７〜Ｓ３９、およびその前後の処理についてのみ説明を行う。
【０１７５】
処理Ｓ３６において、太陽光集熱器８０による集熱が可能と判定された後（処理Ｓ３６においてＹＥＳ）、流路切替弁制御部３３は、温度計８９ａにおいて測定された温度Ｔ１の値が、温度計８９ｂにおいて測定された温度Ｔ２の値以上であるか否かを判定する（処理Ｓ３７）。
【０１７６】
そして、温度Ｔ１の値が温度Ｔ２の値以上であると判定された場合には（処理Ｓ３７においてＹＥＳ）、流路切替弁制御部３３は、流路切替弁８４にバルブを開放させることによって、蓄熱器８２に熱媒を流入させる（処理Ｓ３８）。そして、処理Ｓ３８の後には、処理Ｓ４０に進む。
【０１７７】
他方、温度Ｔ１の値が温度Ｔ２の値よりも小さいと判定された場合には（処理Ｓ３７においてＮＯ）、流路切替弁８４にバルブを閉じさせることによって、蓄熱器８２に熱媒を流入させない（処理Ｓ３９）。そして、処理Ｓ３９の後には、処理Ｓ４０に進む。
【０１７８】
（太陽蓄熱システム３００の効果）
本実施形態の太陽蓄熱システム３００は、太陽光集熱器８０の内部を流れる熱媒の温度Ｔ１が、蓄熱器８２の内部に設けられた蓄熱材８２ａの温度Ｔ２以上である場合にのみ、蓄熱器８２に熱媒が流入するように構成されている。
【０１７９】
このため、太陽光集熱器８０の内部を流れる熱媒の温度Ｔ１が、蓄熱材８２ａの温度Ｔ２よりも温度が低い場合には、当該熱媒が蓄熱器８２に流入することが防止される。従って、蓄熱材８２ａの温度Ｔ２よりも低温の熱媒によって、蓄熱器８２に蓄えられた熱量が奪われることを防止することができる。
【０１８０】
従って、蓄熱器８２に蓄えられた熱量の減少を抑制することができ、蓄熱器８２の蓄熱効率を向上させることができるという効果を奏する。
【０１８１】
本実施形態の太陽蓄熱システム３００によれば、太陽光集熱器８０による集熱が可能となる日照開始（日の出）直後の時点では熱媒を蓄熱器８２へ流入させないことが可能である。このため、太陽光集熱器８０において、熱媒の温度Ｔ１が蓄熱材８２ａの温度Ｔ２以上に上昇した後に、熱媒を蓄熱器８２へ流入させることができる。
【０１８２】
従って、蓄熱材８２ａの温度Ｔ２よりも高温の熱媒を蓄熱器８２へ流入させることにより、蓄熱器８２の蓄熱効率を向上させることができるという効果を奏する。
【０１８３】
また、本実施形態の太陽蓄熱システム３００は、太陽光集熱器８０による集熱が行われている途中に、太陽が雲に隠れる、または、障害物等により太陽光集熱器８０が影に隠されることによって、集熱が一時的に不能になった場合にも、好適に利用可能である。
【０１８４】
本実施形態の太陽蓄熱システム３００では、太陽光集熱器８０による集熱が一時的に不能になったとしても、熱媒の温度Ｔ１が蓄熱材８２ａの温度Ｔ２よりも高い場合には、熱媒が蓄熱器８２へ流入する。
【０１８５】
このため、熱媒の温度Ｔ１が蓄熱材８２ａの温度Ｔ２を下回る直前の時点まで、熱媒の流入による８２の蓄熱が可能となる。従って、蓄熱器８２の蓄熱効率を向上させることができるという効果を奏する。
【０１８６】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図９〜図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１８７】
（太陽蓄熱システム４００）
図９は、本実施形態の太陽蓄熱システム４００の構成を示す機能ブロック図である。
【０１８８】
太陽蓄熱システム４００は、制御装置４（太陽蓄熱制御装置）、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、蓄熱器８２、ポンプ８３、および記憶部９０を備えている。
【０１８９】
本実施形態において、制御装置４は、補助熱源制御部４０（補助熱源制御手段）、集熱量予測部４３（予測集熱量算出手段）、需要熱量予測部１４、エネルギー料金監視部１５、および不足熱量演算部２３として機能する。また、補助熱源制御部４０は、供給可否判定部２１および駆動可否判定部４２として機能する。
【０１９０】
本実施形態の制御装置４は、実施形態２の制御装置２において、（ｉ）集熱量予測部１３を集熱量予測部４３に置き換え、かつ、（ｉｉ）駆動可否判定部２２を駆動可否判定部４２に置き換えることによって、実現される構成である。
【０１９１】
（集熱量予測部４３）
集熱量予測部４３は、太陽光不足熱量を演算し、当該太陽光不足熱量の値を、駆動可否判定部４２に与える。この点においてのみ、本実施形態の集熱量予測部４３は、実施形態１〜３の集熱量予測部１３と異なる。
【０１９２】
