(57)【要約】【課題】暖められた外気を効率よく家屋で利用することができる集熱システムを提供する。【解決手段】集熱システム１０は、パネルユニット２０と、集熱ユニット３０と、複数の通気経路４１と、複数の計測部５１と、複数の開閉部６１と、制御装置７０とを備える。複数の計測部５１のそれぞれは、複数の通気経路４１のいずれかに対応付けられ、対応付けられた通気経路４１の集熱度合を計測する。複数の開閉部６１のそれぞれは、複数の通気経路４１のいずれかに対応付けられ、対応付けられた通気経路４１の行方向の一端側に設けられている。制御装置７０は、計測部５１のそれぞれの計測結果に応じて、複数の開閉部６１のそれぞれの開度を制御する。【選択図】図１
2016023883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を暖めて、家屋で利用する集熱システムであって、
行方向に対して１つ以上の太陽電池パネルが配列されてパネル群を形成し、列方向に対して前記パネル群が複数配列され、前記家屋の屋根に設置されるパネルユニットと、
前記パネルユニットの前記行方向の一端に配置され、前記家屋の屋根に設置される集熱ユニットと、
前記パネルユニットおよび前記集熱ユニットと、前記屋根との間に形成される通気層を列方向に対して分割した複数の通気経路と、
複数の計測部と、
複数の開閉部と、
制御装置とを備え、
前記集熱ユニットは、太陽光を受光して熱を収集し、収集した熱を前記通気層へ放熱して自器と前記屋根との間の外気を暖め、
前記複数の計測部のそれぞれは、前記複数の通気経路のいずれかに対応付けられ、対応付けられた前記通気経路の集熱度合を計測し、
前記複数の開閉部のそれぞれは、前記複数の通気経路のいずれかに対応付けられ、対応付けられた通気経路の前記行方向の一端側に設けられており、対応付けられた通気経路と前記家屋内と連通させる開口を開閉し、
前記制御装置は、前記複数の開閉部のそれぞれに対して、当該開閉部が設けられた前記通気経路に対応付けられた前記計測部の計測結果に応じて、当該開閉部の開度を制御する
ことを特徴とする集熱システム。
【請求項２】
前記複数の計測部のそれぞれは、日射計であり、
前記制御装置は、各日射計の計測結果を用いて、前記複数の通気経路毎の日射強度を取得し、前記複数の通気経路のそれぞれに対して、当該通気経路の日射強度に応じて当該通気経路に配置された前記開閉部の開度を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の集熱システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記日射強度が所定値以下である前記通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が第１開度となるように制御し、
前記日射強度が所定値より大きい前記通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が前記第１開度より大きい第２開度となるように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の集熱システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記複数の通気経路のそれぞれの日射強度から基準強度を取得し、
前記複数の通気経路のうち前記基準強度と比較して所定値以上低い前記日射強度の通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が第１開度となるように制御し、他の通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が前記第１開度より大きい第２開度となるように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の集熱システム。
【請求項５】
前記複数の計測部のそれぞれは、温度センサであり、
前記制御装置は、前記複数の通気経路毎の計測温度を、対応付けられた温度センサから取得し、前記複数の通気経路のそれぞれに対して、当該通気経路の計測温度に応じて当該通気経路に配置された前記開閉部の開度を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の集熱システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記計測温度が所定値以下である前記通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が第１開度となるように制御し、
前記計測温度が所定値より大きい前記通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が前記第１開度より大きい第２開度となるように制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の集熱システム。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記複数の通気経路のそれぞれの計測温度から基準温度を取得し、
前記複数の通気経路のうち前記基準温度と比較して所定値以上低い計測温度の通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が第１開度となるように制御し、他の通気経路に配置された前記開閉部に対して開度が前記第１開度より大きい第２開度となるように制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の集熱システム。
