(57)【要約】【課題】太陽光のエネルギーを効率よく利用できる太陽光集光ユニットを提供するための管理報知システム及び管理処理システムを提供する。【解決手段】ＣＰＣ集熱器２１、流量センサ７１、排出温度センサ７２、供給温度センサ７３、タンク温度センサ７４、判断部８２、表示部８４、及び制御部８５を備える。ＣＰＣ集熱器２１は、太陽光を集光する。流量センサ７１、排出温度センサ７２、供給温度センサ７３、及びタンク温度センサ７４は、ＣＰＣ集熱器２１の状況を検知する。判断部８２は、各センサ７１、７２、７３の検知結果が予め設定された既定状態であることを判断する。表示部８４は、判断部８２において検知結果が既定状態であると判断されたときに表示により報知する。制御部８５は、ＣＰＣ集熱器２１の状態を制御する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を集光する太陽光集光ユニットと、
前記太陽光集光ユニットの状況を検知するセンサと、
前記センサの検知結果が予め設定された設定状態であるか否かを判断する判断部と、
検知結果が前記設定状態外であると前記判断部において判断されたときに報知する報知部と、
前記太陽光集光ユニットの状態を制御する制御部と、
を備える太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項２】
前記センサは温度センサを含み、
前記設定状態は、前記温度センサの検知結果が予め設定された設定温度範囲内である、
請求項１に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項３】
前記太陽光集光ユニットはＣＰＣであり、
前記ＣＰＣは、
太陽光を受光して集光する集光部と、
太陽光が集光されて加熱される集熱部と、
前記集熱部の温度を吸熱する液体媒体を供給する供給系と、
前記集熱部に供給された液体媒体を排出する排出系と、
を備える、請求項２に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項４】
前記供給系への液体媒体の供給量を変更する供給機構と、
前記排水系から排出された液体媒体の熱を蓄熱する蓄熱槽と、
をさらに備える、請求項３に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項５】
前記温度センサは、前記集熱部、前記排出系、又は前記蓄熱槽に設けられる、請求項４に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項６】
前記センサは、前記集熱部の液体媒体の流量を検知する流量センサを含み、
前記設定状態は、前記流量センサの検知結果が予め設定された設定流量範囲内である、
請求項３から５のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項７】
前記判断部は、前記流量センサと前記温度センサの検知結果により太陽光集光ユニットの凍結のおそれ、空焚きのおそれ、オーバーヒート状態、又は小日照量状態を判断する、請求項６に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項８】
前記温度センサは前記排出系及び前記蓄熱槽にそれぞれ設けられ、
前記設定温度範囲は複数設定可能であり、
前記判断部は、
前記温度センサの検知結果が前記設定温度範囲以下である場合に前記太陽光集光ユニットが凍結するおそれがあると判断し、
前記温度センサの検知結果が前記設定温度範囲以上である場合に前記太陽光集光ユニットが空焚きとなるおそれがあると判断し、
前記排出系及び前記蓄熱槽に設けられた前記温度センサの検知結果が前記設定温度範囲以下である場合に前記太陽光集光ユニットが小日照量状態であると判断し、
前記温度センサの検知結果が前記設定温度範囲以上である場合に前記太陽光集光ユニットがオーバーヒート状態であると判断する、
請求項６または７に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項９】
前記制御部は、
小日照量状態であると前記判断部が判断したときに液体媒体の流量を減少させるように前記供給機構を制御し、
前記太陽光集光ユニットが空焚きとなるおそれがある又はオーバーヒート状態であると前記判断部が判断したときに液体媒体の流量を増加させるように前記供給機構を制御する、
請求項７または８に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項１０】
前記供給系は、大気開放バルブをさらに有し、
前記制御部は、前記太陽光集光ユニットが凍結するおそれがあると前記判断部が判断したときに、前記大気開放バルブを開放する、
請求項７から９のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項１１】
前記報知部は、表示部を有している、請求項１から１０のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項１２】
前記表示部は、前記判断部における判断により報知を表示する、請求項１１に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項１３】
