(57)【要約】【課題】気象予測情報に応じて太陽光発電の電力を電気給湯器の給湯に利用する。【解決手段】太陽の光で発電する太陽光発電手段３０１と、ＣＯ２ヒートポンプ給湯器１と、前記給湯器１を制御するリモコン２とを備えたシステムにおいて、気象情報取得手段３０３でサーバー７から気象予測情報を取得し、取得情報が設定した条件であると、ＣＯ２ヒートポンプ給湯器１でお湯を沸かす電力を商用電力の深夜電力ではなく、太陽光発電の電力を利用するように切り替え制御することで、自然エネルギーの電力で電気給湯器を稼動させるので、電力利用がより効率的・省エネルギーになり、電気代も安価になる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光で発電する太陽光発電手段と、商用電力の深夜電力を利用し温水を作る貯湯式給湯手段と、気象予測情報を取得する気象情報取得手段と、前記取得した気象予測情報を判断し、前記太陽光発電手段で生成された昼間電力、または前記深夜電力のいずれを利用して温水を貯湯するかを判断する電力切替判断手段とを備えた貯湯式給湯装置において、
前記気象情報取得手段で取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、前記深夜電力の代わりに前記太陽光発電手段の電力を利用して前記貯湯式給湯手段を動作させ温水を作る貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記気象情報取得手段は商用電力の深夜電力時間帯の開始時間前に気象予測情報を取得し、前記電力切替判断手段は、翌日の気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時に、前記深夜電力の代わりに前記太陽光発電手段の電力を利用して温水を生成するように切り替える請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
温水の残湯量を計測する残湯量検知手段を備え、前記貯湯式給湯手段に残っているお湯が所定の残湯量以下の場合、前記気象情報取得手段が取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時でも深夜電力で温水を生成する請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
太陽光で発電する太陽光発電手段と、商用電力の深夜電力を利用し温水を作る貯湯式給湯手段と、気象予測情報を取得する気象情報取得手段と、前記取得した気象予測情報を判断し、前記太陽光発電手段で生成された昼間電力、または前記深夜電力のいずれを利用して温水を貯湯するかを判断する電力切替判断手段とを備えた貯湯式給湯装置の給湯方法において、
前記気象情報取得手段によって気象予測情報を取得するステップと、前記電力切換判断手段によって取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、前記気象予測情報に応じて、商用電力の深夜電力に替えて、太陽光発電の昼間電力を利用して温水を生成する判断を行う電力切替判断ステップと、前記判断によって太陽光発電の昼間電力を利用して温水を生成し貯湯式給湯手段を動作させるステップ、とを備えた給湯方法。
【請求項５】
請求項１、２、または３に記載のいずれか１項の貯湯式給湯装置の少なくとも一部を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電の電力と、電力会社の深夜電力を利用して温水を生成する貯湯式給湯装置、貯湯式給湯方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、オール電化住宅の普及が進み、従来のガスでお湯を作るガス給湯器から電気でお湯を作る電気温水器（給湯器）への切換えが進んでいる。電気温水器（給湯器）はお湯を作るコストを低減するため電気料金の安い深夜電力を利用してお湯を沸かし、貯湯タンクに貯めておき日中に利用させるので、クリーンで安全そして低コストで、オール電化住宅に変えるユーザーが増えてきている。
【０００３】
また、最近では電気でお湯を沸かすために利用する熱源として、電気ヒータ式から、自然冷媒（ＣＯ２）を利用したヒートポンプ式の温水器（給湯器）の普及が進んできている。自然冷媒ヒートポンプ式給湯器（温水器）は、大気の熱を吸熱し、電気で自然冷媒を圧縮して加熱し、熱交換器により水から温水を作るので、従来のヒータ式の電気温水器に比べ省エネな給湯システムである。
【０００４】
一方、別の給湯システムとして太陽光の熱により温水を生成するシステムも以前から導入されている。特許文献１には、太陽光熱で温水を生成する給湯システムと、深夜電力を利用して温水を生成する電気温水器をハイブリッドで利用して、太陽光で作った温水が設定温度より低い場合、さらに電気温水器で温めて温水を作るようにしている。そのようにしたことで、冬季や悪天候時にお湯が不足したり、夏季や晴天時に過剰にお湯ができることをなくし、さらに省エネ、経済的効果を実現するシステムが提案している。
【０００５】
また別の熱源の給湯システムとして、特許文献２にはガスを利用したコージェネレーションシステムが提案されている。