【請求項８】
前記制御装置は、
所定の時間間隔で到来するタイミングで前記開閉部のそれぞれの開度を変更するか否かを判断し、前記複数の開閉部のそれぞれに対して判断結果に応じた制御を次タイミングの  到来まで維持し、
一のタイミングから次タイミングまでの期間において、前記複数の通気経路のうち少なくとも１つの通気経路での前記集熱度合の変化度合が閾値を超えると、次タイミングの到来を早める
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の集熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に集熱システム、より詳細には外気を暖めて家屋で利用する集熱システムに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光を熱として収集して外気を暖めて家屋で利用する太陽熱集熱装置（集熱システム）が存在する（特許文献１参照）。
【０００３】
この太陽熱集熱装置は、傾斜屋根に太陽光発電パネルと集熱板とが設けられている。傾斜屋根と太陽光発電パネルとの間には第１集熱空間が、傾斜屋根と集熱板との間には第２集熱空間とが設けられている。太陽熱集熱装置は、第１集熱空間および第２集熱空間のそれぞれから屋内空間への空気を供給している。太陽熱集熱装置は、屋内空間への空気を供給する際に、第１集熱空間および第２集熱空間のうち、集熱空間の温度が所定温度より低い集熱空間に対しては、屋内空間への空気の供給を遮断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記太陽熱集熱装置では、例えば第１集熱空間の一部では温度が所定温度以上であるにも関わらず、第１集熱空間の全体としての温度が所定温度よりも低いため、空気の供給が遮断される。そのため、上記太陽熱集熱装置では、第１集熱空間および第２集熱空間のそれぞれで暖められた外気（空気）が効率よく利用されているとは言い難い。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、暖められた外気を効率よく家屋で利用することができる集熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の集熱システムは、外気を暖めて、家屋で利用する集熱システムであって、行方向に対して１つ以上の太陽電池パネルが配列されてパネル群を形成し、列方向に対して前記パネル群が複数配列され、前記家屋の屋根に設置されるパネルユニットと、前記パネルユニットの前記行方向の一端に配置され、前記家屋の屋根に設置される集熱ユニットと、前記パネルユニットおよび前記集熱ユニットと、前記屋根との間に形成される通気層を列方向に対して分割した複数の通気経路と、複数の計測部と、複数の開閉部と、制御装置とを備え、前記集熱ユニットは、太陽光を受光して熱を収集し、収集した熱を前記通気層へ放熱して自器と前記屋根との間の外気を暖め、前記複数の計測部のそれぞれは、前記複数の通気経路のいずれかに対応付けられ、対応付けられた前記通気経路の集熱度合を計測し、前記複数の開閉部のそれぞれは、前記複数の通気経路のいずれかに対応付けられ、対応付けられた通気経路の前記行方向の一端側に設けられており、対応付けられた通気経路と前記家屋内と連通させる開口を開閉し、前記制御装置は、前記複数の開閉部のそれぞれに対して、当該開閉部が設けられた前記通気経路に対応付けられた前記計測部の計測結果に応じて、当該開閉部の開度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によると、本発明の集熱システムにより、暖められた外気を効率よく家屋で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１における集熱システムの構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を説明する概略図である。
【図３】パネルユニットおよび集熱ユニットの構成を示す図である。
【図４】実施形態１の集熱システムの動作を説明する流れ図である。
【図５】実施形態１の集熱システムの動作の変形例を説明する流れ図である。
【図６】実施形態２における集熱システムの構成を示す図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面を説明する概略図である。
【図８】実施形態２の集熱システムの動作を説明する流れ図である。
【図９】実施形態２の集熱システムの動作の変形例を説明する流れ図である。
【図１０】実施形態３の集熱システムの動作を説明する流れ図である。
【図１１】実施形態３の集熱システムでのタイミングの変更を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．実施形態１
１．１  構成
本実施形態の集熱システム１０は、太陽１３の光（太陽光）を利用して外気を暖め、暖めた外気を家屋１１で利用するシステムである。
【００１１】
集熱システム１０は、図１に示すように、パネルユニット２０、集熱ユニット３０、複数の通気経路４１、複数の計測部５１、複数の開閉部６１および制御装置７０を備える。
【００１２】
（１）パネルユニット２０