ここで、太陽光不足熱量とは、（ｉ）予測太陽光集熱量と、（ｉｉ）太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値との差の値である。
【０１９３】
（駆動可否判定部４２）
本実施形態の駆動可否判定部４２は、実施形態２の駆動可否判定部２２と同様の機能を有する。
【０１９４】
本実施形態の駆動可否判定部４２は、供給可否判定部２１から与えられた太陽光不足熱量を用いて、補助熱源８１の動作を制御する機能をも有する。
【０１９５】
駆動可否判定部４２は、太陽光不足熱量を参照し、太陽光不足熱量が負の値であるか否か（すなわち、予測太陽光集熱量が、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を下回るか否か）を判定する。
【０１９６】
続いて、駆動可否判定部４２は、駆動可否判定部２２と同様に、太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能であるか否かを判定する。
【０１９７】
駆動可否判定部４２は、太陽光不足熱量が負の値であると判定した場合には、予測太陽光集熱量を用いて予測需要熱量が供給可能であるか否かの判定を行う。そして、駆動可否判定部２２と同様の動作を行う。すなわち、駆動可否判定部４２は、太陽光不足熱量を補償するように、補助熱源８１を動作させることができる。
【０１９８】
また、駆動可否判定部４２は、太陽光不足熱量が正の値であると判定した場合には、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を用いて予測需要熱量が供給可能であるか否かの判定を行う。そして、駆動可否判定部２２と同様の動作を行う。
【０１９９】
予測需要熱量が供給可能であると判定された場合には、駆動可否判定部４２は、補助熱源８１を動作しないように制御する。
【０２００】
他方、予測需要熱量が供給可能でないと判定された場合には、駆動可否判定部４２は、補助熱源８１によって供給すべき熱量の大きさを、太陽光不足熱量の分だけ減少させるように、補助熱源８１を制御する。すなわち、駆動可否判定部４２は、補助熱源８１の動作時間を短縮させるように制御を行う。
【０２０１】
（太陽蓄熱システム４００における蓄熱の処理の流れ）
図１０は、太陽蓄熱システム４００における、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。
【０２０２】
なお、図１０には処理Ｓ５１〜Ｓ６６が示されているが、処理Ｓ５４〜Ｓ５８、および処理Ｓ６６以外の処理は、図５の処理Ｓ１１〜Ｓ２０と同様の処理である。以下、図１０を参照し、処理Ｓ５４〜Ｓ５８、処理Ｓ６６、およびその前後の処理についてのみ説明を行う。
【０２０３】
処理Ｓ５３において、太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能であると判定された場合には（処理Ｓ５３においてＹＥＳ）、駆動可否判定部４２は、太陽光不足熱量が正の値であるか否かを判定する（処理Ｓ５４）。
【０２０４】
太陽光不足熱量が正の値であると判定された場合には（処理Ｓ５４においてＹＥＳ）、処理Ｓ６０へ進む。
【０２０５】
他方、太陽光不足熱量が正の値でないと判定された場合には（処理Ｓ５４においてＮＯ）、駆動可否判定部４２は、太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能であるか否かを判定する（処理Ｓ５５）。処理Ｓ５５の判定では、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値が用いられる。
【０２０６】
太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能であると判定された場合には（処理Ｓ５５においてＹＥＳ）、処理Ｓ６１へ進む。また、太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能でないと判定された場合には（処理Ｓ５５においてＮＯ）、処理Ｓ５９へ進む（図１０の記号（Ａ）を参照）。
【０２０７】
他方、処理Ｓ５３において、太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能でないと判定された場合には（処理Ｓ５３においてＮＯ）、駆動可否判定部４２は、太陽光不足熱量が負の値であるか否かを判定する（処理Ｓ５６）。
【０２０８】
太陽光不足熱量が負の値であると判定された場合には（処理Ｓ５４においてＮＯ）、処理Ｓ５９へ進む。
【０２０９】