【０００６】
このシステムは、ガスエンジンで電気を生成した時に発生した廃熱を利用し温水を作り、給湯需要が生じる時間帯までに必要な熱量（湯量と湯温）が得られるように、貯湯タンクに貯湯されるように、時間帯電力需要予測の結果と合わせて総合的な効率が高くなると判断される時間帯にコージェネレーションの発電機を作動させている。
【０００７】
温水は、家庭での給湯、床暖房や浴室暖房乾燥などの熱源に利用しており、また床暖房などの機器は気象条件によって使用状態が変化するため、このシステムでは気象情報を取得し、気象情報に応じて床暖房などの利用を予測している。
【０００８】
具体的には、１時間ごとの時間帯ごとに床暖房のＯＮ、ＯＦＦ状態を記録し、運転情報データベースを作成し、ネットワークを介して取得した当該時間帯の気象データ（気温、降水量、日照時間）などと合わせて記録する。そして時間帯ごとの気温ごとの、運転状態をデータベース化する。
【０００９】
そして翌日の床暖房の運転状態を予測する場合、ネットワークから気象予報データを取得し、前記運転情報データベースの統計値から所定の時間帯における予報気温において、運転状況がＯＮ、ＯＦＦかのどちらが大きいかを確認し、使用状況の予測を行っている。このように、予報気温によって床暖房の時間帯ごとのオンオフ状態を予め予測し、コージェネレーション装置を高効率で運転するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２２６９２４号公報
【特許文献２】特開２００５−２６５２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記特許文献１のシステムは、太陽熱ユーザー電気温水器の２つの給湯システムを必要とし、ユーザーの経済的負担も多く、エネルギーシステムとして熱源である太陽エネルギーを給湯にしか利用できない。
【００１１】
また特許文献２のシステムは、気象予報データを取得して、翌日の温水を利用する給湯装置、床暖房の利用状況を高精度に予測するので、コージェネレーション装置のエネルギー利用効率は向上するが、オール電化住宅で利用できない。また電気で温水を生成し貯湯してお湯を利用する電気温水器が使う深夜電力の利用削減を図ることはできない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、太陽光で発電する太陽光発電手段と、商用電力の深夜電力を利用し温水を作る貯湯式給湯手段と、気象予測情報を取得する気象情報取得手段と、前記取得した気象予測情報を判断し、前記太陽光発電手段で生成された昼間電力、または前記深夜電力のいずれを利用して温水を貯湯するかを判断する電力切替判断手段とを備えた貯湯式給湯装置において、前記気象情報取得手段で取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、前記深夜電力の代わりに前記太陽光発電手段の電力を利用して前記貯湯式給湯手段を動作させ温水を作る貯湯式給湯装置を構成している。
【００１３】
取得した気象予測情報に応じて、例えばオール電化住宅で貯湯式給湯器が通常利用する深夜電力を利用する方がよいか、自家発電である太陽光発電の電力を利用して温水を貯湯する方がよいか判断させることができ、気温が高い日や日照時間が長い日等は、自家発電である太陽光発電の電力を利用して温水を作るので、商用電力の深夜電力の利用を削減できるようになり、省エネルギーになると共に、給湯にかけるランニングコストも削減できるようになる。
【００１４】
太陽エネルギーを温水ではなく電力に変えて利用させるため、たとえば、電力が余剰になった場合でも、汎用的なエネルギーの為、家庭内の電気器具で利用できる。また余剰電力を電力会社にも売電できる為、自家発電の昼間電力の利用コストも向上させる。
【００１５】
また太陽エネルギーを、温水を変えてしまうことで温水利用を促進しないとエネルギーの利用効率を低下させることもなく、エネルギー利用の制約が小さくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、気象予測情報を取得し、予め設定された気象情報と一致した時、商用電力の深夜電力の代わりに太陽光発電の電力を利用して貯湯式給湯手段を動作させるので、深夜電力の利用を削減することができる。また貯湯式給湯装置の電気の利用コストを削減し、商用電力をより使用しない為、省エネルギーな貯湯式給湯装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第１の発明は、太陽光で発電する太陽光発電手段と、商用電力の深夜電力を利用し温水を作る貯湯式給湯手段と、気象予測情報を取得する気象情報取得手段と、前記取得した気象予測情報を判断し、前記太陽光発電手段で生成された昼間電力、または前記深夜電力のいずれを利用して温水を貯湯するかを判断する電力切替判断手段とを備えた貯湯式給湯装置において、前記気象情報取得手段で取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、前記深夜電力の代わりに前記太陽光発電手段の電力を利用して前記貯湯式給
湯手段を動作させ温水を作る貯湯式給湯装置である。