パネルユニット２０は、太陽光を利用して発電し、家屋１１へ電力を供給する。パネルユニット２０は、複数の太陽電池パネル（以下、ＰＶ（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）パネル）から構成される。パネルユニット２０は、具体的には、図１および図３に示すように、行方向に対して４つのＰＶパネル２２ａ〜２２ｄが配列されて１つのパネル群２１を形成し、列方向に対してパネル群２１が４つ配列されている。以降の説明において、４つのパネル群２１を区別して説明する必要がある場合には、４つのパネル群２１のそれぞれをパネル群２１ａ、パネル群２１ｂ、パネル群２１ｃ、パネル群２１ｄと称する。
【００１３】
（２）集熱ユニット３０
集熱ユニット３０は、太陽光を熱として収集し、後述する通気層４０の外気を暖める。集熱ユニット３０は、図１および図３に示すように、４つの集熱器３１で形成され、パネルユニット２０の行方向の一端に配列されている。具体的には、４つの集熱器３１のそれぞれは、パネル群２１ａ〜２１ｄに１対１に対応付けられている。集熱器３１のそれぞれは、対応付けられたパネル群の行方向の一端に配列される（図３参照）。
【００１４】
ここで、集熱器３１について簡単に説明する。
【００１５】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。集熱器３１は、図１および図２に示すように、中空の箱状に形成されており、ガラス面３２と、集熱板３３とが対向する位置に配置されている。
【００１６】
集熱器３１は、ガラス面３２を透過した太陽光を熱として集熱板３３が収集し、収集した熱を、後述する通気経路４１へ放熱する。これにより、外気が暖められることになる。以降の説明において、４つの集熱器３１を区別して説明する必要がある場合には、４つの集熱器３１のそれぞれを集熱器３１ａ、集熱器３１ｂ、集熱器３１ｃ、集熱器３１ｄと称する。
【００１７】
本実施形態では、集熱器３１ａは、後述する通気経路４１ａへ熱を放熱する。また、集熱器３１ｂは通気経路４１ｂに、集熱器３１ｃは通気経路４１ｃに、集熱器３１ｄは通気経路４１ｄに、それぞれ熱を放熱する。
【００１８】
（３）通気経路４１
次に、通気経路４１について説明する。パネルユニット２０および集熱ユニット３０が、屋根１２に設置されると、パネルユニット２０および集熱ユニット３０と、屋根１２との間の隙間であって、パネルユニット２０の他端から集熱ユニット３０までの経路である通気層４０が形成される。そして、仕切壁８１〜８５が通気層４０を列方向に対して分割して、４つの通気経路４１を形成する。以降の説明において、４つの通気経路４１を区別して説明する必要がある場合には、４つの通気経路４１のそれぞれを通気経路４１ａ、通気経路４１ｂ、通気経路４１ｃ、通気経路４１ｄと称する。
【００１９】
また、通気経路４１ａ〜４１ｄは、図１に示すように、パネル群２１ａ〜２１ｄ、集熱器３１ａ〜３１ｄが１対１に対応付けられている。
【００２０】
（４）計測部５１
計測部５１は、例えば日射計であり、図１に示すように、パネルユニットを形成する全てのＰＶパネルのそれぞれに設置されている。なお、図３では、計測部５１の図示を省略している。
【００２１】
計測部５１（日射計）は、設置されたＰＶパネルでの集熱度合（日射強度）を計測し、その結果を制御装置７０に通知する。
【００２２】
（５）開閉部６１
複数の開閉部６１のそれぞれは、例えばバルブであり、上述した通気経路４１ａ〜４１ｄに１対１に対応付けられている。
【００２３】
開閉部６１のそれぞれは、対応付けられた通気経路４１ａ〜４１ｄを通過する外気を家屋１１内と連通させる開口を開閉する。
【００２４】
開閉部６１のそれぞれは、対応付けられた通気経路４１ａ〜４１ｄの列方向の一端に設けられている。具体的には、開閉部６１のそれぞれは、対応付けられた通気経路４１ａ〜４１ｄにおける集熱器３１ａ〜３１ｄの集熱板３３に対向する屋根１２の面に設けられている。以降の説明において、複数の開閉部６１を区別して説明する必要がある場合には、開閉部６１のそれぞれを開閉部６１ａ、開閉部６１ｂ、開閉部６１ｃ、開閉部６１ｄと称する。
【００２５】
（６）制御装置７０
制御装置７０は、複数の通気経路４１のそれぞれの集熱度合として、パネル群２１毎の集熱度合を取得する。制御装置７０は、取得した集熱度合に応じて、対応付けられた通気経路の開閉部６１の開口の開き度合である開度を制御する。ここで、開度とは０以上１００以下の値であり、開度が０とは、開閉部の開口の開き度合が最小、つまり全く開いていないことを表し、開度が１００とは、開口の開き度合が最大であることを表している。
【００２６】
制御装置７０は、タイマを備えている。タイマが計時を行い、一定時間を計時する度に、開閉部６１のそれぞれの開度の変更（更新）を行う。そして、タイマが次の一定時間を計時するまで、変更（更新）された開度で開閉部６１のそれぞれの状態を維持するよう制御する。これにより、制御装置７０は、所定の時間間隔で到来するタイミングで、開閉部６１のそれぞれの開度の変更（更新）を行い、次のタイミングが到来するまで、変更（更新）された開度で開閉部６１のそれぞれの状態を維持するよう制御することができる。
【００２７】
具体的には、制御装置７０は、全ての計測部５１から計測結果を取得すると、パネル群２１毎に計測結果の平均値を算出し、算出結果に応じて、開閉部６１のそれぞれの開度を決定する。制御装置７０は、決定した開度で開閉部６１のそれぞれの状態を維持するよう制御する。
【００２８】