前記表示部は、前記センサの検知結果を数値で表示可能である、請求項１１または１２に記載の太陽光集光ユニットの管理システム。
【請求項１４】
太陽光集光ユニットに設けられているセンサの検知結果に基づいて処理を行う管理処理システムであって、
センサの検知結果を受け付ける入力部と、
前記センサの検知結果に基づいて処理する処理部と、
前記処理部の処理結果を送る出力部と、
を備える、太陽光集光ユニットの管理処理システム。
【請求項１５】
前記処理結果は、前記太陽光集光ユニットが受光した太陽光エネルギー量を含む、請求項１４に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システム。
【請求項１６】
前記太陽光集光ユニットがＣＰＣである、請求項１４または１５に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システム。
【請求項１７】
前記センサは温度センサを含み、
前記処理結果には、オーバーヒート報知情報または小日照量報知情報が含まれる、請求項１６に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システム。
【請求項１８】
前記センサは流量センサをさらに含み、
前記処理結果には、凍結報知情報または空焚き報知情報が含まれる、請求項１７に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システム。
【請求項１９】
前記入力部及び前記出力部は、通信手段を介して前記センサと通信を行う、請求項１４から１８のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理処理システム。
【請求項２０】
前記通信手段は、インターネットである、請求項１９に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管理報知システム及び管理処理システム、特に太陽光集光ユニットの管理報知システム及び管理処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光集光ユニットを利用している際にその状況情報を得ることは、太陽光のエネルギーを有用に利用できているか知る上で必要なことである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
太陽光集光ユニット、特にＣＰＣ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　Ｐａｒａｂｏｌｉｃ　Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）集熱器を利用しているときに、集熱部の内部を流れる水などの液体媒体の状況を知ることは、太陽光集光ユニットの保全を行う上で重要である。例えば、液体媒体の温度が高温になりすぎると、液体媒体が気化してしまうために、集光される太陽光のエネルギーを効率よく利用することができなくなる。また、配管の破損や液体媒体の凍結などにより液体媒体の流量が少なくなると、同様に太陽光のエネルギーを効率よく利用することができなくなる。さらに、太陽光が照射されないために太陽光集光ユニットから供給される液体媒体の温度が低下し始めたときに、通常時と同様に太陽光集光ユニットに液体媒体を循環させると、太陽光のエネルギーを無駄にすることに繋がる。
【０００４】
本発明の課題は、太陽光のエネルギーを効率よく利用できる太陽光集光ユニットを提供するための管理システム及び管理処理システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、太陽光集光ユニット、センサ、判断部、報知部、及び制御部を備える。太陽光集光ユニットは、太陽光を集光する。センサは、太陽光集光ユニットの状況を検知する。判断部は、センサの検知結果が予め設定された設定状態であるか否かを判断する。報知部は、検知結果が設定状態外であると判断部において判断されたときに報知する。制御部は、太陽光集光ユニットの状態を制御する。
【０００６】
センサにより、太陽光集光ユニットの状況を検知し、判断部は、その検知結果を受けて太陽光集光ユニットの状態を判断する。このときに、検知結果が設定状態外であると、報知部によりその旨を報知する。さらに、設定状態外であるときに、制御部が太陽光集光ユニットの状態を制御する。
ここでは、太陽光集光ユニットのセンサの検知結果に基づいて判断部が報知部により報知を行う。これにより、太陽光集光ユニットの状態の情報を報知部により得ることが可能となる。すなわち、太陽光集光ユニットの状態を知ることで、不具合などが生じていないか、あるいは効率よく運転されているか、確認することができる。さらに、不具合が生じると考えられる場合には、制御部により太陽光集光ユニットを制御して、さらなる問題が生じることを避けることができる。
【０００７】
請求項２に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項１に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、センサは温度センサを含み、設定状態は、温度センサの検知結果が予め設定された設定温度範囲内である。
