(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保する熱媒加熱装置であり、
外気の熱で前記熱媒を加熱する電気式のヒートポンプと、
前記ヒートポンプで加熱された前記熱媒を蓄えるタンクと、
前記タンクの熱媒が目標温度になるように前記ヒートポンプを駆動する沸き上げ運転を行う制御器と、
電気を使用する時間帯に依存して単価が変化する電気単価と、現在時刻以降の予想外気温度を取得する情報取得装置と、
を備えており、
前記制御器は、
前記予定時刻より前の複数の時刻（仮時刻）を設定し、前記情報取得装置が取得した情報に基づいて、前記予定時刻に前記予定温度で前記予定量の熱媒を確保できるように、各仮時刻に沸き上げ運転を開始すると仮定した場合に要する電気コストを算出し、
前記電気コストの最も低い前記仮時刻に沸き上げ運転を開始する、
ことを特徴とする熱媒加熱装置。
【請求項２】
前記制御器は、各仮時刻に対して、
（１）当該仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得し、
（２）当該仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から前記予定時刻まで前記タンクからの放熱による熱媒温度低下分を前記予定温度に加えて当該仮時刻に開始する沸き上げ運転の目標温度を決定し、
（３）前記目標温度と当該仮時刻における予想外気温度から、前記ヒートポンプの成績係数を求め、
（４）前記仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク内の熱媒の熱量から現在のタンク内の熱媒の熱量を減じて、当該仮時刻に開始する沸き上げ運転で加えるべき必要熱量を算出し、
（５）（（必要熱量／成績係数）×当該仮時刻の電気単価）を計算して、当該仮時刻に沸き上げ運転を開始した場合の電気コストを求める、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱媒加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、熱媒加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建屋内の電気機器の情報（運転状態や消費電力などの情報）を収集し、省エネルギ化を高めるシステムが提案されている（例えば特許文献１）。そのようなシステムは、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）、あるいは、ＢＥＭＳ（Building Energy Management System）と呼ばれている。特許文献１には、ヒートポンプなどの電気式の熱媒加熱装置もＨＥＭＳに組み込み、ＨＥＭＳの制御装置からの指示でヒートポンプを動作させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２９３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在も電気料金は使用する時間帯に依存して電気単価（１ｋＷｈ当たりの電気料金）が変動するが、今後、時間帯の細分化が進み、時間帯に応じて電気単価が細かく変化することが予想される。本明細書は、使用する時間帯に依存して単価が変化する電気単価の情報を利用して低コストで熱媒を加熱する熱媒加熱装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する技術の一態様は、次の熱媒加熱装置に具現化することができる。その熱媒加熱装置は、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保する装置である。その熱媒加熱装置は、電気式のヒートポンプと、タンクと、制御器と、情報取得装置を備える。ヒートポンプは、電力を使って外気の熱で熱媒を加熱する。タンクは、ヒートポンプで加熱された熱媒を蓄える。制御器は、タンクの熱媒が目標温度になるようにヒートポンプを駆動する沸き上げ運転を行う。情報取得装置は、電気を使用する時間帯に依存して単価（単位電力量当たりの電気料金）が変化する電気単価と、現在時刻以降の予想外気温度を取得することができる。この熱媒加熱装置は、タンクに蓄えた熱媒の熱を、暖房と給湯の少なくとも一方に使うことができる。タンクに熱媒を蓄えることの一つの利点は、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保するにしても、沸き上げ運転を開始する時間に選択の余地があることである。そこで、本明細書が開示する熱媒加熱装置の制御器は、次の処理を行う。制御器は、予定時刻より前の複数の時刻（仮時刻）を設定する。制御器は、情報取得装置が取得した情報に基づいて、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保できるように、各仮時刻に沸き上げ運転を開始すると仮定した場合に要する電気コストを算出する。そして、制御器は、電気コストの最も低い仮時刻に沸き上げ運転を開始する。
【０００６】
上記の熱媒加熱装置は、タンクを有する熱媒加熱装置では沸き上げ運転の開始時刻に選択の余地があることを利用する。上記の熱媒加熱装置は、時間依存の電気単価の情報を取得し、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を最も低コストで確保できる時刻に炊き上げ運転を行うことができる。
【０００７】
電気コスト算出の一例は、以下の通りである。制御器は、各仮時刻に対して以下の（１）〜（５）の処理を実行する。
（１）その仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得する。
（２）その仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から予定時刻までタンクからの放熱による熱媒温度低下分を予定温度に加えてその仮時刻に開始する沸き上げ運転の目標温度を決定する。
（３）上記（２）で決定された目標温度とその仮時刻における予想外気温度から、ヒートポンプの成績係数を求める。なお、成績係数は、ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）と呼ばれることがある。
（４）その仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク内の熱媒の熱量（仮熱量）から現在のタンク内の熱媒の熱量を減じて、その仮時刻に開始する沸き上げ運転で熱媒に加えるべき必要熱量を算出する。
（５）（（必要熱量／成績係数）×その仮時刻の電気単価）を計算してその仮時刻に沸き上げ運転を開始した場合の電気コストを計算する。
【００１０】
上記したいずれの熱媒加熱装置も電気を利用する時間帯に応じて単価が変化する電気単価の情報を使い、電気コストの最も低くなる時刻に、あるいは、電気コストと燃料コストの低い方を使い、熱媒を加熱することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の熱媒加熱装置２のブロック図である。
【図２】沸き上げ運転（コスト評価沸き上げ運転）のフローチャートである。