【００１８】
そして、取得した気象予測情報を判断し、気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、電力切替判断手段によって太陽光発電の電力を利用して貯湯式給湯装置を稼動させるように制御するので、より深夜電力を利用せずに電気給湯できるようになる。貯湯式給湯装置の電気の利用コストを削減し、商用電力をより使用しない為、省エネルギーな貯湯式給湯装置とすることができる。
【００１９】
第２の発明は、前記気象情報取得手段は商用電力の深夜電力時間帯の開始時間前に気象予測情報を取得し、前記電力切替判断手段は、翌日の気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時に、前記深夜電力の代わりに前記太陽光発電手段の電力を利用して温水を生成するように切り替える貯湯式給湯装置である。
【００２０】
そして、深夜電力時間帯の開始時間より前に気象情報を取得判断させることで、デフォルトで設定されている深夜電力時間帯での温水生成を開始する前に電力の切替判断することができるので、不要な電力消費を抑えることができるので、より省エネルギーにできると共に電気の利用コストも削減できる。
【００２１】
第３の発明は、温水の残湯量を計測する残湯量検知手段を備え、前記貯湯式給湯手段に残っているお湯が所定の残湯量以下の場合、前記気象情報取得手段が取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時でも深夜電力で温水を生成する貯湯式給湯装置である。
【００２２】
そして、貯湯式給湯手段に残っているお湯を、残湯量検知手段で検知し、設定された残湯量があるかどうかを判断させ、太陽光発電の電力に切り替えるので、深夜電力でお湯を生成しないことで不足する可能性のある朝の給湯需要に対応できるようにし、一定量のお湯がある場合のみ、翌日利用するお湯を、太陽光発電の電力で沸かすようにできる為、利便性が向上する。
【００２３】
第４の発明は、太陽光で発電する太陽光発電手段と、商用電力の深夜電力を利用し温水を作る貯湯式給湯手段と、気象予測情報を取得する気象情報取得手段と、前記取得した気象予測情報を判断し、前記太陽光発電手段で生成された昼間電力、または前記深夜電力のいずれを利用して温水を貯湯するかを判断する電力切替判断手段とを備えた貯湯式給湯装置の給湯方法において、前記気象情報取得手段によって気象予測情報を取得するステップと、前記電力切換判断手段によって取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、前記気象予測情報に応じて、商用電力の深夜電力に替えて、太陽光発電の昼間電力を利用して温水を生成する判断を行う電力切替判断ステップと、前記判断によって太陽光発電の昼間電力を利用して温水を生成し貯湯式給湯手段を動作させるステップとを備えた給湯方法である。
【００２４】
そして取得した気象予測情報を判断し、気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、電力切替判断手段によって太陽光発電の電力を利用して貯湯式給湯装置を稼動させるように制御するので、より深夜電力を利用せずに電気給湯できるようになる。貯湯式給湯装置の電気の利用コストを削減し、商用電力をより使用しない為、省エネルギーな貯湯式給湯装置とすることができる。
【００２５】
第５の発明は、第１、２または３の発明に記載の貯湯式給湯装置の少なくとも一部を実行させるためのプログラムである。
【００２６】
そして、プログラムを用いることで電気・情報機器、マイクロコンピュータのハードリ
ソースを協働させて本発明の貯湯式給湯装置の少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
以下に本発明の実施の形態１について図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態１における太陽光発電システムと商用電力を、気象情報によって切り替えるＣＯ２ヒートポンプ給湯器（以下ＨＰ給湯器）を示すシステム構成図である。
【００３０】
ＨＰ給湯器１は宅内のリモコン２と接続され、リモコン２はお風呂へのお湯はりや、貯湯タンクへお湯貯めの制御するものである。またリモコン２は、通信網であるインターネット６によって気象予測情報を配信するサーバー７に接続する多機能インターネットリモコン２を構成している。
【００３１】
またＨＰ給湯器１は、電力会社より供給される商用電力交流２００Ｖに接続され電気が供給され（図１Ｂ）、電気よってヒートポンプを稼動させ、大気中の熱を吸熱し自然冷媒であるＣＯ２（二酸化炭素）を圧縮し、熱くなった前記冷媒を、熱交換機に通して熱交換し、水から温水を給湯器である。
【００３２】
また、本実施の形態１のＨＰ給湯器１には、太陽光によって発電する太陽電池モジュール３を、パワーコンディショナ４（インバータ）を介して接続する構成としている（図１Ａ）。またパワーコンディショナ４は、電力メーター５に接続され、太陽光発電により余剰電力があった場合、電力会社の電力線に電力を供給し、売電することができるようにしている（図１Ｃ）。