温度センサにより、太陽光集光ユニットの状況を検知する。判断部は、その検知結果が設定温度範囲内であるか否か判断する。
【０００８】
ここでは、温度センサにより太陽光集光ユニットの温度状況を得られるため、温度が設定温度範囲外の際に判断部により報知することが可能となる。
請求項３に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項２に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、太陽光集光ユニットはＣＰＣである。ＣＰＣは、集光部、集熱部、供給系、及び排出系を備える。集光部は、太陽光を受光して集光する。集熱部は、太陽光が集光されて加熱される。供給系は、集熱部の温度を吸熱する液体媒体を供給する。排出系は、集熱部に供給された液体媒体を排出する。
【０００９】
ＣＰＣは、複合放物面反射鏡と呼ばれ、放物面鏡を組み合わせて太陽光を集光・集熱するものである。ＣＰＣは、年間を通じて高効率で集熱できる。また、集熱部が小さいため、放熱量が抑えられ、集熱した太陽光の熱を有効に利用することができる。
ＣＰＣは、集光部により集熱部に集光する太陽光のエネルギーを、集光部に流れる液体媒体により外部に供給する。
【００１０】
ここでは、ＣＰＣの集熱部に流れる液体媒体により、集熱部に集熱された太陽光のエネルギーによる熱を輸送して利用することができる。
請求項４に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項３に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、供給機構と蓄熱槽とをさらに備える。供給機構は、供給系への液体媒体の供給量を変更する。蓄熱槽は、排水系から排出された液体媒体の熱を蓄熱する。
【００１１】
ここでは、太陽光集光ユニットで集熱された太陽光のエネルギーを蓄熱槽の液体媒体に蓄えているため、さらに蓄熱槽から液体媒体を外部に供給することにより、太陽光のエネルギーをより利用しやすくなる。また、供給機構により供給系へ供給する液体媒体の量を変更することができるため、太陽光集光ユニットの状態に応じて供給量を変更することが可能となる。
【００１２】
請求項５に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項４に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、温度センサは、集熱部、排出系、又は蓄熱槽に設けられる。
ここでは、液体媒体の温度情報を得ることができる。これにより、液体媒体が設定温度範囲よりも高温または低温でないか確認することが可能となる。
【００１３】
請求項６に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項３から５のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、センサは、集熱部の液体媒体の流量を検知する流量センサを含む。また、設定状態は、流量センサの検知結果が予め設定された設定流量範囲内の場合である。
ここでは、液体媒体の流量が流量センサにより検知可能である。また、流量センサの検知結果が設定流量範囲内であることを判断することが可能である。これにより、液体媒体の流量が設定流量を満足しないことによる弊害を避けることができる。
【００１４】
請求項７に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項６に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、判断部は、流量センサと温度センサの検知結果により太陽光集光ユニットの凍結のおそれ、空焚きのおそれ、オーバーヒート状態、又は小日照量状態を判断する。
ここでは、太陽光集光ユニット、特にＣＰＣで生じる不具合を判断部で判断することが可能となる。
【００１５】
請求項８に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項６または７に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、温度センサは排出系及び蓄熱槽にそれぞれ設けられている。また、設定温度範囲は複数設定可能である。判断部は、温度センサの検知結果が設定温度範囲以下である場合に太陽光集光ユニットが凍結するおそれがあると判断し、温度センサの検知結果が設定温度範囲以上である場合に太陽光集光ユニットが空焚きとなるおそれがあると判断し、排出系及び蓄熱槽に設けられた温度センサの検知結果が設定温度範囲以下である場合に太陽光集光ユニットが小日照量状態であると判断し、温度センサの検知結果が設定温度範囲以上である場合に太陽光集光ユニットがオーバーヒート状態であると判断する。
【００１６】
太陽光集光ユニットは、高温や低温の状態で保持されると、不具合が生じるおそれがある。このため、不具合が生じることを回避する必要がある。
ここでは、高温により空焚きのおそれが生じたりやオーバーヒート状態になる場合、低温により凍結するおそれがある場合、太陽光の照射が少ない小日照量状態になっている場合、これらを判断部が判断することが可能である。これにより、太陽光集光ユニットに不具合が生じることや、太陽光のエネルギーを有効に使えないことを避けるようにすることができる。