１．２  仕組み
ここでは、外気を暖めて、家屋１１内で利用する仕組みを、図２を用いて簡単に説明する。
【００２９】
外気は、通気経路４１の行方向に対する他端から一端へと流通する。そして、外気は、一端側に到達すると、集熱器３１によって暖められる。
【００３０】
家屋１１内に備えられた、外気を取り込むためのファン９０が稼動すると、開閉部６１のうち開口が開いている、つまり開度が０より大きい開閉部６１から、暖められた外気がダクト９１内に取り込まれ、家屋１１内へ流れる。
【００３１】
１．３  動作
ここでは、集熱システム１０の動作について、特に制御装置７０の動作について、図４に示す流れ図を用いて説明する。
【００３２】
制御装置７０は、開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）すべきタイミングが到来したか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００３３】
到来したと判断する場合（ステップＳ５における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、その時点での全ての計測部５１の計測結果（日射強度）から、パネル群２１毎の集熱度合（日射強度）を取得する（ステップＳ１０）。具体的には、４つのパネル群２１のそれぞれについて、パネル群２１を形成する４つのＰＶパネル２２ａ〜２２ｄの日射強度の平均値を算出し、算出結果をパネル群２１、つまりパネル群２１に対応する通気経路４１の日射強度とする。
【００３４】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未だ制御されていない１つの通気経路４１を制御対象として選択する（ステップＳ１５）。
【００３５】
制御装置７０は、選択された通気経路４１の集熱度合が、第１所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。
【００３６】
第１所定値以下であると判断する場合（ステップＳ２０における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第１開度となるように制御する（ステップＳ２５）。ここで、第１開度とは、例えば開度の値が０である。
【００３７】
第１所定値以下でない、つまり第１所定値より大きいと判断する場合（ステップＳ２０における「Ｎｏ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第２開度となるように制御する（ステップＳ３０）。ここで、第２開度とは、例えば開度の値が１００である。
【００３８】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未選択の通気経路４１が存在するか否かを判断する（ステップＳ３５）。存在すると判断する場合には（ステップＳ３５における「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１５へ戻る。存在しないと判断する場合には（ステップＳ３５における「Ｎｏ」）、処理はステップＳ５へ戻る。
【００３９】
この動作によると、集熱システム１０は、通気層４０を行方向に対して複数に分割した通気経路４１毎に集熱度合（日射強度）を取得し、取得した集熱度合に応じて、開閉部６１のそれぞれの開度を制御することができる。例えば、通気経路４１ａ，４１ｂの集熱度合が第１所定値以下であり、通気経路４１ｃ，４１ｄの集熱度合が第１所定値より大きい場合には、制御装置７０は、開閉部６１ａ，６１ｂの開度を第１開度とし、開閉部６１ｃ，６１ｄの開度を第２開度とする。これにより、集熱システム１０により、暖められた外気を家屋１１で効率よく利用することができる。
【００４０】
１．４  制御装置７０の変形例
上述した動作では、制御装置７０は、予め決められた値（第１所定値）と、通気経路４１のそれぞれの集熱度合（日射強度）とを比較した。
【００４１】
ここでは、制御装置７０は、所定値を動的に変更し、動的に変更された値と通気経路４１のそれぞれの集熱度合（日射強度）を比較して、開閉部６１のそれぞれを制御する。
【００４２】
以下、この場合の動作について、図５に示す流れ図を用いて説明する。
【００４３】
制御装置７０は、開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）すべきタイミングが到来したか否かを判断する（ステップＳ１００）。
【００４４】
到来したと判断する場合（ステップＳ１００における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、その時点での全ての計測部５１の計測結果（日射強度）から、パネル群２１のそれぞれの日射強度を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、パネル群２１のそれぞれについて、パネル群２１を形成する４つのＰＶパネル２２ａ〜２２ｄの日射強度の平均値を算出し、算出結果をパネル群２１、つまり対応する通気経路４１の日射強度とする。
【００４５】
制御装置７０は、通気経路４１のそれぞれの日射強度から基準強度を取得する（ステップＳ１１０）。具体的には、通気経路４１のそれぞれの日射強度を用いて平均値を基準強度として算出する。
【００４６】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未だ制御されていない１つの通気経路４１を制御対象として選択する（ステップＳ１１５）。