【図３】コスト評価沸き上げ運転の開始時刻決定処理を例示するグラフである。図３（Ａ）は、外気温度と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図３（Ｂ）は、各仮時刻の目標温度を示すグラフである。図３（Ｃ）は、各仮時刻での成績係数を示すグラフである。図３（Ｄ）は、各仮時刻での必要熱量を示すグラフである。図３（Ｅ）は、各仮時刻での電気コストを示すグラフである。
【図４】暖房運転（コスト評価暖房運転）のフローチャートである。
【図５】コスト評価暖房運転の効果の一例を示すグラフである。図５（Ａ）は、外気温度とガス単価と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図５（Ｂ）は、ＨＰユニットと暖房用水加熱バーナの成績係数を示すグラフである。図５（Ｃ）は、電気コストと燃料コストのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して実施例の熱媒加熱装置２を説明する。図１に示すように、本実施例に係る熱媒加熱装置２は、タンクユニット４と、ヒートポンプ（ＨＰ）ユニット６と、燃焼ユニット８、及び、管理装置１２１を備えている。
【００１３】
ＨＰユニット６は、冷媒（例えばＲ３２といったＨＦＣ冷媒や、Ｒ７４４といったＣＯ２冷媒）を循環させるための冷媒循環路５２と、空気熱交換器５４と、ファン５６と、圧縮機６２と、四方弁５８と、給湯用水熱交換器６３と、逆止弁６４と、暖房用水熱交換器６５と、逆止弁６６と、膨張弁６０と、循環ポンプ２２を備える、ヒートポンプ熱源機である。
【００１４】
空気熱交換器５４は、電力により駆動されるファン５６によって送風された外気と冷媒循環路５２内の冷媒との間で熱交換させる。圧縮機６２は、電力により駆動され、気相状態の冷媒を加圧して送り出す。給湯用水熱交換器６３は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述のタンク水循環路２０内の給湯用水の間で熱交換させる。暖房用水熱交換器６５は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述のＨＰ循環路８８内の暖房用水との間で熱交換させる。膨張弁６０は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する。空気熱交換器５４と、圧縮機６２と、給湯用水熱交換器６３または暖房用水熱交換器６５と、膨張弁６０によって、ヒートポンプ５０が構成されている。ヒートポンプ５０は、冷媒を循環させることで、外気の熱によって熱媒である給湯用水や暖房用水を加熱する電気式ヒートポンプである。
【００１５】
四方弁５８は、ヒートポンプ５０において冷媒の流路を切り換える流路切換弁である。四方弁５８は４つのポートａ，ｂ，ｃおよびｄを有している。四方弁５８は、ポートａとポートｂが連通し、かつポートｃとポートｄが連通する状態と、ポートａとポートｄが連通し、かつポートｂとポートｃが連通する状態の間で切換可能である。四方弁５８のポートａは、暖房用水熱交換器６５の冷媒入口に接続されている。暖房用水熱交換器６５の冷媒出口は、逆止弁６６を介して、膨張弁６０の冷媒入口に接続されている。四方弁５８のポートｂは、圧縮機６２の冷媒入口に接続されている。四方弁５８のポートｃは、給湯用水熱交換器６３の冷媒入口に接続されている。給湯用水熱交換器６３の冷媒出口は、逆止弁６４を介して、膨張弁６０の冷媒入口に接続されている。四方弁５８のポートｄは、圧縮機６２の冷媒出口に接続されている。本実施例の熱媒加熱装置２では、四方弁５８での冷媒の流路の切り換え動作は、圧縮機６２の回転数を一時的に増加させることによって行われる。
【００１６】
四方弁５８が、ポートａとポートｂが連通し、かつポートｃとポートｄが連通する状態である場合、ヒートポンプ５０では、圧縮機６２から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、給湯用水熱交換器６３へ流入する。冷媒は、給湯用水熱交換器６３を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。給湯用水熱交換器６３を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁６０で減圧される。膨張弁６０を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、空気熱交換器５４へ流入する。冷媒は、空気熱交換器５４を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。空気熱交換器５４を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機６２へ戻される。すなわち、この場合、ＨＰユニット６は、空気熱交換器５４で外気から吸熱し、給湯用水熱交換器６３で給湯用水を加熱する。
【００１７】
四方弁５８が、ポートａとポートｄが連通し、かつポートｂとポートｃが連通する状態である場合、ヒートポンプ５０では、圧縮機６２から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、暖房用水熱交換器６５へ流入する。冷媒は、暖房用水熱交換器６５を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。暖房用水熱交換器６５を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁６０で減圧される。膨張弁６０を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、空気熱交換器５４へ流入する。冷媒は、空気熱交換器５４を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。空気熱交換器５４を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機６２へ戻される。すなわち、この場合、ＨＰユニット６は、空気熱交換器５４で外気から吸熱し、暖房用水熱交換器６５で暖房用水を加熱する。
【００１８】
ＨＰユニット６は、ＨＰコントローラ１０２を備えている。ＨＰコントローラ１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭには各種の運転プログラムが格納されている。ＲＡＭには、ＨＰコントローラ１０２に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。ＨＰコントローラ１０２は、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、ＨＰユニット６の各構成要素の動作を制御する。
【００１９】
タンクユニット４は、タンク１０を備えている。タンク１０は、ＨＰユニット６によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例では、タンク１０に貯えられる給湯用水は、水道水である。タンク１０は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク１０内には満水まで給湯用水が貯留される。タンク１０には、サーミスタ１２、１４、１６、１８がタンク１０の高さ方向に略均等間隔で取り付けられている。各サーミスタ１２、１４、１６、１８は、その取付位置の給湯用水の温度を測定する。各サーミスタ１２、１４、１６、１８の検出温度から、タンク１０の蓄熱状態を特定することができる。