他方、太陽光不足熱量が負の値でないと判定された場合には（処理Ｓ５４においてＹＥＳ）、駆動可否判定部４２は、太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能であるか否かを判定する（処理Ｓ５７）。処理Ｓ５７の判定では、予測太陽光集熱量が用いられる。
【０２１０】
太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能であると判定された場合には（処理Ｓ５７においてＹＥＳ）、処理Ｓ６１へ進む。
【０２１１】
他方、太陽光集熱器８０のみによって予測需要熱量が供給可能でないと判定された場合には（処理Ｓ５７においてＮＯ）、駆動可否判定部４２は、太陽光不足熱量の値に応じて、補助熱源８１の動作時間を短縮させるように制御を行う（処理Ｓ５８）。そして、処理Ｓ５９へ進む。
【０２１２】
なお、処理Ｓ６５において蓄熱が完了していないと判定された場合には（処理Ｓ６５においてＮＯ）、集熱量予測部４３は、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値を再度読み込む（Ｓ６６）。そして、集熱量予測部４３は、太陽光不足熱量の値を更新する。
【０２１３】
（太陽蓄熱システム４００における蓄熱のより具体的な処理の流れ）
図１１は、図１０において示された蓄熱の詳細な処理の流れを、より具体的に例示するフローチャートである。図１１では、日照前（日の出前）、日照中、および日照後（日の入り後）の３つのタイミングにおいて、補助熱源８１を動作させるか否かの判断が行われる場合が示されている。
【０２１４】
なお、図１１には処理Ｓ７１〜Ｓ１０１が示されているが、補助熱源８１を動作させるか否かの判断のタイミングが複数存在している点を除けば、図１１の処理は、図１０の処理と同様である。
【０２１５】
処理Ｓ７１〜Ｓ８２は、日照前における太陽蓄熱システム４００の処理である。日照前には、処理Ｓ７３〜Ｓ７５、処理Ｓ７７〜Ｓ７８、および処理Ｓ７９〜Ｓ８１において、補助熱源８１を動作させるか否かの判断が行われる。
【０２１６】
処理Ｓ８３〜Ｓ９７、および処理Ｓ９９は、日照中における太陽蓄熱システム４００の処理である。日照中には、処理Ｓ８４〜Ｓ８６、および処理Ｓ９０〜Ｓ９２において、補助熱源８１を動作させるか否かの判断が行われる。
【０２１７】
処理Ｓ９８、および処理Ｓ１００〜Ｓ１０１は、日照後における太陽蓄熱システム４００の処理である。日照後には、処理Ｓ９８処理Ｓ１００において、補助熱源８１を動作させるか否かの判断が行われる。
【０２１８】
（太陽蓄熱システム４００の効果）
本実施形態の太陽蓄熱システム４００は、補助熱源８１を動作させるか否かの判断基準として、太陽光不足熱量をも用いている。
【０２１９】
従って、予測太陽光集熱量が、太陽光集熱器８０が実際に集熱した熱量の値に対して有意に異なっている場合（すなわち、集熱量の予測の精度が良好でない場合）であっても、太陽蓄熱システム４００のランニングコストを効果的に抑制することできるという効果を奏する。
【０２２０】
特に、図１１に示されているように、補助熱源８１を動作させるか否かの判断が行われるタイミングを、単位動作時間中に複数回設けることによって、補助熱源８１の動作を調整する機会が増加する。このため、太陽蓄熱システム４００のランニングコストをより効果的に抑制することできる。
【０２２１】
〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図１２〜図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０２２２】
（太陽蓄熱システム５００）
図１２は、本実施形態の太陽蓄熱システム５００の構成を示す機能ブロック図である。
【０２２３】
太陽蓄熱システム５００は、制御装置５（太陽蓄熱制御装置）、太陽光集熱器８０、補助熱源８１、蓄熱器８２、ポンプ８３、流路切替弁８４、温度計８９ａ、温度計８９ｂ、および記憶部９０を備えている。
【０２２４】
本実施形態において、制御装置５は、補助熱源制御部４０、集熱量予測部４３、需要熱量予測部１４、エネルギー料金監視部１５、不足熱量演算部２３、および流路切替弁制御部３３として機能する。
【０２２５】
本実施形態の太陽蓄熱システム５００は、実施形態４の太陽蓄熱システム４００に、実施形態３の流路切替弁８４、温度計８９ａ、温度計８９ｂ、および流路切替弁制御部３３を付加することによって実現される構成である。
【０２２６】
図１３は、太陽蓄熱システム５００における、蓄熱の処理の流れを例示するフローチャートである。図１３には、処理Ｓ１１１〜Ｓ１２９が示されている。
【０２２７】