【００４７】
制御装置７０は、選択された通気経路４１の日射強度が、基準強度よりも第２所定値以上低い値であるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。
【００４８】
第２所定値以上低い値であると判断する場合（ステップＳ１２０における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第１開度となるように制御する（ステップＳ１２５）。ここで、第１開度とは、例えば開度の値が０である。
【００４９】
第２所定値以上低い値でないと判断する場合（ステップＳ１２０における「Ｎｏ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第２開度となるように制御する（ステップＳ１３０）。ここで、第２開度とは、例えば開度の値が１００である。
【００５０】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未選択の通気経路４１が存在するか否かを判断する（ステップＳ１３５）。存在すると判断する場合には（ステップＳ１３５における「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１１５へ戻る。存在しないと判断する場合には（ステップＳ１３５における「Ｎｏ」）、処理はステップＳ１００へ戻る。
【００５１】
なお、ここでは、制御装置７０は、基準強度して、通気経路４１ａ〜４１ｄの日射強度の平均値を算出したが、これに限定されない。制御装置７０は、算出した日射強度のうち、最大値と最小値との平均値を基準強度としてもよい。または、上位ｎ番目の日射強度を基準強度してもよい。ここで、ｎは１以上、通気経路の数以下の整数である。
【００５２】
１．５  変形例
ここでは、その他の変形例について述べる。
【００５３】
（１）上記計測部５１（日射計）は、ＰＶパネルごとに設置されているとしたが、これに限定されない。
【００５４】
計測部５１は、パネル群２１ａ〜２１ｄのそれぞれに、少なくとも１つ設置されていればよい。
【００５５】
（２）上記制御装置７０は、パネル群２１ａ〜２１ｄのそれぞれの日射強度として、パネル群を形成するＰＶパネルに設置された計測部５１（日射計）の計測結果の平均値を算出したが、これに限定されない。
【００５６】
制御装置７０は、パネル群を形成するＰＶパネルに設置された計測部５１（日射計）の計測結果のうち、最小値を日射強度としてもよいし、最大値を日射強度としてもよい。または、制御装置７０は、最大値と最小値との平均値を日射強度としてもよい。
【００５７】
１．６  まとめ
以上説明したように、本実施形態の集熱システム１０は、パネルユニット２０と、集熱ユニット３０と、複数の通気経路４１と、複数の計測部５１と、複数の開閉部６１と、制御装置７０とを備える。パネルユニット２０は、行方向に対して１つ以上の太陽電池パネルが配列されてパネル群２１を形成し、列方向に対してパネル群２１が複数配列され、家屋１１の屋根１２に設置される。集熱ユニット３０は、パネルユニット２０の行方向の一端に配置され、家屋１１の屋根１２に設置される。複数の通気経路４１のそれぞれは、パネルユニット２０および集熱ユニット３０と、屋根１２との間に形成される通気層４０を列方向に対して分割された経路である。集熱ユニット３０は、太陽光を受光して熱を収集し、収集した熱を通気層４０へ放熱して自器と屋根１２との間の外気を暖める。複数の計測部５１のそれぞれは、複数の通気経路４１のいずれかに対応付けられ、対応付けられた通気経路４１の集熱度合を計測する。複数の開閉部６１のそれぞれは、複数の通気経路４１のいずれかに対応付けられ、対応付けられた通気経路４１の行方向の一端側に設けられており、対応付けられた通気経路４１と家屋１１内と連通させる開口を開閉する。制御装置７０は、複数の開閉部６１のそれぞれに対して、開閉部６１が設けられた通気経路４１に対応付けられた計測部５１の計測結果に応じて、開閉部の開度を制御する。
【００５８】
この構成によると、本実施形態の集熱システム１０は、複数の通気経路４１を備えている。そして、集熱システム１０の制御装置７０が、通気経路４１のそれぞれの集熱度合に応じて、通気経路４１のそれぞれに対応付けられた開閉部６１の開度を制御している。これにより、集熱システム１０は、通気経路４１毎に開閉部６１のそれぞれの制御を行うので、暖められた外気を効率よく家屋１１で利用することができる。
【００５９】
ここで、複数の計測部５１のそれぞれは、日射計である。制御装置７０は、各日射計の計測結果を用いて、複数の通気経路４１毎の日射強度を取得し、複数の通気経路４１のそれぞれに対して、当該通気経路４１の日射強度に応じて当該通気経路４１に配置された開閉部の開度を制御することが好ましい。
【００６０】
この構成によると、集熱システム１０は、日射計を用いて通気経路４１のそれぞれの集熱度合を取得することができる。
【００６１】
ここで、制御装置７０は、日射強度が第１所定値（所定値）以下である通気経路４１に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度となるように制御することが好ましい。制御装置７０は、日射強度が所定値より大きい通気経路に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度より大きい第２開度となるように制御することが好ましい。