【００３３】
太陽電池モジュール３は、太陽光によって発電するが発電する電力は直流のためパワーコンディショナ４によって、直流―交流変換を行い、商用電力と同じ交流（例えば、単相３線式交流１００Ｖ／２００Ｖ）を生成し、ＨＰ給湯器１を含む家庭内の電化製品に電力供給を行うものである。
【００３４】
ＨＰ給湯器１は、図２に示すようにＣＰＵ１ａ、メモリ１ｂ、サーミスタなどの各種センサ１ｃ、リモコン２と通信を行うシリアル通信を行う通信装置１ｄ、お湯を作るための圧縮機と熱交換器で構成したヒートポンプ装置１ｅ、沸かしたお湯を貯める貯湯タンク１ｆ、電気の供給を行う電源装置１ｇのハードリソースを具備し、これらを協働させて図３に示すような電力切替供給手段３０８、ヒートポンプ手段３０９、給湯・貯湯手段３１０を機能させる。
【００３５】
また同様に、太陽電池モジュール３、パワーコンディショナ４を協働させて太陽光発電手段３０１を機能させている。
【００３６】
次にリモコン２を説明すると、リモコン２には表示機能とインターネットに接続する機能を備え、サーバー７よりコンテンツ情報（天気、ニュース、地域情報、お店情報、広告情報など）を取得表示し利用する。ＨＴＭＬで作成されたコンテンツ情報の場合、リモコン２に備えるブラウザの機能で閲覧する。また広告情報などは、リモコン２の制御画面に情報を埋め込んで表示する機能も備え、ユーザーへの利便性を高めている。
【００３７】
なお、リモコン２は、インターネット２に接続する機能を備える多機能リモコンであり、図示はしないが、ＪＥＭＡや特定小電力無線によって、必要に応じてネット機器に接続するシステム拡張機能を備えるものである。
【００３８】
ここで、ネット機器は、インターネット６を含む様々なネットワークに接続する機能を有する家電機器、設備機器を示す概念であり、冷蔵庫、電子レンジ、洗濯機、エアコン、給湯機、乾燥機、食器洗い乾燥機、掃除機、ガステーブル、ＩＨ機器、炊飯器、温水洗浄便座、電子錠、各種防犯センサ（人感センサ、開閉センサ）、ネットカメラ、照明機器、コージェネレーションシステム機器、燃料電池システム機器、ホームサーバー、テレビ、ビデオ、ＤＶＤ機器、パソコン、ＰＤＡ、携帯電話、ＦＡＸ、電話機、オーディオ機器、およびそのリモコン、ガスメーター、水道メーター、電力メーターなどのユーザー宅にある機器である。
【００３９】
本実施の形態では、リモコン２はＨＰ給湯器１と接続された給湯器システムを説明するが、例に挙げた機器の制御コントローラとして機能させることもできるものである。
【００４０】
リモコン２は、図示はしないがＡＤＳＬ回線や光ファイバを介してＩＳＰに接続し、インターネット６を通してサーバー７に接続する。またＩＳＰはインターネットサービスプロバイダであり、インターネット接続を行うサービスを行うものである。通信プロトコルにはインターネットで一般的に使用されるＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰなどを使用し通信を行う。
【００４１】
またインターネット６や電話回線網に接続できる携帯電話によって、ＨＰ給湯器１を遠隔で制御する機能を備える。またリモコン２は、ＨＰ給湯器１−リモコン２間の通信プロトコルと、インターネット通信で利用されるアプリケーションプロトコルを相互に変換する通信プロトコルのゲートウェイ機能を備える。
【００４２】
リモコン２には、サーバー７に接続を行う場合に必要なユーザー認証用のＩＤ、パスワードなどを保持する。
【００４３】
リモコン２は、図２に示すようにＣＰＵ２ａ、メモリ２ｂ、ＦlashＲＯＭ（Flash Read
Only Memory）、ＲＯＭまたはハードディスクの外部記憶装置２ｃの他に、ＨＰ給湯器１とシリアル通信を行う通信装置２ｄ、イーサネット（登録商標）などの第２の通信装置２ｅ、ＬＣＤなどで構成されるディスプレイ２ｆのハードリソースを具備し、これらを協働させて、図３に示すような宅外通信手段３０２、気象情報取得手段３０３、電力切替判断手段３０４、情報記憶手段３０５、表示手段３０６、入力手段３０７を機能させている。
【００４４】
次にＨＰ給湯器１、リモコン２及び太陽光発電手段３０１で構成されるＨＰ給湯器１の構成・機能を詳しく説明する。動作・作用は後述する。
【００４５】
図３において、太陽光発電手段３０１は、自然エネルギーである太陽光を受け発電し、商用電力と同じ交流２００Ｖ（又は１００Ｖ）を生成し、ＨＰ給湯器１を含む家庭内の電気機器に電力を供給する発電手段である。太陽光発電手段３０１で発電された電力は、家庭内で消費する電力以上の電力を発電すると、電力メーター５を介して電力会社に売電される（図１Ｃ）。
【００４６】
宅外通信手段３０２は、リモコン２をインターネット６、または電話回線などの外部への通信網に接続して、サーバー７との間でデータ送受信可能な状態を実現する。具体的には、図３において宅外通信手段３０２は、ＡＤＳＬ回線を利用する場合、ルーター、ＡＤ
ＳＬモデムを介してＩＳＰに接続し、そこからインターネット６を通じてサーバー７にＴＣＰ／ＩＰ接続するものである。
【００４７】