【００２０】
タンク水循環路２０は、上流端がタンク１０の下部に接続されており、ＨＰユニット６の給湯用水熱交換器６３を通過して、下流端がタンク１０の上部に接続されている。タンク水循環路２０には、循環ポンプ２２が介装されている。循環ポンプ２２は、電力により駆動される電気式ポンプであって、タンク水循環路２０内の給湯用水を上流側から下流側へ送り出す。ＨＰユニット６が、ヒートポンプ５０を作動させて、循環ポンプ２２を駆動すると、タンク１０の下部の給湯用水が給湯用水熱交換器６３に送られて加熱され、加熱された給湯用水がタンク１０の上部に戻される。タンク１０の内部には、低温の給湯用水の層の上に高温の給湯用水の層が積み重なった温度成層が形成される。
【００２１】
水道水導入路２４は、上流端が熱媒加熱装置２の外部の水道水供給源３２に接続されている。水道水導入路２４の下流側は、第１導入路２４ａと第２導入路２４ｂに分岐している。第１導入路２４ａの下流端は、タンク１０の下部に接続されている。第２導入路２４ｂの下流端は、第１給湯路３６の途中に接続されている。第１導入路２４ａには、逆止弁２６が介装されている。第２導入路２４ｂには、逆止弁２８が介装されている。
【００２２】
第１給湯路３６は、上流端がタンク１０の上部に接続されている。上述したように、第１給湯路３６の途中には、水道水導入路２４の第２導入路２４ｂが接続されている。第１給湯路３６と第２導入路２４ｂの接続部には、混合弁３０が介装されている。混合弁３０は、タンク１０の上部から第１給湯路３６へ流入する高温の給湯用水の流量と、第２導入路２４ｂから第１給湯路３６へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。第２導入路２４ｂとの接続部より下流側の第１給湯路３６は、燃焼ユニット８の給湯加熱路３７を通過して、第２給湯路３９へ接続している。第１給湯路３６と第２給湯路３９の間は、熱源機バイパス路３３によって接続されている。熱源機バイパス路３３にはバイパス弁３４が介装されている。第２給湯路３９の下流端は給湯栓３８に接続されている。
【００２３】
タンクユニット４は、タンクコントローラ１０４を備えている。タンクコントローラ１０４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭには各種の運転プログラムが格納されている。ＲＡＭには、タンクコントローラ１０４に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。タンクコントローラ１０４は、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、タンクユニット４の各構成要素の動作を制御する。
【００２４】
燃焼ユニット８は、シスターン７０と、暖房用水加熱バーナ８２と、給湯用水加熱バーナ８１を備えている。シスターン７０は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用水を貯留している。本実施例の暖房用水は例えば不凍液である。シスターン７０には、暖房用水往路７２の上流端が接続されている。暖房用水往路７２には、循環ポンプ７４が介装されている。循環ポンプ７４は、電力によって駆動される電気式ポンプである。循環ポンプ７４を駆動すると、シスターン７０内の暖房用水が暖房用水往路７２に流れ込む。
【００２５】
暖房用水往路７２の下流端は、バーナ加熱路７３と、低温暖房循環路７５と、暖房バイパス路８５に分岐している。低温暖房循環路７５には、低温暖房端末７８が取り付けられる。本実施例の低温暖房端末７８は、例えば床暖房パネルである。低温暖房端末７８は、暖房用水からの放熱によって暖房する。低温暖房循環路７５には、第１開閉弁８６が介装されている。暖房バイパス路８５には、第２開閉弁８７が介装されている。
【００２６】
バーナ加熱路７３には、暖房用水加熱バーナ８２が介装されている。暖房用水加熱バーナ８２は、燃料（例えば都市ガスなどの燃料ガス）の燃焼によってバーナ加熱路７３内の暖房用水を加熱する、燃焼熱源機である。バーナ加熱路７３の下流端は、高温暖房循環路７７と追い焚き循環路７９に分岐している。高温暖房循環路７７には、高温暖房端末７６が取り付けられる。本実施例の高温暖房端末７６は、例えば浴室暖房乾燥機である。高温暖房端末７６は、供給される暖房用水の熱を利用して暖房する。なお、高温暖房端末７６の内部には開閉弁が内蔵されており、高温暖房端末７６での暖房を行う場合には開閉弁が開かれ、高温暖房端末７６での暖房を行わない場合には開閉弁が閉じられている。低温暖房循環路７５と高温暖房循環路７７と暖房バイパス路８５は、それぞれの下流端で合流して、第１暖房用水復路８４の上流端へ接続している。
【００２７】
第１暖房用水復路８４の下流端は、ＨＰ循環路８８とＨＰバイパス路９４に分岐している。第１暖房用水復路８４の下流端には、調整弁９０が設けられている。調整弁９０は、その開度を変化させることによって、第１暖房用水復路８４からＨＰ循環路８８へ流れる暖房用水の流量と、第１暖房用水復路８４からＨＰバイパス路９４へ流れる暖房用水の流量の割合を変化させることができる。ＨＰ循環路８８は、ＨＰユニット６の暖房用水熱交換器６５を通過して、第２暖房用水復路９６の上流端へ接続している。ＨＰバイパス路９４は、ＨＰユニット６の暖房用水熱交換器６５を通過することなく、第２暖房用水復路９６の上流端へ接続している。第２暖房用水復路９６は、下流端がシスターン７０に接続している。
【００２８】
追い焚き循環路７９には、追い焚き熱動弁８３と、追い焚き熱交換器９７が介装されている。追い焚き熱動弁８３は、追い焚き循環路７９を開閉する。追い焚き熱交換器９７では、追い焚き循環路７９を流れる暖房用水と、浴槽水循環路９１を流れる浴槽水（浴槽９８に貯められている給湯用水）の間で熱交換が行われる。追い焚き循環路７９の下流端は、第２暖房用水復路９６に接続している。
【００２９】
浴槽水循環路９１の上流端および下流端は、浴槽９８の側部に接続している。浴槽水循環路９１には、浴槽水循環ポンプ９９が介装されている。浴槽水循環ポンプ９９は、電力によって駆動される電気式ポンプである。浴槽水循環ポンプ９９が駆動すると、浴槽９８から吸い出された浴槽水が、追い焚き熱交換器９７を通過して、浴槽９８へ戻される。
【００３０】
給湯加熱路３７には、給湯用水加熱バーナ８１が介装されている。給湯用水加熱バーナ８１は、燃料（例えば都市ガスなどの燃料ガス）の燃焼によって給湯加熱路３７内の給湯用水を加熱する、燃焼熱源機である。給湯加熱路３７の給湯用水加熱バーナ８１よりも下流側から、浴槽注湯路４０が分岐している。浴槽注湯路４０には、浴槽注湯路４０を開閉する注湯電磁弁４２が介装されている。浴槽注湯路４０の下流端は、浴槽水循環ポンプ９９に接続している。
【００３１】