図１３において、処理Ｓ１２２〜Ｓ１２４は、図８の処理Ｓ３７〜Ｓ３９と同様の処理である。また、図１３において、処理Ｓ１２２〜Ｓ１２４以外の処理は、図９の処理Ｓ５１〜Ｓ６６と同様の処理である。
【０２２８】
すなわち、図１３の処理Ｓ１１１〜Ｓ１２９は、図１０の処理Ｓ５１〜Ｓ６６に、図８の処理Ｓ３７〜Ｓ３９を付加することによって実現される処理である。このため、図１３の処理の詳細な説明については省略する。
【０２２９】
また、図１４は、図１３において示された蓄熱の詳細な処理の流れを、より具体的に例示するフローチャートである。図１３には、処理Ｓ１３１〜Ｓ１６７が示されている。
図１４においても、図１１と同様の３つのタイミングにおける判断が示されている。
【０２３０】
図１４において、処理Ｓ１４４〜Ｓ１４６、および処理Ｓ１５３〜Ｓ１５５は、図１３の処理Ｓ１２２〜Ｓ１２４と同様の処理である。また、図１３において、処理Ｓ１４４〜Ｓ１４６、および処理Ｓ１５３〜Ｓ１５５以外の処理は、図１１の処理Ｓ７１〜Ｓ１０１と同様の処理である。このため、図１４の処理の詳細な説明についても省略する。
【０２３１】
（太陽蓄熱システム５００の効果）
本実施形態の太陽蓄熱システム５００は、実施形態３の太陽蓄熱システム３００と実施形態４の太陽蓄熱システム４００とを組み合わせたものである。
【０２３２】
従って、本実施形態の太陽蓄熱システム５００によれば、実施形態３の太陽蓄熱システム３００の効果（蓄熱効率の向上）と、実施形態４の太陽蓄熱システム４００の効果（ランニングコストの特性）との両方の効果を奏する。
【０２３３】
〔変形例〕
太陽蓄熱システム１００〜５００において、集熱量予測部１３または４３における予測太陽光集熱量の演算には、詳細な天気予報または日射量予測情報が用いられてよい。また、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算にも、詳細な天気予報または日射量予測情報が同様に用いられてもよい。
【０２３４】
なお、当該天気予報または日射量予測情報は、制御装置１〜５によって取得されてよい。日射量予測情報は、簡易な天気情報（一日を通しての天気が、晴、曇り、雨、または雪であるか等の大まかな情報）に基づいて算出されたものでもよい。
【０２３５】
他方、日射量予測情報を詳細に算出する場合には、より詳細な天気情報（例えば、時間ごとの日照率、または、ある地点における雲の動きからの日射量を予測値）が用いられてもよい。
【０２３６】
上述のように、詳細な天気予報または日射量予測情報を用いて、集熱量予測部１３または４３における予測太陽光集熱量の演算、および需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算をそれぞれ行うことにより、予測太陽光集熱量および予測需要熱量の精度がさらに向上する。
【０２３７】
このため、制御装置１〜５による補助熱源８１の動作の制御をより高精度に行うことができ、太陽蓄熱システム１００〜５００のランニングコストの抑制がもたらされる。
【０２３８】
また、太陽蓄熱システム１００〜５００において、集熱量予測部１３または４３における予測太陽光集熱量の演算、および、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算には、
（ｉ）簡易な天気予報詳細、または、
（ｉｉ）詳細な天気予報または日射量予測情報、
のいずれかの情報のみでなく、
（ｉｉｉ）予想気温、または、
（ｉｖ）詳細な需要熱量予測情報（必要な熱量）、
のどちらかの情報とが、組み合わせて用いられてもよい。
【０２３９】
需要熱量予測情報は、太陽蓄熱システム１００〜５００の外部から取得されてもよいし、記憶部９０に格納された、予めデータ化されたリストから選択されてもよい。需要熱量予測情報は、例えば需要熱量の過去の実績データである。
【０２４０】
需要熱量予測情報をリストから選択する場合には、例えば、熱需要が暖房であり、かつ、使用日の天気が晴れの場合、既存のリストの中から、日付（使用日）および天気情報（晴れ）に対応した暖房の需要熱量を選択する。
【０２４１】
特に、需要熱量予測情報として予測需要熱量を用いる場合には、需要熱量予測部１４における演算には、気温情報が用いられてもよい。
【０２４２】
気温情報は、簡易的なものであれば、例えば一日の予測平均気温であってよい。また、気温情報は、一日の予測平均気温に限らず、一定時間毎の予測平均気温、または詳細な気温変化予測等の情報であってもよい。
【０２４３】
なお、一定時間毎の予測平均気温、または詳細な気温変化予測等の情報が存在していない場合には、数年間の同一日（あるいは、同一月、または同一時間であってもよい）の平均気温等が用いられてもよい。