【００６２】
この構成によると、集熱システム１０は、日射強度が所定値より大きい通気経路４１を通過する外気を、日射強度が所定値以下である通気経路４１を通過する外気よりも多く家屋１１で利用させることができる。
【００６３】
ここで、制御装置７０は、複数の通気経路４１のそれぞれの日射強度から基準強度を取得する。制御装置７０は、複数の通気経路４１のうち基準強度と比較して第２所定値（所定値）以上低い日射強度の通気経路４１に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度となるように制御することが好ましい。制御装置７０は、他の通気経路４１に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度より大きい第２開度となるように制御することが好ましい。
【００６４】
この構成によると、集熱システム１０は、複数の通気経路４１のそれぞれの日射強度から基準強度を取得するので、この基準強度を動的に変更することができる。つまり、集熱システム１０は、開閉部６１のそれぞれの開度を制御するために用いられる基準強度を動的に変更することで、その時々の日射状況に応じて、開閉部６１のそれぞれの開度を制御することができる。
【００６５】
２．実施形態２
実施形態１では、日射計を用いて、通気経路４１のそれぞれの集熱度合として、対応するパネル群２１の集熱度合を取得したが、本実施形態では、温度センサを用いて通気経路４１のそれぞれの集熱度合を取得する。
【００６６】
なお、本実施形態では、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００６７】
２．１  構成
実施形態１では全てのＰＶパネルに日射計が設置されていたが、本実施形態では、図６に示すように、通気経路４１のそれぞれに計測部５１として温度センサ５２が１対１に対応付けられて設置されている。
【００６８】
温度センサ５２は、通気経路４１のそれぞれの一端側に設置されている。例えば、図６のＢ−Ｂ断面図である図７に示すように、温度センサ５２は、通気経路４１の一端側として、集熱器３１の集熱板３３の直下に設置されている。
【００６９】
温度センサ５２は、設置された通気経路４１での温度を計測し、その結果（計測温度）を制御装置７０に通知する。
【００７０】
本実施形態の制御装置７０は、通気経路４１のそれぞれの集熱度合として、設置された温度センサ５２の計測温度を取得する。制御装置７０は、取得した集熱度合（計測温度）に応じて、対応付けられた通気経路４１の開閉部６１の開口の開き度合である開度を制御する。
【００７１】
制御装置７０は、実施形態１と同様に、タイマを備えている。タイマが計時を行い、一定時間を計時する度に、開閉部６１のそれぞれの開度の変更（更新）を行う。そして、タイマが次の一定時間を計時するまで、変更（更新）された開度で開閉部６１のそれぞれの状態を維持するよう制御する。
【００７２】
具体的には、制御装置７０は、全ての温度センサ５２から計測温度を取得すると、取得した計測温度に応じて、開閉部６１のそれぞれの開度を決定する。制御装置７０は、決定した開度で開閉部６１のそれぞれの状態を維持するよう制御する。
【００７３】
２．２  動作
ここでは、本実施形態の集熱システム１０の動作について、特に制御装置７０の動作について、図８に示す流れ図を用いて説明する。
【００７４】
制御装置７０は、開閉部６１それぞれの開度を変更（更新）すべきタイミングが到来したか否かを判断する（ステップＳ２００）。
【００７５】
到来したと判断する場合（ステップＳ２００における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、その時点での全ての温度センサ５２の計測結果（計測温度）を取得する（ステップＳ２０５）。
【００７６】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未だ制御されていない１つの通気経路４１を制御対象として選択する（ステップＳ２１０）。
【００７７】
制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた温度センサ５２の計測温度が、第３所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２１５）。
【００７８】
第３所定値以下であると判断する場合（ステップＳ２１５における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第１開度となるように制御する（ステップＳ２２０）。ここで、第１開度とは、例えば開度の値が０である。
【００７９】
第３所定値以下でない、つまり第３所定値より大きいと判断する場合（ステップＳ２１５における「Ｎｏ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第２開度となるように制御する（ステップＳ２２５）。ここで、第２開度とは、例えば開度の値が１００である。
【００８０】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未選択の通気経路が存在するか否かを判断する（ステップＳ２３０）。存在すると判断する場合には（ステップＳ２３０における「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ２１０へ戻る。存在しないと判断する場合には（ステップＳ２３０における「Ｎｏ」）、処理はステップＳ２００へ戻る。