燃焼ユニット８は、燃焼コントローラ１０６を備えている。燃焼コントローラ１０６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭには各種の運転プログラムが格納されている。ＲＡＭには、燃焼コントローラ１０６に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。燃焼コントローラ１０６は、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、燃焼ユニット８の各構成要素の動作を制御する。また、燃焼コントローラ１０６には、リモコン１０８が接続されている。リモコン１０８には、使用者が熱媒加熱装置２を操作するための各種のスイッチや、使用者に熱媒加熱装置２の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。
【００３２】
ＨＰコントローラ１０２とタンクコントローラ１０４と燃焼コントローラ１０６は、相互に通信可能である。ＨＰコントローラ１０２、タンクコントローラ１０４および燃焼コントローラ１０６は、協調動作して熱媒加熱装置２の動作を制御する。以下では、ＨＰコントローラ１０２、タンクコントローラ１０４および燃焼コントローラ１０６を総称してコントローラ１１０ともいう。
【００３３】
コントローラ１１０（即ち、ＨＰコントローラ１０２とタンクコントローラ１０４と燃焼コントローラ１０６）は、さらに、管理装置１２１と相互に通信可能である。管理装置１２１は、インターネット１２２を通じて外部の様々な情報提供装置から情報を得ることができる。例えば、管理装置１２１は、インターネット１２２を通じてガス供給会社や電力供給会社の情報提供装置（第１情報提供装置１２３）から電気料金やガス料金を取得することができる。また、管理装置１２１はインターネット１２２を通じて天気予報情報を提供する情報提供装置（第２情報提供装置１２４）から現在及び今後の外気温度（予想外気温度）を取得することができる。コントローラ１１０は、管理装置１２１を通じて得た電気料金、ガス料金、予想外気温度を使って、コスト効率良くタンクユニット４、ＨＰユニット６、及び燃焼ユニット８を制御する。コスト効率を高める制御については後述する。
【００３４】
次に、本実施例の熱媒加熱装置２の動作について説明する。以下では、熱媒加熱装置２が実施する、沸き上げ運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転、及び、追い焚き運転について順に説明する。
【００３５】
（沸き上げ運転）
沸き上げ運転は、タンク１０内の給湯用水をＨＰユニット６で加熱し、高温となった給湯用水をタンク１０に戻す運転である。沸き上げ運転を実行する際には、コントローラ１１０は、四方弁５８をポートａとポートｂが連通し、かつポートｃとポートｄが連通する状態に切り換えて、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。また、コントローラ１１０は、循環ポンプ２２を駆動する。
【００３６】
圧縮機６２の駆動により、冷媒循環路５２内の冷媒は、圧縮機６２、給湯用水熱交換器６３、膨張弁６０、空気熱交換器５４の順に循環する。この場合、給湯用水熱交換器６３を通過する冷媒循環路５２内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、循環ポンプ２２の駆動により、タンク水循環路２０内をタンク１０内の給湯用水が循環する。即ち、タンク１０の下部に存在する給湯用水がタンク水循環路２０内に導入され、導入された給湯用水が給湯用水熱交換器６３を通過する際に、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された給湯用水がタンク１０の上部に戻される。この際、コントローラ１１０は、給湯用水熱交換器６３を通過した後の給湯用水の温度が、設定された沸き上げ温度となるように、圧縮機６２、ファン５６、循環ポンプ２２の動作を制御する。これにより、タンク１０に高温の給湯用水が貯められる。タンク１０の内部が高温の給湯用水で満たされた満蓄状態となると、コントローラ１１０は、沸き上げ運転を終了する。
【００３７】
沸き上げ運転における沸き上げ温度は、コントローラ１１０が設定する。通常、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、ユーザがリモコン１０８で設定した給湯設定温度に所定温度幅を加算した温度（例えば６０℃）に設定される。また、タンク１０の内部の給湯用水を高温まで加熱して殺菌する必要がある場合には、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、通常の沸き上げ温度よりも高い温度（例えば９０℃）に設定される。このように、通常の沸き上げ温度よりも高温に設定された沸き上げ温度で行なう沸き上げ運転を、特にリフレッシュ運転ともいう。
【００３８】
また、熱媒加熱装置２は、ＨＰユニット６の成績係数（後述）と、使用する時間帯に応じて料金が変化する電気単価に基づいて、コストが最も低くなる時刻に沸き上げ運転を開始する場合がある。そのような運転をコスト評価沸き上げ運転と称する。コスト評価沸き上げ運転については後述する。
【００３９】
（給湯運転）
給湯運転は、給湯設定温度に調温された給湯用水を給湯栓３８に供給する運転である。給湯栓３８が開かれると、水道水供給源３２からの水圧によって、水道水導入路２４（第１導入路２４ａ）からタンク１０の下部に水道水が流入する。同時に、タンク１０上部の給湯用水が、第１給湯路３６を介して給湯栓３８に供給される。
【００４０】
コントローラ１１０は、タンク１０から第１給湯路３６に供給される給湯用水の温度（即ち、サーミスタ１２の検出温度）が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁３０を駆動して第２導入路２４ｂから第１給湯路３６に水道水を導入する。従って、タンク１０から供給された給湯用水と第２導入路２４ｂから供給された水道水とが、第１給湯路３６内で混合される。コントローラ１１０は、給湯栓３８に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁３０の開度を調整する。このような態様での給湯運転を、非燃焼給湯運転ともいう。
【００４１】
一方、コントローラ１１０は、タンク１０から第１給湯路３６に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バイパス弁３４を閉じて、給湯用水加熱バーナ８１によって第１給湯路３６を通過する給湯用水を加熱する。コントローラ１１０は、給湯栓３８に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯用水加熱バーナ８１の出力を制御する。このような態様での給湯運転を、燃焼給湯運転ともいう。
【００４２】
（湯はり運転）
湯はり運転は、湯はり設定温度で浴槽９８に湯はりをする運転である。使用者が湯はり運転の開始を指示すると、熱媒加熱装置２は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、コントローラ１１０は、注湯電磁弁４２を開く。注湯電磁弁４２が開かれると、水道水供給源３２からの水圧によって、水道水導入路２４（第１導入路２４ａ）からタンク１０の下部に水道水が流入する。同時に、タンク１０上部の給湯用水が、第１給湯路３６、給湯加熱路３７、浴槽注湯路４０、浴槽水循環路９１を介して浴槽９８に供給される。湯はり運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽注湯路４０に供給される給湯用水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽９８に供給される給湯用水の流量が湯はり設定水量に達すると、コントローラ１１０は、湯はり運転を終了する。