気象情報取得手段３０３は、設定された時刻に、サーバー７に蓄積された当日や翌日などの気象予測情報を、宅外通信手段３０２を介して取得し、後述する情報記憶手段３０５に、気象予測情報を記録する。気象予測情報は、ユーザーがＨＰ給湯器１を利用する地域の天気、気温、降水量、降水確率、日照時間などの気象情報である。
【００４８】
電力切替判断手段３０４は、前記気象情報取得手段３０３で取得した気象予測情報を、予め設定された日照時間などの条件に応じて判断し、当日または翌日のＨＰ給湯器１が、お湯を沸かし貯めるために利用する電力を、太陽光発電手段３０１から賄うか、電力会社の商用電力の深夜電力を利用するかを判断決定し、後述する電力切替供給手段３０８を制御し、利用する電力を切り替えるものである。
【００４９】
なお、切り替えるというのは、太陽光発電の電力を利用する場合は、太陽が照っている日中にお湯を沸かし貯湯する制御を行う意味であり、また通常ＨＰ給湯器１は、商用電力の深夜電力を利用してお湯を沸かし１日分のお湯を貯湯タンクに貯めるように制御する。
【００５０】
情報記憶手段３０５は、前述した気象予測情報を記憶する。また予め設定された気象予測情報の設定デフォルト値、またはユーザーが設定した設定値もリモコン２に記憶している。具体的には、気象予測情報の日照時間で判断させる場合、ユーザーが入力した日照時間を記憶し、前記設定値以上の予報であった場合、太陽光発電の電力を利用してお湯を沸かすようにする。
【００５１】
表示手段３０６は、取得した気象予測情報が、ユーザーが設定した設定値より小さい場合、または気象予測情報を取得する度にユーザーがどちらの電力を使用するかの判断をしたい時に、取得した気象情報とどちらの電力を利用するかの入力画面をタッチパネル画面上に表示する。
【００５２】
入力手段３０７は、リモコン２上のタッチパネル、キー等で機能が提供される。前述のどちらの電力を利用するかの判断を促す表示・選択画面の場合、タッチパネル上に「太陽光電力（図８中８０１）」「深夜電力（図８中８０２）」の２つのアイコンを表示し、ユーザーに入力させる。
【００５３】
電力切替供給手段３０８は、気象予測情報を取得し、設定条件に合致した場合、電力切替判断手段３０４により、商用電力の深夜電力の利用から、日中の太陽光発電の電力でお湯を沸かすように切替設定が行われ、当該電力でＨＰ給湯器１を稼動させ、お湯を沸かし貯湯する。
【００５４】
ヒートポンプ手段３０９は、ＨＰ給湯器１のお湯を沸かす機能を提供する。太陽光発電の電力または商用電力の深夜電力を供給し、大気の熱を吸熱し、圧縮機で自然冷媒を圧縮して得た熱を内部の熱交換機により水から温水を作り出すものである。
【００５５】
給湯・貯湯手段３１０は、ヒートポンプ手段３０９で生成した温水を貯湯する貯湯タンクを備え、図示していないが家庭内の給湯を行う洗面所、台所、風呂に配管され貯湯タンクに貯めたお湯を供給する機能を提供する。
【００５６】
残湯量検知手段３１１は、給湯・貯湯手段３１０に貯湯しているお湯の残湯量を検知する。ユーザーによって入力手段３０７で設定された残湯量があるかどうかを検知し、設定温度の湯量が設定量以下の場合、電力切替判断手段３０４へ通知する機能を備える。
【００５７】
例えば、台所や洗面所で利用する湯量として１５０リットルを設定し、前記設定湯量１５０リットルがあるかどうかを検知し、設定量以上あるかないかを電力切替判断手段３０４へ通知する機能を備える。貯湯タンクにある湯の温度、例えば４２℃以上のお湯がどれぐらいあるかを温度検知手段であるサーミスタで検知させている。貯湯タンク内にある水量とは異なる。
【００５８】
一方、サーバー７は、前記リモコン２から送信されてきたリモコン２の認証要求、情報取得要求、制御要求などの種別を判断処理し、前記電文の応答電文を送信する。そのため、図４に示すようにＣＰＵ４ａ、メモリ４ｂ、外部記憶装置４ｃ、第２の通信装置４ｄなどのハードリソースを具備し、これらを協働させて、図５に示す送受信手段５０１、ユーザー認証・判断処理手段５０２、ユーザー情報データベース５０３、送信情報生成手段５０４、気象情報データベース５０５を機能させる。
【００５９】
送受信手段５０１は、インターネット６を介してリモコン２から、認証要求、情報取得要求または制御要求などのＴＣＰ／ＩＰ接続があったときにリモコン２との間で送受信状態を確立させ、認証情報、設定情報、地震情報、制御情報などを送受信するものである。
【００６０】
ユーザー認証・判断処理手段５０２は、認証要求時にリモコン２から受信するリモコン２の認証情報である端末ＩＤ、パスワードをユーザー情報データベース５０３で管理するユーザー情報と比較認証する処理を行う。前記端末ＩＤはリモコン２ごとにユニークに記録されているシリアル番号のようなものであり、リモコン２の初期設定時において、ユーザー認証時にサーバー７に送信され、その他のユーザー情報（電話番号、暗証番号（パスワード））などと一緒に管理される。またデータの種別をそのデータに付帯するデータ識別子によって判断する。
【００６１】
ユーザー情報データベース５０３は、ユーザーの名前、住所、地域コード、電話番号、携帯電話番号、暗証番号（パスワード）、端末ＩＤなどを保持している。
【００６２】
送信情報生成手段５０４は、リモコン２の要求電文を受信すると、前記要求電文の応答電文を生成し応答する。リモコン２から気象情報要求電文をサーバー７で受信した場合、データベースに保存された当該地域の翌日などの気象予測情報を取得し、応答電文にセットし電文が生成される。