【００８１】
この動作によると、集熱システム１０は、通気層４０を行方向に対して複数に分割した通気経路４１毎に集熱度合（計測温度）を取得し、取得した計測温度に応じて、開閉部６１のそれぞれの開度を制御することができる。例えば、通気経路４１ａ，４１ｂの計測温度が第３所定値以下であり、通気経路４１ｃ，４１ｄの計測温度が第３所定値より大きい場合には、制御装置７０は、開閉部６１ａ，６１ｂの開度を第１開度とし、開閉部６１ｃ，６１ｄの開度を第２開度とする。つまり、集熱システム１０により、暖められた外気を家屋１１で効率よく利用することができる。
【００８２】
２．３  制御装置７０の変形例
上述した動作では、制御装置７０は、予め決められた値（第３所定値）と、通気経路４１のそれぞれの集熱度合（計測温度）とを比較した。
【００８３】
ここでは、制御装置７０は、所定値を動的に変更し、動的に変更された値と通気経路４１のそれぞれの集熱度合（計測温度）を比較して、開閉部６１のそれぞれを制御する。
【００８４】
以下、この場合の動作について、図９に示す流れ図を用いて説明する。
【００８５】
制御装置７０は、開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）すべきタイミングが到来したか否かを判断する（ステップＳ３００）。
【００８６】
到来したと判断する場合（ステップＳ３００における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、その時点での全ての温度センサ５２の計測結果（計測温度）を取得する（ステップＳ３０５）。
【００８７】
制御装置７０は、通気経路４１のそれぞれの計測温度から基準温度を取得する（ステップＳ３１０）。具体的には、通気経路４１のそれぞれの計測温度を用いて平均値を基準温度として算出する。
【００８８】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未だ制御されていない１つの通気経路４１を制御対象として選択する（ステップＳ３１５）。
【００８９】
制御装置７０は、選択された通気経路４１の計測温度が、基準温度よりも第４所定値以上低い値であるか否かを判断する（ステップＳ３２０）。
【００９０】
第４所定値以上低い値であると判断する場合（ステップＳ３２０における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第１開度となるように制御する（ステップＳ３２５）。ここで、第１開度とは、例えば開度の値が０である。
【００９１】
第４所定値以上低い値でないと判断する場合（ステップＳ３２０における「Ｎｏ」）、制御装置７０は、選択された通気経路４１に対応付けられた開閉部６１の開度を第２開度となるように制御する（ステップＳ３３０）。ここで、第２開度とは、例えば開度の値が１００である。
【００９２】
制御装置７０は、通気経路４１のうち今回のタイミングで未選択の通気経路４１が存在するか否かを判断する（ステップＳ３３５）。存在すると判断する場合には（ステップＳ３３５における「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ３１５へ戻る。存在しないと判断する場合には（ステップＳ３３５における「Ｎｏ」）、処理はステップＳ３００へ戻る。
【００９３】
なお、ここでは、制御装置７０は、基準温度して、通気経路４１のそれぞれの計測温度の平均値を算出したが、これに限定されない。制御装置７０は、計測温度のうち、最大値と最小値との平均値を基準温度としてもよい。または、上位ｎ番目の計測温度を基準温度してもよい。ここで、ｎは１以上、通気経路４１の数以下の整数である。
【００９４】
２．４  まとめ
以上説明したように、本実施形態の集熱システム１０では、複数の計測部５１のそれぞれは、温度センサ５２である。制御装置７０は、複数の通気経路４１毎の計測温度を、対応付けられた温度センサ５２から取得し、複数の通気経路４１のそれぞれに対して、当該通気経路４１の計測温度に応じて当該通気経路４１に配置された開閉部６１の開度を制御することが好ましい。
【００９５】
この構成によると、本実施形態の集熱システム１０は、温度センサ５２を用いて通気経路４１のそれぞれの集熱度合を取得することができる。
【００９６】
ここで、制御装置７０は、計測温度が第３所定値（所定値）以下である通気経路４１に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度となるように制御することが好ましい。制御装置７０は、計測温度が所定値より大きい通気経路４１に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度より大きい第２開度となるように制御することが好ましい。
【００９７】
この構成によると、集熱システム１０は、計測温度が所定値より大きい通気経路４１を通過する外気を、計測温度が所定値以下である通気経路４１を通過する外気よりも多く家屋１１で利用させることができる。
【００９８】
ここで、制御装置７０は、複数の通気経路４１のそれぞれの計測温度から基準温度を取得する。制御装置７０は、複数の通気経路のうち基準温度と比較して第４所定値（所定値）以上低い計測温度の通気経路４１に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度となるように制御することが好ましい。制御装置７０は、他の通気経路４１に配置された開閉部６１に対して開度が第１開度より大きい第２開度となるように制御することが好ましい。