【００４３】
（暖房運転）
暖房運転は、低温暖房端末７８や高温暖房端末７６によって暖房する運転である。使用者によって暖房運転の実行が指示されると、コントローラ１１０は、第１開閉弁８６を開き、第２開閉弁８７を閉じた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。さらに、コントローラ１１０は、四方弁５８をポートａとポートｄが連通し、かつポートｂとポートｃが連通する状態に切り換えて、電動の圧縮機６２およびファン５６を駆動する。即ち、ＨＰユニット６を駆動する。これによって、冷媒循環路５２の冷媒は圧縮機６２で加圧されて高温高圧の気体状態となり、暖房用水熱交換器６５を通過する際に加熱された暖房用水が、シスターン７０を経て、低温暖房端末７８や高温暖房端末７６に供給される。さらに、コントローラ１１０は、必要に応じて暖房用水加熱バーナ８２を作動する。これにより、高温暖房端末７６には、暖房用水加熱バーナ８２での加熱によってより高温となった暖房用水が供給される。暖房運転においては、コントローラ１１０は、低温暖房端末７８に供給される暖房用水の温度が低温暖房設定温度となるように、また高温暖房端末７６に供給される暖房用水の温度が高温暖房設定温度となるように、調整弁９０の開度や、ＨＰユニット６の動作や、暖房用水加熱バーナ８２の出力を制御する。
【００４４】
熱媒加熱装置２は、ＨＰユニット６のみで暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する電気コストと、暖房用水加熱バーナ８２のみで暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する燃料コストとを比較して、コストの低い方で暖房運転を行うことができる。そのような運転をコスト評価暖房運転と称する。コスト評価暖房運転については後述する。
【００４５】
（追い焚き運転）
追い焚き運転は、浴槽９８に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。使用者が追い焚き運転の開始を指示すると、熱媒加熱装置２は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、コントローラ１１０は、浴槽水循環ポンプ９９を駆動する。また、コントローラ１１０は、第１開閉弁８６と第２開閉弁８７を閉じ、追い焚き熱動弁８３を開いた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。追い焚き運転においては、暖房運転と同様にして、ＨＰユニット６による暖房用水の加熱と、暖房用水加熱バーナ８２による暖房用水の加熱が行われる。これにより、浴槽９８から浴槽水が吸い出されて、追い焚き熱交換器９７で暖房用水との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽９８へ戻される。
【００４６】
以上、沸き上げ運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転、及び、追い焚き運転について説明した。次に、コスト効率向上を図る熱媒加熱装置２の処理について説明する。先に述べたように、熱媒加熱装置２は、管理装置１２１を通じて電気料金、ガス料金、予想外気温度を取得し、コスト効率良く水（熱媒）を加熱することができる。熱媒加熱装置２は、前術したように、コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転の２種類のコスト重視の運転モードを備える。以下、コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転を説明する。
【００４７】
（コスト評価沸き上げ運転）
先に述べたように、沸き上げ運転は、タンク１０内の給湯用水をＨＰユニット６で加熱し、高温となった給湯用水をタンク１０に戻す運転である。コントローラ１１０は、タンク１０内の給湯用水が設定された沸き上げ温度となるように、ＨＰユニット６を制御する。なお、以下では、説明の便宜のため「沸き上げ温度」を「目標温度」と称する。
【００４８】
一般の家庭では、入浴時間帯など、温水が大量に使われる時間帯が決まっている場合が多い。そのような時間帯の前に、タンク１０に所定の温度の温水が所定量蓄えられていることが望ましい。熱媒加熱装置２は、ユーザの設定により、あるいは、コントローラ１１０の学習機能により、毎日決まった時刻（予定時刻）に決まった温度（予定温度）で決まった量（予定量）の温水をタンク１０に確保できるようになっている。予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク１０に確保するのに際して、沸き上げ運転を開始する時刻に選択の余地がある。熱媒加熱装置２は、使用する時間帯に依存して変化する電気料金や時刻に依存して変化する外気温度を考慮して、この沸き上げ運転を低コストで行うことができる。
【００４９】
運転コストに影響を与えるパラメータの一つに、ＨＰユニット６の成績係数がある。ＨＰユニット６は、ファン５６や圧縮機６２などの電動機器を使って給湯用水を加熱する電気デバイスであり、その成績係数（ＣＯＰ：Coefficient Of Performance）は、単位消費電力当たりの加熱能力を意味する。より具体的には、ＨＰユニット６の成績係数は、ＨＰユニット６を使ってタンク１０の水に与える熱量を、その熱量を得るのに消費した電力で除した値である。別言すれは、成績係数は、供給される熱量に対して得られる熱量の比である。ＨＰユニット６の成績係数は、外気温度と目標温度に依存して変化する。これは、ＨＰユニット６が外気の熱を水（熱媒）に移すことで水の温度を高めるデバイスであるという理由による。
【００５０】
熱媒加熱装置２の運転コストに影響を与えるパタメータには、使用する時間帯で単価が相違する電気料金がある。本明細書では、後の説明が理解し易いように電気料金は、単位電力量（１ｋＷｈ）当たりの電気料金（電気単価）で表されるものとする。
【００５１】
熱媒加熱装置２は、予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク１０に確保するのに、予想外気温度と時間帯依存の電気単価を考慮して、沸き上げ運転を開始する時刻を決定する。熱媒加熱装置２が実施するコスト評価沸き上げ運転のフローチャートを図２に示す。図２のフローチャートは、予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク１０に確保するための処理である。ここでは、上記した予定時刻と予定温度と予定量は、ユーザの設定により、あるいは、過去のデータに基づくコントローラ１１０の自動的な学習制御により、予め定まっているとする。
【００５２】