【００６３】
気象情報データベース５０５は地域ごとの気象予測情報を保持し、ユーザーから要求が来るとユーザー情報データベース５０３から検索されたユーザーの地域の気象予測情報を抽出させる。記録される気象予測情報は、当日、翌日、１週間予報などの地域の天気、気温、降水量、降水確率、日照時間などである。
【００６４】
なお、図５ではサーバー７を１つの装置のように図示したが、サーバーが複数であってもよく、またユーザー情報データベース５０３や気象情報データベース５０５が別の装置または別の場所にあっても構わない。
【００６５】
次に本実施の形態での動作・作用について図６を用いて説明する。
【００６６】
図６は、太陽電池モジュール３とＨＰ給湯器１を利用したシステムにおいて、インターネット６を介して気象予測情報を取得し、ＨＰ給湯器１の利用する電気を電力会社の商用電力の深夜電力から太陽電池モジュール３が発電した電気に切り替える設定する動作を示すフローチャートである。
【００６７】
通常のＨＰ給湯器１は、安価な電気代の深夜電力（本実施例では、夜１１時〜朝７時とする）を利用し、深夜の時間帯にお湯を沸かし、給湯・貯湯手段３１０の貯湯タンクにお湯を貯める。そして翌日の日中、夜にお湯を利用する。
【００６８】
しかし本発明のシステムでは、気象予測情報に応じて、前日深夜ではなく当日日中（もしくは前日日中）の太陽光発電の電力を利用して発電させる点が大きく異なる。
【００６９】
気象情報取得手段３０３は、お湯を利用する前日に、予めリモコン２の情報記憶手段３０５に設定された時刻に、たとえば午後１０時に宅外通信手段３０２を制御して、インターネット６を介してサーバー７と通信を行う。午後１０時は、翌日利用のお湯を沸かす深夜電力の開始時刻午後１１時より前に設定されており、できる限り深夜電力開始時間に近い方が確度の高い気象予測情報が取得できるようになる。
【００７０】
また、気象情報は刻々と変化・更新されるので、深夜電力時間帯であっても気象情報を取得してもよい。
【００７１】
例えば、深夜電力時間の開始前において取得した気象情報では日照時間が不足して深夜電力でお湯を沸かす判断をしたが、その後に取得した気象情報によって日照時間が十分あれば深夜電力による給湯を停止して太陽光発電に切り替えても良い。こう考えると、例えば気象情報が更新される時刻がわかっていれば、その時刻にあわせて気象情報を取得する必要がある。
【００７２】
その逆に、深夜電力時間の開始前において取得した気象情報では日照時間が十分であって太陽光発電でお湯を沸かす判断をしたが、その後に取得した気象情報によって日照時間が不足であれば深夜電力による給湯を開始してもよい。こう考えると、必要な給湯量を深夜電力で沸かす時間を逆算して、深夜電力時間の終了する時刻までに沸き上げが完了する時刻には少なくとも気象情報を再取得する必要がある。
【００７３】
たとえば、必要な給湯量を深夜電力で沸かす時間を１時間、深夜電力時間の終了する時刻を午前７時とすれば、午前６時かその少し前に気象情報を再取得する。
【００７４】
サーバー７とは、リモコン２を利用するユーザーをユーザー認証・判断処理手段５０２で認証し、通信内容が、気象予測情報取得の要求電文であることを判断すると、気象情報データベース５０５に記録されている翌日の気象予測情報を取得し送信情報生成手段５０４で気象予測情報を入れた応答電文を作成し、インターネット６を介して、リモコン２に送信され、気象情報取得手段３０３で、気象予測情報を取得し、情報記憶手段３０５に記録する（ステップ６０１）。
【００７５】
気象予測情報には天気、降水量、降水確率、気温、日照時間などの情報が含まれる。前記情報から、翌日の電力切替に必要な情報を抽出する。本実施例では、日照時間ａ（予測時間）を判断して翌日の日中の太陽電池モジュール３の発電量を予測する。そして日照時間を、予めリモコン２の情報記憶手段３０５に記録された設定時間ｂ（時間）と比較する（ステップ６０２、ステップ６０３）。
【００７６】
日照時間ａ＞設定時間ｂであると、商用電力の深夜電力を利用せず、翌日の日中の太陽光電池モジュール３で発電される電力で、ＨＰ給湯器１を動作させ、お湯を貯湯するように設定を行う（ステップ６０４）。すなわち、深夜電力（商用電力）から太陽光電池の電力利用の設定に切り替えが行われる。そして翌日になると、ＨＰ給湯器１は、ヒートポンプ手段３０９を稼動させ水を温めお湯を沸かし（ステップ６０５）、給湯・貯湯手段３１０に貯湯し、給湯利用させる（ステップ６０６）。
【００７７】
また、比較した結果、日照時間ａ＜設定時間ｂの場合、すなわち予報では翌日の天気は悪く日照時間が少ない場合には、電力会社の深夜電力でお湯を沸かすように設定される（通常設定のとおり深夜電力を利用してお湯を沸かす）。すなわち、電力利用の切り替えは行われない。そして電力会社の深夜設定の時刻（夜１１時）になると、深夜電力でヒートポンプ手段３０９を稼動させお湯を沸かし（ステップ６０７）、給湯・貯湯手段３１０に貯湯し、給湯利用させる（ステッ６０８）。
【００７８】