【０２４４】
これにより、予測太陽光集熱量および予測需要熱量の精度がより一層向上させることができ、太陽蓄熱システム１００〜５００のランニングコストのさらなる抑制がもたらされる。
【０２４５】
また、上述の天気予報または日射量予測情報に基づいて、外部の情報機器等によって決定された制御情報（例えば制御計画のようなもの）が、制御装置１〜５に与えられてもよい。この場合、制御装置１〜５は、当該制御情報に従って、太陽蓄熱システム１００〜５００の動作を制御してもよい。
【０２４６】
また、太陽蓄熱システム１００〜５００において、エネルギー料金情報９２は、太陽蓄熱システムが設置されたマンションまたは一定の地域内での電力消費量に基づいて電気料金を決定することを任された機関（例えば、マンション管理業者）、データセンター、クラウドセンター、制御計画基地、または電力管理サーバ等から取得されてもよい。
【０２４７】
また、太陽蓄熱システム１００〜５００において、太陽蓄熱システムが設置されている家庭の家電機器（例えば、ＴＶ、ＤＶＤ、またはＢＤ（Blu-ray（登録商標）Disc）レコーダ）によって、気象情報９１およびエネルギー料金情報９２が取得されてもよい。
【０２４８】
なお、家電機器としては、情報通信機能を備えたスマート家電（例えば、冷蔵庫、エアコン、炊飯器、または電子レンジ）が用いられてもよい。また、太陽蓄熱システムと通信可能な情報機器（例えば、ＰＣ、スマートフォン、タブレット端末、またはゲーム機）によって、気象情報９１およびエネルギー料金情報９２が取得されてもよい。
【０２４９】
また、気象情報９１としては、風向の予測情報、風速の予測情報もが用いられてもよい。なお、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算の精度を向上させるためには、気象情報９１に外気温予測情報が含まれていることが好ましい。
【０２５０】
また、太陽蓄熱システム１００〜５００において、熱需要が暖房の場合には、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算には、気象情報９１に加えて、太陽蓄熱システムが設置されている建物の断熱性能を示す断熱性能情報もが用いられることが好ましい。
【０２５１】
これは、熱需要が暖房の場合には、以下の（Ａ）〜（Ｃ）、すなわち、
（Ａ）太陽蓄熱システムを設置する地域が異なれば、建物の断熱性能の基準値が異なり得る、
（Ｂ）地域が同じであっても、建物の設計者（または居住者）次第によって、建物の断熱性能が異なり得る、
（Ｃ）断熱性能は、建物の大きさに応じて異なり得る、
という可能性が想定されるためである。
【０２５２】
上述のように、建物の断熱性能情報を用いた演算を行うことにより、予測需要熱量の精度をさらに向上させることができ、太陽蓄熱システム１００〜５００のランニングコストの抑制がもたらされる。
【０２５３】
建物の断熱性能情報は、簡易的なものとしては、例えば、設置地域の基準断熱性能を示すＱ値であってよい。なお、建物の断熱性能情報として、より詳細なデータが必要とされる場合には、当該断熱性能情報は、例えば、建物の部材の断熱特性（熱抵抗値）を用いて算出されてもよい。
【０２５４】
建物の詳細な延べ床面積がすでに判っている場合には、当該延べ床面積の値をも用いて、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算が行われてもよい。
【０２５５】
なお、建物の詳細な延べ床面積が判っていない場合（例えば、建物の詳細な設計が着手される前の場合）には、平均的な建物の延べ床面積を用いて、需要熱量予測部１４における予測需要熱量の演算が行われてもよい。
【０２５６】
また、太陽蓄熱システム１００〜５００において、蓄熱器８２は、断熱性を高めたタンク内に配置されてもよい。この場合、暖房需要に応じて、蓄熱器８２に蓄えられた熱量は、暖房使用箇所へ随時供給されてもよい。
【０２５７】
また、蓄熱器８２の内部に設けられた蓄熱材８２ａは、蓄熱器８２に蓄えられた熱量が放出されることを抑制するために、断熱性の高い材料であることが好ましい。例えば、蓄熱材８２ａは、顕熱材料、潜熱材料、または化学蓄熱材料のいずれかであってよい。
【０２５８】
特に、蓄熱材料を蓄熱材８２ａとして用いることによって、熱利用時に要求される一定の温度が保持されるように、蓄熱材８２ａによる蓄熱が可能となる。
【０２５９】
また、温度が一定の条件では、潜熱材料は、顕熱材料に比べて蓄熱可能な熱量が多いことが一般的である。また、潜熱材料は、蓄熱密度が比較的高いため、蓄熱材８２ａの配置スペースを小さくすることができるという利点も得られる。