まず、コントローラ１１０は、予定時刻よりも前の時刻として複数の仮時刻を設定する（Ｓ２）。仮時刻とは、予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク１０に蓄えるのに、その時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合に要する電気コストを算出するために仮に設定する時刻である。コントローラ１１０は、例えば、１時間間隔で予定時刻の前の複数の時刻を仮時刻として設定する。例えば、コントローラ１１０は、予定時刻の１時間前を第１仮時刻に設定し、２時間前を第２仮時刻に設定し、３時間前を第３仮時刻に設定する。
【００５３】
次にコントローラ１１０は、管理装置１２１を通じて、外部の情報提供装置から、各仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得する（Ｓ３）。先に述べたように、管理装置１２１は、インターネット１２２を介して外部の情報提供装置と接続されており、種々の情報を入手することができる。コントローラ１１０は、管理装置１２１に指令して、各仮時刻の電気単価を第１情報提供装置１２３から入手させ、各仮時刻の予想外気温度を第２情報提供装置１２４から入手させる。第１情報提供装置１２３は、例えば電気会社の情報提供装置であり、第２情報提供装置１２４は、天気予報情報を提供する情報提供装置である。管理装置１２１は、入手した各仮時刻の電気単価と予想外気温度をコントローラ１１０に転送する。
【００５４】
次にコントローラ１１０は、各仮時刻における沸き上げ運転の目標温度を決定する（Ｓ４）。具体的にはコントローラ１１０は、各仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から予定時刻までタンクからの放熱による水温低下分を予定温度に加えた温度を、仮時刻に開始する沸き上げ運転の目標温度として決定する。タンクからの放熱によってタンク内の水温がどの程度低下するかは、コントローラ１１０に予めマップとして、あるいは、計算式として、記憶されている。例えば、マップの場合、タンク内の水量、水温、外気温度の組み合わせごとに、１時間経過するごとの水温低下分がマップとして記されている。コントローラ１１０は、そのマップを参照し、予定時刻と各仮時刻との時間差に生じる水温低下分を、予定温度に加え、各仮時刻の目標温度として決定する。
【００５５】
次にコントローラ１１０は、各仮時刻におけるＨＰユニット６の成績係数を求める（Ｓ５）。成績係数は、先に述べたように、外気温度と目標温度に依存して変化する。コントローラ１１０には、外気温度と目標温度の組ごとに成績係数が記されたマップが記憶されている。コントローラ１１０は、仮時刻毎に、ステップＳ３で得た外気温度とステップＳ４で決定された目標温度をそのマップに代入し、仮時刻毎の成績係数を求める。なお、より正確な成績係数は、外気温度と目標温度の他に、ＨＰユニット６に供給される水の温度を考慮して決定される。コントローラ１１０には、外気温度と目標温度と供給水温を変数としたマップが記憶されていてもよい。
【００５６】
次にコントローラ１１０は、各仮時刻において沸き上げ運転を完遂するのにタンク１０内の水に加えるべき熱量（必要熱量）を算出する（Ｓ６）。必要熱量とは、各仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク内の水が有するべき熱量から現在のタンク内の水が有する熱量を減じた値である。なお、タンク内の水の熱量は、（タンク内の水の温度−基準温度）×水量×（水１ｇを１℃上昇させるのに必要な熱量）の式で算出される。ここで、「水１ｇを１℃上昇させるのに必要な熱量」は通常は１カロリーであるが、電気単価との整合性を保つため、ここでは、熱量も［Ｗｈ］の単位で示される。また、「基準温度」とは、水道水供給源３２から供給される水の温度であるが、ここでは、水道水供給源３２から供給される水の一日を通しての平均温度が「基準温度」に設定されている。図２の処理は、予定時刻に予定温度で予定量の水を得るのに要する電気コストを見積ることが目的であり、平均温度を「基準温度」として採用しても十分実用的である。なお、コントローラ１１０には、時刻毎に「基準温度」が設定されていてもよい。また、現在のタンク内の熱量と、各仮時刻の沸き上げ運転直前のタンク内の熱量は厳密には一致しないが、各仮時刻の沸き上げ運転の電気コストを見積るには、現在のタンク内の熱量と沸き上げ運転直前の熱量との差は実用上許容範囲である。
【００５７】
なお、必要熱量は、各仮時刻の目標温度から現在の水温を引いた値に予定水量と「水を１℃上昇させるのに必要な熱量」を乗じても得られる。その計算式は、上記した熱量の計算手順と実質的に等価である。
【００５８】
次にコントローラ１１０は、各仮時刻における電気コストを算出する（Ｓ７）。電気コストは、各仮時刻に沸き上げ運転を開始し、ステップＳ４で得た目標温度を達成するのに要する電気料金である。電気コストは、（（必要熱量／成績係数）×電気単価）で得られる。各仮時刻の電気単価はステップＳ３で取得済であり、必要熱量はステップＳ６で求められており、成績係数はステップＳ５で求められている。別言すれば、コントローラ１１０は、各仮時刻に沸き上げ運転を開始すると仮定した場合に各仮時刻の沸き上げ運転に要する電気コストを算出する。
【００５９】
最後にコントローラ１１０は、電気コストの最も低い仮時刻に沸き上げ運転を開始するようにタイマを設定する（Ｓ８）。なお、そのときの目標温度は、タイマに設定された仮時刻に対応した目標温度である。そして、コントローラ１１０は、設定された時刻に設定された目標温度で沸き上げ運転を開始する（Ｓ９）。
【００６０】
以上の処理により、最もコスト効率よく沸き上げ運転が行われる。図２のフローチャートの処理の例を、図３のグラフを参照して説明する。なお、図３のグラフは、説明が理解し易くなるように各パラメータの値を模式化しており、現実のパラメータの傾向と必ずしも一致しないことに留意されたい。
【００６１】
図３（Ａ）は、予想外気温度と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図３（Ａ）の横軸は時刻を表している。時刻Ｔ０が予定時刻である。沸き上げ運転に要する時間は３０分を想定している。コントローラ１１０は、予定時刻Ｔ０より３０分早い時刻Ｔ１を第１仮時刻に設定し、仮時刻Ｔ１より１時間早い時刻Ｔ２を第２仮時刻に設定し、第２仮時刻Ｔ２より１時間早い時刻Ｔ３を第３仮時刻に設定する。複数の仮時刻の設定は、図２のステップＳ２で実施される。
【００６２】
図３（Ａ）の左側の縦軸が電気単価を表しており、右側の縦軸が予想外気温度を示している。実線のグラフが時間帯依存の電気単価を示しており、点線のグラフが予想外気温度の変化を示している。コントローラ１１０は、図２のステップＳ３にて、管理装置１２１から、各仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得する。図３の例では、仮時刻Ｔ３から仮時刻Ｔ２までの時間帯の電気単価はＰ３（円／ｋＷｈ）であり、仮時刻Ｔ２から仮時刻Ｔ１までの時間帯の電気単価はＰ２（円／ｋＷｈ）であり、仮時刻Ｔ１から予定時刻Ｔ０までの時間帯の電気単価はＰ１（円／ｋＷｈ）である。図３（Ａ）の例では、電気単価Ｐ１＞電気単価Ｐ２＞電気単価Ｐ３となっている。また、図３のグラフでは、予定時刻Ｔ０は例えば午後６時であり、仮時刻Ｔ３から予定時刻Ｔ０に向けて、予想外気温度は低下する。
【００６３】