【００１７】
なお、小日照量状態は、朝方及び夕方、曇天や雨天、さらに夜間を含む状態である。
請求項９に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項７または８に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、制御部は、小日照量状態であると判断部が判断したときに液体媒体の流量を減少させるように供給機構を制御する。また、制御部は、太陽光集光ユニットが空焚きとなるおそれがある又はオーバーヒート状態であると判断部が判断したときに液体媒体の流量を増加させるように供給機構を制御する。
【００１８】
判断部により太陽光集光ユニットに不具合が生じていたり、太陽光のエネルギーを有効に利用できていない場合に、制御部によって状態を変更する。
ここでは、小日照量状態の時に制御部が供給機構を制御して太陽光集光ユニットに供給する液体媒体の流量を減らす。これにより、太陽光のエネルギーを吸収していない低温の液体媒体が生じることを抑えることにより、太陽光のエネルギーが利用できるときに液体媒体にエネルギーを吸収させることが可能となる。
【００１９】
また、太陽光集光ユニットが高温で空焚きやオーバーヒート状態であると判断されたときに、制御部が供給機構を制御して太陽光集光ユニットに供給する液体媒体の流量を増やす。これにより、高温により太陽光集光ユニットが破損することを抑えることが可能となる。
請求項１０に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項７から９のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、供給系は、大気開放バルブをさらに有する。制御部は、太陽光集光ユニットが凍結するおそれがあると判断部が判断したときに、供給機構及び大気開放バルブを開放する。
【００２０】
太陽光集光ユニットにおいて液体媒体が凍結すると、太陽光集光ユニットが破損するおそれがある。このため、凍結するおそれがある場合には、太陽光集光ユニットから液体媒体を排出させるべきである。
ここでは、太陽光集光ユニットにおいて凍結が生じるおそれがあると判断されたときに、制御部が供給機構を開放する。大気開放バルブは、供給系に設けられており、供給系を大気開放する。これにより、太陽光集光ユニットの内部の液体媒体が排出されて大気が入るため、太陽光集光ユニットの内部での凍結を避けることが可能となる。
【００２１】
請求項１１に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項１から１０のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、報知部は、表示部を有している。
ここでは、表示部により太陽光集光ユニットの状態などを示すことが可能である。
【００２２】
請求項１２に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項１１に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、表示部は、判断部における判断により報知を表示する。
ここでは、太陽光集光ユニットに不具合が生じているときに表示部にその旨を表示することが可能となる。
【００２３】
請求項１３に記載の太陽光集光ユニットの管理システムは、請求項１１または１２に記載の太陽光集光ユニットの管理システムであって、表示部は、センサの検知結果を数値で表示可能である。
ここでは、センサの検知結果が数値により表示されるので、太陽光集光ユニットの利用者が太陽光集光ユニットの現在の状態を知ることができる。
【００２４】
請求項１４に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムは、太陽光集光ユニットに設けられているセンサの検知結果に基づいて処理を行う管理処理システムであって、入力部、処理部、及び出力部を備える。入力部は、センサの検知結果を受け付ける。処理部は、センサの検知結果に基づいて処理する。出力部は、処理部の処理結果を送る。
【００２５】
太陽光集光ユニットの管理処理システムは、太陽光集光ユニットに設けられているセンサの検知結果を入力部に受けることにより、処理部において処理を行って、出力部から処理結果を外部に送る。
ここでは、処理部による処理によって、太陽光集光ユニットの動作状況などを出力部において得ることができる。
【００２６】
請求項１５に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムは、請求項１０に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムであって、処理結果は、太陽光集光ユニットが受光した太陽光エネルギー量を含む。
太陽光集光ユニットのセンサの検知結果に基づいて、処理部が太陽光集光ユニットで受光された太陽光のエネルギー量を求める。
【００２７】
ここでは、処理部の処理により、太陽光集光ユニットによる取得エネルギー量を知ることができる。