【０２６０】
さらに、潜熱材料は、化学蓄熱材料と比べて蓄熱量は少ないものの、一定の温度が保持されるように蓄熱を行うことが可能であるという点において、暖房用途により適している。
【０２６１】
また、潜熱材料は、一般的に安全性が高いという利点がある。このため、放熱時に化学変化を伴うために安全性に配慮を要する化学蓄熱材に比べて、潜熱材料は、例えば家屋用の太陽蓄熱システムに設けられる蓄熱器８２への適用がより容易であると言える。
【０２６２】
また、一部の潜熱材料は、「無毒の不燃物」に指定されている。また、一部の潜熱材料は、可燃物であっても、「非危険物、指定可燃物」に指定されており、木材と同じ扱いが可能となっている。この点においても、潜熱材料は、蓄熱器８２への適用がより容易であると言える。
【０２６３】
〔ソフトウェアによる実現例〕
太陽蓄熱システム１００〜５００の制御ブロック（特に、制御装置１〜５）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０２６４】
後者の場合、太陽蓄熱システム１００〜５００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０２６５】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る太陽蓄熱制御装置（制御装置１）は、太陽光集熱器（８０）、当該太陽光集熱器が集めた熱エネルギーを蓄熱材（８２ａ）に蓄える蓄熱器（８２）、および上記蓄熱材に熱エネルギーを追加する補助熱源（８１）を含む太陽蓄熱システムを制御する太陽蓄熱制御装置であって、所定時刻までに上記太陽光集熱器において集熱される熱量の予測値である予測太陽光集熱量を算出する予測集熱量算出手段（集熱量予想部１３）と、上記所定時刻までに上記蓄熱器に供給すべき熱量の予測値である予測需要熱量を算出する予測需要熱量算出手段（需要熱量予測部１４）と、上記補助熱源を動作させるために必要となるエネルギーの単位量当たりの料金を監視するエネルギー料金監視手段（エネルギー料金監視部１５）と、上記予測需要熱量が上記予測太陽光集熱量を超える場合、上記料金が所定の金額以下の時に、上記補助熱源を動作させる補助熱源制御手段（補助熱源制御部１０）と、を備えている。
【０２６６】
上記の構成によれば、太陽光集熱器による集熱のみでは熱需要量を供給することができないと予測される場合において、エネルギー料金が安価な時間帯（例えば、夜間）にのみ、補助熱源を動作させることができる。
【０２６７】
従って、エネルギー料金の時間的に変動する場合であっても、太陽光集熱器、蓄熱器、および補助熱源を備えた太陽蓄熱システムのランニングコストを抑制することできるという効果を奏する。
【０２６８】
また、本発明の態様２に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１において、上記予測集熱量算出手段は、上記予測太陽光集熱量を定期的に算出し、上記予測太陽光集熱量と上記予測需要熱量との差分を定期的に算出する差分算出手段（不足熱量演算部２３）をさらに備え、上記補助熱源制御手段は、上記差分算出手段が算出した最新の差分を用いて、上記補助熱源を動作させることが好ましい。
【０２６９】
上記の構成によれば、最新の差分が演算されるごとに、太陽蓄熱システムのシステム制御を随時修正することが可能となる。特に、当該差分が増加した場合には、その増加分をも、動作許可時間帯に補助熱源を動作させることによって補填することが可能となる。
【０２７０】
このため、太陽蓄熱システムのランニングコストをより効果的に抑制することできるという効果を奏する。
【０２７１】
また、本発明の態様３に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１または２において、
上記太陽蓄熱システムには、上記太陽光集熱器によって熱せられた熱媒を上記蓄熱器へ循環させずに上記太陽光集熱器へ戻すためのバイパス（流路切替弁８４）が設けられており、
上記太陽光集熱器における上記熱媒の温度（Ｔ１）が、上記蓄熱材の温度（Ｔ２）より低い場合に、上記バイパスへ上記熱媒を流入させる流路切替手段（流路切替弁制御部３３）を備えていることが好ましい。
【０２７２】
上記の構成によれば、蓄熱材の温度よりも低温の熱媒によって、蓄熱器に蓄えられた熱量が奪われることを防止することができる。このため、太陽蓄熱システムにおける蓄熱器の蓄熱効率を向上させることができるという効果を奏する。
【０２７３】