図３（Ｂ）は、各仮時刻の目標温度を示すグラフである。コントローラ１１０は、各仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から予定時刻までタンクからの放熱による熱媒温度低下分を予定温度に加えた温度を目標温度に設定する（図２のステップＳ４）。予定温度は予定時刻Ｔ０のときの温度ｔ０である。沸き上げ運転の所要時間を３０分と想定しているので、仮時刻Ｔ１に沸き上げ運転を開始すると、沸き上げ運転の終了時刻は予定時刻Ｔ０に一致する。仮時刻Ｔ１に開始した沸き上げ運転の終了時には、タンク１０の水温は目標温度ｔ１に達しているはずである。仮時刻Ｔ１に開始する沸き上げ運転の終了時刻は予定時刻Ｔ０に等しいから、仮時刻Ｔ１の目標温度ｔ１は予定温度ｔ０に等しくなる。また、この例では、１時間の放熱によりタンク１０の水の温度はｄｔ（℃）低下することが予め解っている。仮時刻Ｔ２に沸き上げ運転を開始し、３０分で沸き上げ運転が完了すると仮定すると、沸き上げ運転完了時刻は、予定時刻Ｔ０の１時間前となる。沸き上げ運転完了時刻から予定時刻Ｔ０までの間の水の温度低下分はｄｔ（℃）であるから、仮時刻Ｔ２における目標温度ｔ２は、予定温度ｔ０に温度低下分ｄｔ（℃）を加えた温度ｔ２となる。同様に、第３仮時刻Ｔ３に沸き上げ運転を開始すると、沸き上げ運転完了の時刻は予定時刻Ｔ０の２時間前となるから、第３仮時刻の沸き上げ運転の目標温度ｔ３は、予定温度ｔ０に、２時間の温度低下分２ｄｔ（℃）を加えた温度となる。こうして、各仮時刻における目標温度が決定される。なお、仮時刻と予定時刻との差が大きくなるほど目標温度が上昇し、目標温度ｔ３＞目標温度ｔ２＞目標温度ｔ１となる。
【００６４】
図３（Ｃ）は、各仮時刻での成績係数を示すグラフである。コントローラ１１０は、各仮時刻の目標温度とその仮時刻における予想外気温度との差からＨＰユニット６の成績係数を求める（ステップＳ５）。先に述べたように、コントローラ１１０は、目標温度と予想外気温度を入力変数とし、成績係数を出力とするマップを備えており、そのマップを参照して各仮時刻の成績係数を決定する。一般に、外気温度が高くなるほど成績係数は高くなるので、第１仮時刻Ｔ１の成績係数Ｃ１＜第２仮時刻Ｔ２の成績係数Ｃ２＜第３仮時刻の成績係数Ｃ３となる。
【００６５】
図３（Ｄ）は、各仮時刻での必要熱量を示すグラフである。コントローラ１１０は、各仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク１０内の水の熱量から現在のタンク１０内の水の熱量を減じて、その仮時刻に開始する沸き上げ運転で加えるべき必要熱量を算出する（Ｓ６）。目標温度が高いほど、沸き上げ運転完了時のタンク１０内の水の熱量は大きくなるから、傾向として、仮時刻と予定時刻との時間差が大きいほど、必要熱量は大きくなる。図３の例では、第１仮時刻Ｔ１の必要熱量Ｑ１＜第２仮時刻Ｔ２の必要熱量Ｑ２＜第３仮時刻Ｔ３の必要熱量Ｑ３となる。
【００６６】
図３（Ｅ）は、各仮時刻での電気コストを示すグラフである。コントローラ１１０は、（（必要熱量／成績係数）×各仮時刻の電気単価）を計算して、その当該仮時刻に沸き上げ運転を開始した場合の電気コストを求める（Ｓ７）。図３の例では、仮時刻が早くなるほど、必要熱量は大きくなるが、成績係数も大きくなり、電気単価は安くなる。それゆえ、仮時刻Ｔ１の電気コストＹ１＞仮時刻Ｔ２の電気コストＹ２＞仮時刻Ｔ３の電気コストＹ３となる。
【００６７】
最後にコントローラ１１０は、複数の仮時刻の電気コストを比較し、電気コストの最も低い仮時刻を沸き上げ運転の開始時刻に設定し（Ｓ８）、実際にその仮時刻が到来したら、沸き上げ運転を開始する（Ｓ９）。なお、図３の例では、第３仮時刻Ｔ３における電気単価が最も安く、また、第３仮時刻Ｔ３のおける成績係数が最も高いので、第３仮時刻に沸き上げ運転を開始するときの電気コストが最も低い、という結果になった。コントローラ１１０は、第３仮時刻Ｔ３が到来したら、目標温度ｔ３で沸き上げ運転を開始する（Ｓ９）。
【００６８】
上記のとおり、コスト評価沸き上げ運転では、予定時刻に予定温度で予定量の水を低コストでタンク１０に蓄えることができる。
【００６９】
（コスト評価暖房運転）
次に、コスト評価暖房運転を説明する。コスト評価暖房運転では、コントローラ１１０は、ＨＰユニット６のみで暖房用水を加熱するのに要する電気料金と、暖房用水加熱バーナ８２のみで暖房用水を加熱するのに要するガス料金とを比較して、コストの低い方で暖房運転を行う。図４に、コスト評価暖房運転のフローチャートを示す。図４のフローチャートは、リモコン１０８にてユーザが暖房の設定温度を指定するとともに、コスト評価暖房運転の開始を指定したときに起動される。
【００７０】
コントローラ１１０は、管理装置１２１を通じて、外部の情報提供装置から、現在時刻の電気単価とガス単価を取得する（Ｓ１３）。先に述べたように、管理装置１２１は、インターネット１２２を介して外部の情報提供装置と接続されており、種々の情報を入手することができる。コントローラ１１０は、管理装置１２１に指令して、現在時刻の電気単価とガス単価を第１情報提供装置１２３から入手させる。ここでは、第１情報提供装置１２３は、電気会社とガス供給会社の情報提供装置を表している。管理装置１２１は、入手した現在時刻の電気単価とガス単価をコントローラ１１０に転送する。なお、通常、ガス単価は、ガス単位体積当たりの料金で表されるが、ここでは、１ｋＷｈのエネルギに相当するガス体積の料金で表されるものとする。
【００７１】
次に、コントローラ１１０は、現在時刻におけるＨＰユニット６の成績係数と、暖房用水加熱バーナ８２の成績係数を求める（Ｓ１４）。ＨＰユニット６の成績係数は、図２のステップＳ５の処理で説明したので詳しい説明は省略する。暖房用水加熱バーナ８２の成績係数とは、暖房用水加熱バーナ８２を使って得られる熱量を、その熱量を得るのに消費したガスの熱量で除した値である。別言すれば、成績係数は、与えた燃料の熱量に対して得られた熱量の比である。本実施例では、ガスを燃料とする暖房用水加熱バーナ８２の成績係数は、一定値であり、予めコントローラ１１０に記憶されている。
【００７２】
次にコントローラ１１０は、ＨＰユニット６を使って暖房運転すると仮定したときのコスト（電気コスト）と、暖房用水加熱バーナ８２を使って暖房運転すると仮定したときのコスト（燃料コスト）を算出する（Ｓ１５）。ここで、電気コストは、単位体積当たりの暖房用水の温度を１℃上昇させるのに要する電気料金で示される。また、燃料コストは、単位体積当たりの暖房用水の温度を１℃上昇させるのに要するガス料金で示される。具体的には、電気コストは、電気単価をＨＰユニット６の成績係数で除した数値で表され、燃料コストは、ガス単価を暖房用水加熱バーナ８２の成績係数で除した数値で表される。
【００７３】
次にコントローラ１１０は、ステップＳ１５で算出した電気コストと燃料コストを比較し（ステップＳ１６）、電気コストが燃料コストより低い場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ＨＰユニット６を使って暖房用水を設定温度まで加熱する（Ｓ１７）。他方、コントローラ１１０は、電気コストが燃料コストより高い場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、暖房用水加熱バーナ８２を使って暖房用水を設定温度まで加熱する（Ｓ１８）。
【００７４】