請求項１６に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムは、請求項１４または１５に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムであって、太陽光集光ユニットがＣＰＣである。
【００２８】
請求項１７に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムは、請求項１６に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムであって、センサは温度センサを含み、また処理結果には、オーバーヒート報知情報が含まれる。
処理部は、ＣＰＣである太陽光集光ユニットに設けられた温度センサの検知結果を受けることにより、ＣＰＣを流れる液体媒体の温度を検知できる。この液体媒体温度の検知結果に基づいて、処理部は、ＣＰＣを流れる液体媒体の状態を導きだし、オーバーヒートが生じているか否か検知する。
【００２９】
ここでは、処理部の処理により、オーバーヒートの有無を知ることができる。請求項１８に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムは、請求項１７に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムであって、センサは流量センサをさらに含み、処理結果には、凍結報知情報または空焚き報知情報が含まれる。
処理部は、ＣＰＣである太陽光集光ユニットに流量センサが設けられていることから、ＣＰＣを流れる液体媒体の流量を検知することができる。この液体媒体の流量及び温度の検知結果に基づいて、処理部は、ＣＰＣを流れる液体媒体の状態を導きだすことができる。
【００３０】
ここでは、処理部の処理により、ＣＰＣにおける液体媒体が凍結または空焚きの状態にあるか否か知ることができる。
請求項１９に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムは、請求項１４から１８のいずれかに記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムであって、入力部及び出力部は、通信手段を介してセンサと通信を行う。
【００３１】
ここでは、管理処理システムが太陽光集光ユニットに対して遠隔地に設けられていても、通信手段を用いることにより、太陽光集光ユニットの動作状況などを処理することができる。
請求項２０に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムは、請求項１９に記載の太陽光集光ユニットの管理処理システムであって、通信手段は、インターネットである。
【００３２】
ここでは、管理処理システムと太陽光集光ユニットとがインターネットを介して通信を行うことが可能であるため、特別な通信回線を設ける必要無しに通信を行うことが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＣＰＣ集熱器の管理処理システムを図１に示す。ＣＰＣ集熱器２１を図２に示す。ＣＰＣ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　Ｐａｒａｂｏｌｉｃ　Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）集熱器２１は、図３に示されるような放物面鏡を複数用いたＣＰＣ式の集光装置（以下、ＣＰＣと略す。）をさらに複数組み合わせた集光ユニットである。
【００３４】
ＣＰＣは、複合放物面反射鏡と呼ばれ、上記したように放物面鏡を組み合わせて太陽光を集光・集熱するものである。本実施形態におけるＣＰＣは、集光比が１．６の線集光型太陽集光器であり、太陽追尾のために集光器を移動させることなく高い効率の集熱が行えると共に、年間を通じて高効率で集熱できる。また、集熱部（集熱管）が小さいため、放熱効率が抑えられる。よって、集熱した太陽光のエネルギーを有効に利用することができる。さらに、線集光型の集熱器であるため、従来用いられていた平板式集光器や真空管式集光器に比べて高効率に集熱可能である。
【００３５】
ＣＰＣは、以上のような特徴を備えるため、従来の集光器があまり用いられていなかった北海道などの高緯度寒冷地においても使用可能である。また、１００℃以上の温度を得ることも可能となり、産業用の熱源として利用することも可能となる。
＜全体の構成＞
ＣＰＣ集熱器２１の管理処理システムは、ＣＰＣ集熱器２１、給湯タンク５５、管理ユニット８０、及び管理サーバ９０を備える。
【００３６】
［ＣＰＣ集熱器の構成］
ＣＰＣ集熱器２１は、上記したように、ＣＰＣ１を複数組み合わせたものである。まずＣＰＣ１について説明する。
ＣＰＣ１は、受光部２、集熱管３、及びＣＰＣケース４を備えている。
受光部２は、太陽から照射される太陽光を受光するものであり、開口部１１と集光反射板１２とを有する。
【００３７】
開口部１１は、太陽光を取り込むための開口である。
集光反射板１２は、受光部２に受光される太陽光を反射して集光するものであり、表面が鏡面仕上げされているアルミニウムの薄板を曲げて形成されている。集熱管３は、受光部２（集光反射板１２）に照射される焦点近傍に配置されている。すなわち、集熱管３は、受光部２に囲まれた位置に隔離して配置されている。集熱管３は、受光部２により集光される太陽光を受け、集光される太陽光によって熱を集積する。集熱管３は、その内部を水が流通可能となっている。この水により、集熱管３の熱を吸熱する。