また、本発明の態様４に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１から３のいずれか１つにおいて、上記補助熱源制御手段は、上記予測太陽光集熱量と、上記所定時刻までに上記太陽光集熱器によって集熱された熱量との差分を算出し、上記予測太陽光集熱量が上記熱量よりも小さい場合に、上記差分を補償するように上記補助熱源を動作させることが好ましい。
【０２７４】
上記の構成によれば、予測太陽光集熱量が、太陽光集熱器において実際に集熱された熱量の値に対して有意に少ない場合（すなわち、集熱量の予測の精度が良好でない場合）であっても、太陽蓄熱システムのランニングコストを効果的に抑制することできるという効果を奏する。
【０２７５】
また、本発明の態様５に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１から４のいずれか１つにおいて、上記予測集熱量算出手段は、天気予報、日射量予測情報、予想気温、および需要熱量の過去の実績データの少なくともいずれかを用いて、上記予測太陽光集熱量を演算することが好ましい。
【０２７６】
上記の構成によれば、予測太陽光集熱量の精度をより一層向上させることができ、太陽蓄熱システムのランニングコストをさらに抑制することできるという効果を奏する。
【０２７７】
また、本発明の態様６に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１から５のいずれか１つにおいて、上記予測需要熱量算出手段は、天気予報、日射量予測情報、予想気温、および需要熱量の過去の実績データの少なくともいずれかを用いて、上記予測需要熱量を演算することが好ましい。
【０２７８】
上記の構成によれば、予測需要熱量の精度をより一層向上させることができ、太陽蓄熱システムのランニングコストをさらに抑制することできるという効果を奏する。
【０２７９】
また、本発明の態様７に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１から６のいずれか１つにおいて、上記予測需要熱量算出手段は、建物の断熱性能を示す情報を用いて、上記予測需要熱量を演算することが好ましい。
【０２８０】
上記の構成によれば、予測需要熱量の精度をより一層向上させることができ、太陽蓄熱システムのランニングコストをさらに抑制することできるという効果を奏する。
【０２８１】
また、本発明の態様８に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１から７のいずれか１つにおいて、上記蓄熱材は、潜熱材料であることが好ましい。
【０２８２】
上記の構成によれば、暖房用途に特に好適な蓄熱材を実現することができるという効果を奏する。
【０２８３】
また、本発明の態様９に係る太陽蓄熱制御装置は、上記態様１から８のいずれか１つにおいて、上記料金は、電気料金であることが好ましい。
【０２８４】
上記の構成によれば、様々な時間帯（例えば、深夜、日中、および夜間）ごとの電気料金の変動に応じて、太陽蓄熱システムのランニングコストをさらに抑制することできるという効果を奏する。
【０２８５】
また、本発明の態様１０に係る太陽蓄熱システムは、上記態様１から９のいずれか１つに係る太陽蓄熱制御装置と、太陽光集熱器と、上記太陽光集熱器が集めた熱エネルギーを蓄熱材に蓄える蓄熱器と、上記蓄熱材に熱エネルギーを追加する補助熱源と、上記太陽光集熱器によって熱せられた熱媒を上記蓄熱器へ送るためのポンプと、を備えていることが好ましい。
【０２８６】
上記の構成によれば、ランニングコストの抑制が可能な太陽蓄熱システムを実現することできるという効果を奏する。
【０２８７】
また、本発明の態様１１に係る太陽蓄熱システムは、上記態様１０において、上記太陽光集熱器によって熱せられた熱媒を上記蓄熱器へ循環させずに上記太陽光集熱器へ戻すためのバイパスと、上記太陽光集熱器の内部を流れる上記熱媒の温度を測定する第１温度計（温度計８９ａ）と、上記蓄熱材の温度を測定する第２温度計（温度計８９ｂ）と、をさらに備えることが好ましい。
【０２８８】
上記の構成によれば、ランニングコストの抑制に加えて、蓄熱効率の向上もが可能な太陽蓄熱システムを実現することできるという効果を奏する。
【０２８９】
また、本発明の各態様に係る太陽蓄熱制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記太陽蓄熱制御装置が備える各手段として動作させることにより上記太陽蓄熱システム制御装置をコンピュータにて実現させる太陽蓄熱制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０２９０】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【０２９１】