図４の処理により、熱媒加熱装置２は、コスト効率良く暖房を行うことができる。図４のフローチャートの処理の例を、図５のグラフを参照して説明する。なお、図５のグラフは、説明が理解し易くなるように各パラメータの値を模式化して示してあり、現実のパラメータの傾向と必ずしも一致しないことに留意されたい。
【００７５】
図５は、時刻Ｔｘと時刻Ｔｙに夫々ユーザがコスト評価暖房運転を指令した場合を想定している。時刻Ｔｘ（時刻Ｔｙ）にユーザがコスト評価暖房運転を指令すると、コントローラ１１０は、現時刻の電気単価とガス単価を取得する（図４のステップＳ１３）。図５（Ａ）は、外気温度とガス単価と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図５（Ａ）の横軸は時刻を表している。コントローラ１１０は、現時刻（時刻Ｔｘ又は時刻Ｔｙ）の電気単価とガス単価を取得する。図５（Ａ）では、理解を助けるために、電気単価の時間変化と外気温度の時間変化も示している。図５（Ａ）において、記号Ｐｈｘは、時刻Ｔｘにおける電気単価を意味しており、記号Ｐｈｙは、時刻Ｔｙにおける電気単価を示している。また、記号Ｐｇはガス単価を示している。この例ではガス単価は時間帯に依存せずに単価Ｐｇで一定である。図５（Ａ）のグラフの点線は外気温度の変化を示している。
【００７６】
図５の例では、時刻Ｔｘでは、電気単価Ｐｈｘはガス単価Ｐｇよりも低いが、時刻Ｔｙでは電気単価Ｐｈｙはガス単価Ｐｇよりも高くなる。また、時刻Ｔｘの外気温度は時刻Ｔｙの外気温度よりも高い。
【００７７】
電気単価とガス単価と外気温度を取得したコントローラ１１０は、次に、成績係数を求める（図４のステップＳ１４）。図５（Ｂ）に、ＨＰユニット６と暖房用水加熱バーナ８２の成績係数を示す。記号Ｃｈｘが時刻ＴｘにおけるＨＰユニット６の成績係数を示しており、記号Ｃｈｙが時刻ＴｙにおけるＨＰユニット６の成績係数を示している。記号Ｃｇは暖房用水加熱バーナ８２の成績係数を示している。一般に、外気温度が高いほどＨＰユニット６の成績係数は高くなる。ＨＰユニット６の成績係数については先に述べたが、外気温度が高い時刻Ｔｘでの成績係数Ｃｈｘは、外気温度が低い時刻Ｔｙでの成績係数Ｃｈｙよりも高くなっている。また、この例では、暖房用水加熱バーナ８２の成績係数Ｃｇは一定である。
【００７８】
次にコントローラ１１０は、電気コストと燃料コストを算出する。図５（Ｃ）に、電気コストと燃料コストの比較を示す。外気温度が高く、ＨＰユニット６の成績係数も高い時刻Ｔｘでは、電気コストが燃料コストを下回る。従って、コントローラ１１０は、時刻Ｔｘに開始するコスト評価暖房運転では、ＨＰユニット６を使って暖房用水を加熱する。一方、外気温度が低く、ＨＰユニット６の成績係数も低い時刻Ｔｙでは、燃料コストが電気コストを下回る。従ってコントローラ１１０は、時刻Ｔｙに開始するコスト評価暖房では、暖房用水加熱バーナ８２を使って暖房用水を加熱する。
【００７９】
以上、熱媒加熱装置２の構造と、コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転を説明した。コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転のいずれも、コスト効率良く、水（熱媒）を加熱することができる。
【００８０】
実施例の熱媒加熱装置２に関する留意点を述べる。図５の例示では、ガス単価は時間に依存せず一定であるとした。しかし、ガス単価も使用する時間帯に応じて変化してもよい。図５の例示では、暖房用水加熱バーナ８２の成績係数は一定であるとした。暖房用水加熱バーナ８２の成績係数も、加熱前の水の温度や、暖房の設定温度に依存して変化するものであってもよい。その場合、コントローラ１１０は、加熱前の水の温度、及び／又は、設定温度に対して成績係数が定められているマップあるいは関係式を記憶している。
【００８１】
コスト評価暖房運転と同様に、追い炊き運転についても、コスト評価追い炊き運転を行うことも好適である。即ち、熱媒加熱装置２は、ＨＰユニット６のみで追い炊きに使う暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する電気コストと、暖房用水加熱バーナ８２のみで追い炊きに使う暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する燃料コストとを比較して、コストの低い方で追い炊き運転してもよい。
【００８２】
熱媒加熱装置２は、太陽光発電装置から電力を受けてもよい。その場合、「電気単価」は、太陽光発電装置から電力を受ける場合の電気単価となる。管理装置１２１は、太陽光発電装置の発電力をモニタし、太陽光発電装置から得られる電力と、その電力では足りずに商用電源から電力を補充する場合、太陽光発電装置の電力と商用電源の電力の割合から、電気単価を算出してコントローラ１１０に提供するように構成してもよい。
【００８３】
実施例のタンク１０に蓄えられる水が請求項１、２の「熱媒」の一例に相当する。シスターン７０に蓄えられる水が請求項３、４の「熱媒」の一例に相当する。実施例のＨＰ（ヒートポンプ）ユニット６が、請求項１、２の「ヒートポンプ」の一例に相当する。また、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット６は、請求項３、４の「電気式加熱器」の一例にも相当する。請求項３、４における電気式加熱器は、電気式であれば、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット以外の加熱器であってもよい。暖房用水加熱バーナ８２が請求項３、４の「燃焼式加熱器」の一例に相当する。燃焼式加熱器は、燃料（ガス又は石油）を燃焼させて媒体を加熱するデバイスであればよく、実施例の暖房用水加熱バーナ８２に限られない。
【００８４】
実施例のコントローラ１１０が、請求項の「制御器」の一例に相当する。実施例の管理装置１２１が、請求項の情報取得装置の一例に相当する。請求項の「制御器」と「情報取得装置」は、ハードウエアとしては個別の装置であって相互に通信線で接続されている態様であってもよいし、一つの装置が「制御器」の機能と「情報取得装置」の機能を兼ね備えているものであってもよい。
【００８５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００８６】
２：熱媒加熱装置
４：タンクユニット
６：ＨＰユニット
８：燃焼ユニット
１０：タンク
２２：循環ポンプ
３２：水道水供給源
３８：給湯栓
５０：ヒートポンプ
５４：空気熱交換器
５６：ファン
５８：四方弁
６０：膨張弁
６２：圧縮機
６３：給湯用水熱交換器
６５：暖房用水熱交換器
７０：シスターン
８１：給湯用水加熱バーナ
８２：暖房用水加熱バーナ
９７：追い焚き熱交換器
９８：浴槽
９９：浴槽水循環ポンプ
１０２：ＨＰコントローラ
１０４：タンクコントローラ
１０６：燃焼コントローラ
１０８：リモコン
１１０：コントローラ
１２１：管理装置
１２２：インターネット
１２３：第１情報提供装置
１２４：第２情報提供装置
【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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