また日照時間の予測時間が外れて、太陽光発電での電力が不足し、給湯・貯湯手段３１０の貯湯タンクを設定量までお湯を沸かせない場合は、電力会社の電力を利用して、ヒートポンプ手段３０９を稼動させ、お湯を沸かして貯湯する。この時に利用する電力は、当日の夜に利用するお湯を沸かすので、日中の電力を利用してお湯を沸かすようにしている。
【００７９】
なお、日常に必要なお湯の貯湯量まで、前日の深夜電力を利用して一部貯湯しておき、残りを太陽光発電の電力を利用して貯湯させるように制御することもでき、万一予報が大きく外れ、日照時間は著しく不足する場合にも、ユーザーに不便をかけることなく、効率的に電気でお湯を沸かして利用させることもできる。
【００８０】
すなわち、昼間に利用するお湯は深夜電力で確保し、残りのお湯の沸き上げは太陽光の発電電力で温水を生成するものである。このとき作成する温水は、風呂給湯にも利用できる８０℃の温水で、３７０リットルの温水を作るものである。
【００８１】
なお、貯湯タンクの満水の温水を作るのではなく、利用者による設定や学習機能により自動で作成する温水容量を変化させることもできる。学習機能とは、設定した湯量で不足が生じた場合、自動的に設定湯量を増やして動作させ、ユーザーに最適な湯量で動作させるものである。またその逆に、設定湯量が多かった場合、設定湯量を自動的に減らして設定し動作させ、ユーザーの利用において不都合が発生せず、また消費電力をできるだけ減らす制御を行うこともできる。
【００８２】
（実施の形態２）
次に、電力の切替判断を行う時に、ＨＰ給湯器１の給湯・貯湯手段３１０に設定した残湯量がない場合、気象予測情報の条件が一致した場合でも、電力利用を切り替えない制御を行う動作について説明する。また前記実施の形態と同様の構成要素に関しては、同一番号を付して説明を省略する。
【００８３】
本実施の形態では、ユーザーは入力手段３０７で、給湯・貯湯手段３１０に残っているお湯が設定値以下であった時、気象予測情報が設定値と一致した場合でも、電力の切り替えを行わない設定を行う。
【００８４】
この設定は、太陽光発電の電力でお湯を沸かす場合、翌日の夜のお湯利用には問題はないが、太陽光発電する前である、翌朝に利用するお湯が不足する場合があるため設けている機能である。
【００８５】
すなわち、気象条件が良いときでも、朝食時や昼食時に使うお湯は太陽光発電では間に合わない。そのため、日中に使用するお湯については深夜電力でお湯をつくる。そのように考えると、例えば、日中に使用するお湯は深夜電力を用い、日没後に使用するお湯は太陽光発電を使う、というアルゴリズムで電力切替判断手段３０４が判断してもよい。
【００８６】
そして、日中に使用するお湯は洗い物や洗濯が主なので４０度程度の湯として深夜電力
で沸かし、日没後に使用するお湯は入浴が主なので６０度以上の高温となるように太陽光発電で沸かす、というように温度制御をくわえてもよい。
【００８７】
この実施例では、入力手段３０７で、残湯量１００リットルに設定した場合について説明する。
【００８８】
図６のステップ６０３でＹＥＳの場合、すなわちユーザーが設定した気象条件に一致した場合、図７のように、電力切替判断手段３０４は、残湯量検知手段３１１を制御し、給湯・貯湯手段３１０の残湯量を取得する（ステップ７０１）。
【００８９】
そして取得した残湯量が前記設定した残湯量より多いかどうか確認する（ステップ７０２）。
【００９０】
たとえば、取得した残湯量が１２０リットルの場合、設定した湯量より多いので、電力切替判断手段３０４により、電力切替供給手段３０８に対して、お湯を沸かす電力を商用電力の深夜電力の設定から、太陽光発電の電力に切り替える設定を行う(ステップ７０３)。
【００９１】
そして太陽光発電が開始されると、発電した電力で温水を生成し、給湯・貯湯手段３１０に貯湯する（ステップ７０４）。
【００９２】
またステップ７０１で取得した残湯量が、設定残湯量より少ない場合、たとえば５０リットルの場合、電力切替判断手段３０４は、デフォルト設定の深夜電力を利用して温水を生成するように電力切替供給手段３０８に設定を行う（ステップ７０５）。
【００９３】
そして、深夜電力の開始時間夜１１時になると、ヒートポンプ手段３０９により、深夜電力で温水を生成し、給湯・貯湯手段３１０に温水を貯湯する（ステップ７０６）。
【００９４】
なお、上記温水作成の電力切替の判断処理に湯量判定を行っているが、実際は設定した温度の湯量であり、たとえば、６０℃の温水が１５０リットル以上という判定になるものである。給湯・貯湯手段３１０には、温度を検知するサーミスタが複数設定されており、貯湯タンクに貯めている水の水位ごとの温度を検知し、何度のお湯がどのくらいあるかを検知する。
【００９５】
なお実施の形態１、２において、気象予測情報において、日照時間を用いて説明したが、その他の気象予測情報を加えて、総合的に判断させるようにすることも可能である。またユーザーが行う設定に関しても同様である。また、日照時間や季節に基づく予想発電量に応じて判断して、利用する電力を切り替えることもできる。
【００９６】
また、残湯量はユーザーが設定するように説明したが、デフォルト設定があってもよくユーザーが設定しなくても当該機能を利用することもできる。
【００９７】