【００３８】
ＣＰＣケース４は、ＣＰＣの外部の保持部であり、このＣＰＣケース４と集光反射板１２との間には、断熱材１３が充填されている。
続いて、ＣＰＣ集熱器２１の説明を行う。
ＣＰＣ集熱器２１は、上記のＣＰＣ１を複数並列に配列したものである。図１には、ＣＰＣ１を７台並べたＣＰＣ集熱器２１が記載されている。
【００３９】
ＣＰＣ集熱器２１は、複数のＣＰＣ１、蓋部３１、ケース３２、及び接続通路３３を備えている。
蓋部３１は、各ＣＰＣ１を保護すると共に太陽光を透過させており、ＣＰＣ１において太陽光エネルギーを利用可能にする。ここで、蓋部３１は、太陽光のエネルギーの大半が含まれる０．４μｍ〜１．０μｍの波長範囲において透過率が８０％以上である。
【００４０】
ケース３２は、ＣＰＣ１の周囲を保護する。また、ケース３２は、供給配管５１と排出配管５２とに接続されており、さらに取っ手５３を有している。供給配管５１は、ＣＰＣ集熱器２１の端部に配置されるＣＰＣ１の集熱管に接続され、後記する給湯タンク５５から水が供給される。他方、排出配管５２は、供給配管５１と反対側の端部に配置されるＣＰＣ１の集熱管とに接続され、ＣＰＣ集熱器２１により加熱された温水を給湯タンク５５に排出する。また、集熱管３と排出配管５２との接続部に管内の水の流量を検知する流量センサ７１と管内の水の温度を検知する排出温度センサ７２が、集熱管３と供給配管５１との接続部に供給温度センサ７３が、それぞれ設けられている。取っ手５３は、ＣＰＣ集熱器２１の持ち運びを簡便にする持ち手部分であり、ケース３２の側面に設けられている。
【００４１】
接続通路３３は、ＣＰＣ集熱器２１内部に設けられており、各ＣＰＣ１の集熱管３を接続している。そして、供給配管５１から供給される水は、接続通路３３を介してＣＰＣ集熱器２１の全ての集熱管３を経て加熱され、排出配管５２から排出される。
［給湯タンク等の構成］
ＣＰＣ集熱器２１への給水等に関する構成について説明する。
【００４２】
給湯タンク５５は、ＣＰＣ集熱器２１へ水を供給し、またＣＰＣ集熱器２１で加熱された温水を貯留する。給湯タンク５５の内部には、給湯タンク５５に貯留される温水の温度を検知するタンク温度センサ７４が設けられている。また、給湯タンク５５は、供給配管５１及び排出配管５２によりＣＰＣ集熱器２１と接続されている。供給配管５１には、ＣＰＣ集熱器２１へ水を供給する供給ポンプ５４が設けられている。また、給湯タンク５５は、公共水道から給水を受ける給水管５６と、ＣＰＣ集熱器２１の温水を使用箇所へ供給する供給管５７とがさらに接続されている。
【００４３】
また、供給配管５１には、大気開放部６０が設けられており、大気開放バルブ６１を開けることにより配管系及びＣＰＣ集熱器２１を大気開放することができる（図１参照）。
［管理ユニット、管理サーバの構成］
ＣＰＣ集熱器２１の管理を行う管理ユニット８０及び管理サーバ９０の構成について説明する。
【００４４】
管理ユニット８０は、ＣＰＣ集熱器２１の動作状況を管理するユニットであり、ＣＰＣ集熱器２１の設置場所に１台設けられる。管理ユニット８０は、受付部８１、判断部８２、通信部８３、表示部８４、及び制御部８５を有している。受付部８１は、ＣＰＣ集熱器２１の流量センサ７１及び各温度センサ７２、７３、７４で検知された結果を受け付ける。判断部８２は、受付部８１と接続されており、受付部８１で受け付けた各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果に基づいて、ＣＰＣ集熱器２１の動作状況を判断する。通信部７３は、判断部８２と接続されており、各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果や判断部８２における判断結果などを、インターネット１００を介して後記する管理サーバ９０と通信する。表示部８４は、判断部８２と接続されており、各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果、判断部８２での判断結果、または管理サーバ９０との通信結果などを表示する。ここで、各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果を数値で表示可能である。制御部８５は、判断部８２と接続されており、各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果や判断部８２における判断結果などに基づいて、供給ポンプ５４や大気開放バルブ６１などの制御を行う。
【００４５】
管理サーバ９０は、インターネット１００を介して各地に設けられている複数のＣＰＣ集熱器２１の動作状況を集中管理する。管理サーバ９０は、入出力部９１と処理部９２とを有している。入出力部９１は、インターネット１００を介して複数の管理ユニット８０の通信部８３と通信を行う。処理部９２は、入出力部９１で受信した各地のＣＰＣ集熱器２１に設けられている各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果や判断部８２における判断結果に基づいて処理を行う。
【００４６】
＜動作＞
次に、ＣＰＣ集熱器２１の動作及び管理ユニット８０等の動作について説明する。