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
【０２９２】
すなわち、本発明の一態様に係る太陽蓄熱システム制御器は、太陽熱集熱器、蓄熱器、および補助熱源を含む太陽熱蓄熱供給システムを制御する太陽蓄熱システム制御器であって、前記太陽集熱器が集熱した太陽熱集熱熱量を記憶する集熱熱量記憶部と、
気象データなどから前記蓄熱器に供給すべき予想需要熱量を演算する予想需要熱量演算部と、エネルギー料金の変動を監視するエネルギー料金記憶部と、前記補助熱源の動作を制御する補助熱源制御部と、を備え、前記補助熱源制御部は、前記集熱熱量記憶部から前記太陽熱集熱熱量を、前記予想需要熱量演算部から予想需要熱量を、前記エネルギー料金監視部から前記エネルギー料金情報を取得し、太陽熱のみで、前記蓄熱器に供給すべき熱量を供給可能か否かを判断し、供給可能と判断した場合には、前記補助熱源を動作しない制御を行い、供給不可能と判断した場合には、前記エネルギー料金が所定金額よりも安い時間帯にのみ前記補助熱源を稼働させる。
【０２９３】
また、本発明の一態様に係る太陽蓄熱システム制御器は、前記予想需要熱量に対する前記集熱量の前記不足熱量を演算する不足熱量演算部を備える。
【０２９４】
また、本発明の一態様に係る太陽蓄熱システム制御器において、前記太陽蓄熱システムは、熱媒を前記太陽熱集熱器と前記集熱器と前記補助熱源とに流すパイプを備え、前記太陽集熱器は、前記太陽集熱器を流れる前記熱媒の温度を測定する第１の温度計を備え、前記蓄熱器は、前記蓄熱器に含まれる蓄熱材の温度を測定する第２の温度計を備え、前記パイプは、前記熱媒の流れを切替える流路切替弁を含み、当該太陽蓄熱システム制御器は、前記第１温度計が測定した温度Ｔ１と第２の温度計が測定した温度Ｔ２とを比較し、Ｔ１がＴ２よりも低い場合は、前記熱媒を前記蓄熱器へ輸送しない制御を行う流路切替弁制御部を備える。
【０２９５】
また、本発明の一態様に係る太陽蓄熱システムは、上述の一態様に係る制御器と、太陽熱集熱器と、蓄熱器と、前記太陽熱集熱器と前記蓄熱器との間に配置された補助熱源と、太陽熱を集熱し、蓄熱器へと熱を移動する熱媒と、熱媒を循環させるポンプと、を備え、前記制御器は熱需要量に対する太陽熱集熱量の不足量を、エネルギー料金が安価な時間帯に前記補助熱源を稼働させて前記蓄熱器に蓄熱する。
【０２９６】
また、本発明の一態様に係る太陽蓄熱システムは、上述の一態様に係る制御器と、太陽熱集熱器と、蓄熱器と、記太陽熱集熱器と前記蓄熱器との間に配置された補助熱源と、太陽熱を集熱し、蓄熱器へと熱を移動する熱媒と、熱媒を循環させるポンプと、太陽熱集熱器の出口の熱媒温度を測定する少なくとも一つ以上の第１の温度計と、蓄熱器の蓄熱材温度を測定する少なくとも一つ以上の第２の温度計と、蓄熱器の前に配置され、蓄熱器への熱媒の流入を制御する流路切換弁と、を備え、前記制御器は熱需要量に対する太陽熱集熱量の不足量を、エネルギー料金が安価な時間帯に前記補助熱源を稼働させて前記蓄熱器に蓄熱し、前記制御器が前記熱媒温度と前記蓄熱材温度を比較して、前記熱媒温度が前記蓄熱材温度よりも高い場合に前記熱媒を蓄熱器へと輸送し、前記熱媒温度が前記蓄熱材温度よりも低い場合は前記熱媒を前記蓄熱器へ輸送せずに太陽熱により加熱するように、前記熱媒の流路を切換えるような制御を行う。
【産業上の利用可能性】
【０２９７】
本発明は、太陽蓄熱制御装置、および太陽蓄熱システムに利用することができる。
【符号の説明】
【０２９８】
１，２，３，４，５  制御装置（太陽蓄熱制御装置）
１０，２０，３０，４０  補助熱源制御部（補助熱源制御手段）
１３，４３  集熱量予測部（予測集熱量算出手段）
１４  需要熱量予測部（予測需要熱量算出手段）
１５  エネルギー料金監視部（エネルギー料金監視手段）
２３  不足熱量演算部（差分算出手段）
３３  流路切替弁制御部（流路切替手段）
８０  太陽光集熱器
８１  補助熱源
８２  蓄熱器
８２ａ  蓄熱材
８４  流路切替弁（バイパス）
８９ａ  温度計（第１温度計）
８９ｂ  温度計（第２温度計）
１００，２００，３００，４００，５００  太陽蓄熱システム
Ｔ１  熱媒の温度
Ｔ２  蓄熱材の温度
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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