またリモコン２とＨＰ給湯器１の通信手段は、何でもよく通常、有線のシリアル通信を行っているが、無線、電灯線通信やＩＰ通信であってもよい。
【００９８】
また本実施の形態ではＨＰ給湯器１として説明したが、電気ヒータ式の電気温水器であってもよく、電気を利用してお湯を沸かす給湯器であれば同様に構成できる。
【００９９】
また気象予測情報は、インターネット６を介してサーバー７から取得するように説明したが、デジタルテレビ放送や、ラジオなどの放送電波から取得する構成にもできる。
【０１００】
またリモコン２とサーバー７はインターネット６で接続されると説明したがそれに限定にされるものではなく、通信回線は、電話回線、ＩＳＤＮ、ＡＤＳＬ、ＣＡＴＶ、光ケーブル（ＦＴＴＨ）、無線ＬＡＮ，イーサネット（登録商標）などでも構わない。
【０１０１】
また各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【０１０２】
また、気象情報取得機能は、リモコンの機能として備えたものとして説明したが、給湯機本体に備えてもよい。また気象予測を行うための温度センサ、湿度センサ、日照計、気圧計などを備えて、気象状態の変化を計測し、給湯機本体で、気象予測を行うようにしてもよい。
【０１０３】
さらに気象予測情報は、気象予測サービスを行う会社や、電力会社のサーバー装置で取得し、気象予測による電力切替の判断処理を、前記サーバー装置で行い、サービス契約のあるユーザーのＣＯ２ヒートポンプ給湯器に対して、設定変更制御をサーバー装置から通信手段、放送手段を用いて行うようにしてもよい。
【０１０４】
以上の説明のように、本実施の形態によれば、気象情報取得手段３０３で取得した気象予測情報を判断し、気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した時、電力切替判断手段３０４によって太陽光発電の電力を利用してＨＰ給湯器１を動作させるように制御するので、より深夜電力を利用せずに電気給湯できるようになる。またＨＰ給湯器１の電気の利用コストを削減し、商用電力をより使用しない為、省エネルギーなＨＰ給湯器１とすることができる。
【０１０５】
また、電力切替判断手段３０４で、深夜電力時間帯の開始時間より前に気象予測情報を取得判断させることで、デフォルトで設定されている深夜電力時間帯での温水生成を開始する前に電力の切替判断することができるので、不要な電力消費を抑えることができるので、より省エネルギーにできると共に電気の利用コストも削減できる。
【０１０６】
また給湯・貯湯手段３１０に残っているお湯を、残湯量検知手段３１１で検知し、設定された残湯量があるかどうかを判断させ、太陽光発電の電力に切り替えるので、深夜電力でお湯を生成しないことで不足する可能性のある朝の給湯需要に対応できるようにし、一定量のお湯がある場合のみ、翌日利用するお湯を、太陽光発電の電力で沸かすようにできる為、利便性が向上するものである。
【０１０７】
また本実施の形態はいずれもリモコン２やサーバー７の手段を、コンピュータを機能させるためのプログラムとしても同様の機能を提供することができる。
【０１０８】
プログラムとすることで、マイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ又は他の装置の一部の機能として実現できるようになり、利便性、汎用性が向上し、システムが構築しやすくなる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
以上のように、本発明は、気象情報を取得し太陽光発電の電気をより有効的に利用させるエネルギーシステムに利用でき、コージェネレーションシステム、燃料電池システムとシステム化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態１における、気象情報に応じて太陽光発電電力を利用するＣＯ２ヒートポンプ給湯器のシステム構成図
【図２】本発明の実施の形態１のＣＯ２ヒートポンプ給湯器、リモコンのブロック構成図
【図３】本発明の実施の形態１のＣＯ２ヒートポンプ給湯器、リモコンの機能を示すブロック構成図
【図４】本発明の実施の形態１のサーバーのブロック構成図
【図５】本発明の実施の形態１のサーバーの機能を示すブロック構成図
【図６】本発明の実施の形態１のＣＯ２ヒートポンプ給湯器、リモコンの動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２のＣＯ２ヒートポンプ給湯器、リモコンの動作を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態２のリモコンに表示する電力選択画面を示す図
【符号の説明】
【０１１１】
１  ＣＯ２ヒートポンプ給湯器（貯湯式給湯手段）
３  太陽電池モジュール（太陽光発電手段）
３０１  太陽光発電手段
３０３  気象情報取得手段
３０４  電力切替判断手段
３１０  給湯・貯湯手段（貯湯式給湯手段）
３１１  残湯量検知手段
【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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