ＣＰＣ集熱器２１は、太陽光を受けることにより、ＣＰＣ集熱器２１の集熱管３を流れる水を太陽光の熱エネルギーにより温水にする。
【００４７】
まず、制御部８５が供給ポンプ５４を作動させることにより、給湯タンク５５から又は給水管５６から給湯タンク５５を経て、供給配管５１を流通した水がＣＰＣ集熱器２１に供給される。集熱管３を流れる水は、太陽光により加熱されている各集熱管３から熱が伝導して加熱され、徐々に温水となる。ＣＰＣ集熱器２１から排出配管５２に排出された温水は、給湯タンク５５に一時貯留され又はそのまま直接に、供給管５７により温水の使用箇所に供給される。これにより、この温水の熱エネルギーまたは温水を使用箇所において利用することができる。
【００４８】
管理ユニット８０は、ＣＰＣ集熱器２１に設けられている流量センサ７１、排出温度センサ７２、供給温度センサ７３、及びタンク温度センサ７４により、ＣＰＣ集熱器２１の動作状況を管理する。表示部８４には、各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果を数字やグラフなどによって表示する。
管理サーバ９０も同様に、ＣＰＣ集熱器２１に設けられている流量センサ７１、排出温度センサ７２、供給温度センサ７３、及びタンク温度センサ７４により、ＣＰＣ集熱器２１の動作状況を管理する。
【００４９】
また、管理サーバ９０の処理部９１は、供給温度センサ７３と排出温度センサ７２とで検知されるＣＰＣ集熱器２１を通過した水の上昇温度、及び流量センサ７１で検知される流量、これらの情報に基づいて、ＣＰＣ集熱器２１が太陽光から得たエネルギー量を換算する。このエネルギー量情報は、入出力部９１からインターネット１００を経て管理ユニット８０の通信部８３に送られる。表示部８４は、このエネルギー量情報も表示可能である。
【００５０】
ここで、流量センサ７１の検知結果が設定流量以下であると、集熱管３の内部における流量が不適切であることが分かる。この原因としては、供給ポンプ５４により供給される水量が少ないために集熱管３の内部に存在する水の量が少ないと考えられる。このときには、判断部８２による判断を受けた制御部８５が、供給ポンプ５４を制御して供給水量を増加させる。これにより、ＣＰＣ集熱器２１での不具合の発生を回避することができる。
【００５１】
判断部８２がＣＰＣ集熱器２１の温度センサ７２、７３の検知結果が低温であると判断した場合には、排出温度センサ７２とタンク温度センサ７４との温度差を確認する。ここで、ＣＰＣ集熱器２１で暖められた水の温度が給湯タンク５５の温水よりも十分低い場合には、給湯タンク５５の温水が冷やされることになる。このままでは、給湯タンク５５に蓄えられている熱エネルギーが劣化することになる。これを回避するため、判断部８２は、排出温度センサ７２の検知結果とタンク温度センサ７４の検知結果より例えば５度高い温度とを比較し、排出温度センサ７２の検知結果が低い場合にＣＰＣ集熱器２１が小日照量状態にあると判断する。小日照量状態は、朝方及び夕方、曇天や雨天、さらに夜間を含む状態である。この判断を受けて、制御部８５は、ＣＰＣ集熱器２１への水の供給量を減少又は０にするように供給ポンプ５４を制御する。
【００５２】
さらに、ＣＰＣ集熱器２１の温度センサ７２、７３の検知結果が異常に低温である場合には、ＣＰＣ集熱器２１が凍結するおそれがあると判断する。ＣＰＣ集熱器２１の集熱管３などで凍結が生じると、破損が生じるおそれがある。これを回避するためには、集熱管３などの配管を水抜きする必要がある。このとき、判断部８２は、凍結するおそれがあると判断する。この判断を受けた制御部８５は、供給ポンプ５４を停止してＣＰＣ集熱器２１への水の供給を停止するとともに、大気開放バルブ６１を開放して配管を大気開放する。これにより、集熱管３も大気開放されて、集熱管３に存在していた水が給湯タンク５５へと移る。よって、凍結の発生を回避することができる。
【００５３】
一方、判断部８２がＣＰＣ集熱器２１の温度センサ７２、７３の検知結果が高温であると判断し、さらに流量センサ７１の検知結果によりＣＰＣ集熱器２１の集熱管３を流れる水が少ない状態であると判断した場合には、ＣＰＣ集熱器２１が空焚きとなるおそれがあると判断する。さらに、集熱管３を流れる水が気化しており、オーバーヒート状態となっていると判断する。このときには、この結果を受けた制御部８５が供給ポンプ５４を制御してＣＰＣ集熱器２１への供給水量を増加させる。これにより、ＣＰＣ集熱器２１の破損を回避することができる。
【００５４】
いずれの場合においても、表示部８４は、判断部８２の判断結果に基づいた表示により警告を行う。
なお、管理サーバ９０において各地のＣＰＣ集熱器２１を集中的に管理するために、判断部８２における上記の判断を管理サーバ９０に送信するようにしても良い。
【００５５】
＜特徴＞
本実施形態に係るＣＰＣ集熱器の管理処理システムでは、ＣＰＣ集熱器２１に設けられている各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果に基づいて、ＣＰＣ集熱器２１の動作状態を管理する。ＣＰＣ集熱器２１は、従来の集光器に比べて高効率であるため、オーバーヒートや空焚きの状態になる可能性が高い。これらの状態に陥ることを避けるために、管理ユニット８０では、各センサ７１、７２、７３、７４の検知結果に基づいてＣＰＣ集熱器２１の状態を判断し、表示部８４において警告表示を行う。これにより、ＣＰＣ集熱器２１から離れた位置に設けられた管理ユニット８０の表示部８４に注意しておくだけでＣＰＣ集熱器２１の状態を知ることが可能となり、ＣＰＣ集熱器２１の管理が容易になる。また、ＣＰＣ集熱器２１に不具合が生じる状態になる前に判断部８２が判断し、その判断を受けた制御部８５により不具合を回避することが可能となるため、やはりＣＰＣ集熱器２１の管理が容易となる。
【００５６】
＜他の実施例＞
（１）
上記実施形態に係るＣＰＣ集熱器の管理処理システムでは、ＣＰＣ集熱器２１に流量センサ７１が設けられているが、流量センサ７１を設けずに、温度センサをＣＰＣ集熱器２１の集熱管３の内部など水の流れる場所に設けることで検知した水温にのみ基づいて判断部８２においてＣＰＣ集熱器２１の状態を判断するようにしても良い。すなわち、温度センサの検知結果が設定温度以上または設定温度以下であったときに、それぞれ空焚き状態または凍結状態であると判断する。
【００５７】
このような場合には、流量センサ７１を設ける必要が無くなるので、コストを抑えることが可能となる。
（２）
上記実施形態に係るＣＰＣ集熱器の管理処理システムでは、管理ユニット８０の判断部８２においてセンサ７１、７２、７３、７４の検知結果に基づいてＣＰＣ集熱器２１の動作状況を判断しているが、管理ユニット８０で判断を行わず、管理サーバ９０の処理部９１において統合的にＣＰＣ集熱器２１の動作状況を判断して管理するようにしてもよい。この場合には、ＣＰＣ集熱器２１の設置場所にそれぞれ設ける必要がある管理ユニット８０を安価に作成することが可能となるため、管理処理システムの初期コストを抑えることが可能となる。
【００５８】
この場合には、処理部９１において、上記した判断部８２と同様に、以下のような処理を行い、管理ユニット８０に送る。
処理部９１がＣＰＣ集熱器２１の温度センサ７２、７３の検知結果が低温であると判断した場合には、排出温度センサ７２とタンク温度センサ７４との温度差を確認する。排出温度センサ７２の検知結果がタンク温度センサ７４に比べて例えば５度以上低い場合に、処理部９１は、ＣＰＣ集熱器２１が小日照量状態にあると判断し、その旨を管理ユニット８０の通信部８３に送信する。小日照量状態は、朝方及び夕方、曇天や雨天、さらに夜間を含む状態である。この判断を受けて、制御部８５は、ＣＰＣ集熱器２１への水の供給を減少又は停止するように供給ポンプ５４を制御する。
【００５９】
ＣＰＣ集熱器２１の温度センサ７２、７３の検知結果が異常低温状態である場合には、ＣＰＣ集熱器２１が凍結するおそれがあると判断し、凍結報知を行う。この判断を受けた制御部８５は、供給ポンプ５４を停止してＣＰＣ集熱器２１への水の供給を停止するとともに、大気開放バルブ６１を開放して配管を大気開放する。これにより、集熱管３も大気開放されて、集熱管３に存在していた水が給湯タンク５５へと移り、凍結の発生を回避することができる。
【００６０】
一方、処理部９１がＣＰＣ集熱器２１の温度センサ７２、７３の検知結果が高温であると判断し、さらに流量センサ７１の検知結果によりＣＰＣ集熱器２１の集熱管３を流れる水が少ない状態であると判断した場合には、ＣＰＣ集熱器２１が空焚きとなるおそれがあると判断し、空焚き報知を行う。さらに、集熱管３を流れる水が気化しており、オーバーヒート状態となっていると判断してオーバーヒート報知を行う。このときには、この結果を受けた制御部８５が供給ポンプ５４を制御してＣＰＣ集熱器２１への供給水量を増加させる。これにより、ＣＰＣ集熱器２１の破損を回避することができる。いずれの場合においても、処理部９１は、判断結果に基づいた警告を管理ユニット８０の通信部８３に送信し、この結果を受けた表示部８４が表示を行う。
【００６１】
これにより、各地に設けられたＣＰＣ集熱器２１の管理ユニット８０の表示部８４において警告表示を行い、またＣＰＣ集熱器２１に生じうる不具合を制御部８５での制御で回避すると共に、各地のＣＰＣ集熱器２１の状態を管理サーバ９０において集中的に管理することが可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明に係る太陽光集光ユニットの管理報知システムでは、太陽光集光ユニットのセンサの検知結果に基づいて判断部が報知部により報知を行う。これにより、太陽光集光ユニットの状態の情報を報知部により得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＰＣ集熱器の管理処理システムの全体概要図。
【図２】ＣＰＣ集熱器の斜視図。
【図３】ＣＰＣの模式図。
【符号の説明】
２１　ＣＰＣ集熱器
５１　供給配管
５２　排出配管
５３　取っ手
５４　供給ポンプ
５５　給湯タンク
５６　給水管
５７　供給管
６０　大気開放部
６１　大気開放バルブ
７１　流量センサ
７２　排出温度センサ
７３　供給温度センサ
７４　タンク温度センサ
８０　管理ユニット
８１　受付部
８２　判断部
８３　通信部
８４　表示部
８５　制御部
９０　管理サーバ
９１　入出力部
９２　処理部
１００　インターネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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