【００９９】
この構成によると、集熱システム１０は、複数の通気経路４１のそれぞれの計測温度から基準温度を取得するので、この基準温度を動的に変更することができる。つまり、集熱システム１０は、開閉部６１のそれぞれの開度を制御するために用いられる基準温度を動的に変更することで、その時々の温度状況に応じて、開閉部６１のそれぞれの開度を制御することができる。
【０１００】
３．実施形態３
実施形態１では、開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）すべきタイミング（以下、変更タイミング）は常に一定の間隔であったが、本実施形態では、ある条件を満たすと変更タイミングを早める集熱システム１０について説明する。
【０１０１】
なお、本実施形態では、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【０１０２】
本実施形態の制御装置７０は、全てのＰＶパネルから計測結果（日射強度）を用いて、通気経路４１のそれぞれの集熱度合として、対応するパネル群２１の集熱度合を逐次取得する。
【０１０３】
制御装置７０は、通気経路４１のそれぞれについて、今回取得した集熱度合と、前回取得した集熱度合との間の変化量（差分）を算出する。
【０１０４】
通気経路４１のそれぞれにおける変化量のうち、閾値を超える変化量が存在する場合には、制御装置７０は、開閉部６１それぞれの開度を変更（更新）すべき次の変更タイミングを早める。
【０１０５】
次に、制御装置７０の動作、特に開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）すべきタイミングを早める動作について、図１０に示す流れ図を用いて説明する。
【０１０６】
制御装置７０は、通気経路４１のそれぞれについて、集熱度合の変化量を算出する（ステップＳ４００）。
【０１０７】
制御装置７０は、通気経路４１のそれぞれにおける変化量のうち、閾値を超える変化量が存在するか否かを判断する（ステップＳ４０５）。
【０１０８】
存在すると判断する場合（ステップＳ４０５における「Ｙｅｓ」）、制御装置７０は、次の変更タイミングを早める（ステップＳ４１０）。  ステップＳ４１０を実行後、処理はステップＳ４００に戻る。
【０１０９】
通気経路４１のそれぞれにおける変化量のうち、閾値を超える変化量が存在しないと判断する場合（ステップＳ４０５における「Ｎｏ」）、処理はステップＳ４００に戻る。
【０１１０】
なお、変更タイミングの到来時での制御装置７０が行う開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）に係る動作は、図４と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１１】
図１１の上段（タイミング到来１）は、変化量が閾値を超えない場合について、開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）すべきタイミングの到来を説明する図である。タイミング到来１で示すように、変化量が閾値を超えない場合には、所定の時間間隔Ｔ１で、上記タイミングが到来する（時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５・・・）。
【０１１２】
図１１の下段（タイミング到来２）は、変化量が閾値を超えた場合について、開閉部６１〜６１ｄの開度を変更（更新）すべきタイミングの到来を説明する図である。タイミング到来２で示すように、時刻ｔ２２で、通気経路４１〜４４のそれぞれにおける変化量のうち、閾値を超える変化量が存在すると判断された場合、制御装置７０は、次に到来するタイミングを早める（時刻ｔ３１）。その後の時間間隔Ｔ１は、変更されない。
【０１１３】
なお、本実施形態では、集熱度合の変化量を用いたが、これに限定されない。実施形態２で適用した計測温度の変化量を用いてもよい。
【０１１４】
また、本実施形態の制御装置７０は、通気経路４１のそれぞれにおける変化量のうち、閾値を超える変化量が存在すると判断する場合には、その時点でタイミングが到来したとして、即座に開閉部６１のそれぞれの開度を変更（更新）に係る動作を行ってもよい。
【０１１５】
以上説明したように、本実施形態の集熱システム１０の制御装置７０は、所定の時間間隔で到来するタイミングで開閉部６１のそれぞれの開度を変更するか否かを判断する。制御装置７０は、複数の開閉部６１のそれぞれに対して判断結果に応じた制御を次タイミングの  到来まで維持する。制御装置７０は、一のタイミングから次タイミングまでの期間において、複数の通気経路４１のうち少なくとも１つの通気経路４１での集熱度合の変化度合が閾値を超えると、次タイミングの到来を早めることが好ましい。
【０１１６】
通常、天候の変化、近隣のビル等による影の発生等により、集熱度合は変化する。例えば、急に雲が発生し、太陽光が遮られると、集熱度合は急激に減少する。そのため、開閉部６１ａそれぞれの開度を１００としていた場合には、次の変更タイミングまで、その状態となっているので、暖められていない外気が家屋１１内に流れ、家屋１１内を暖めることができない。また逆に、雲により太陽光が遮られていた状態から雲がなくなった状態へと変化した場合には集熱度合は急激に上昇する。そのため、開閉部６１のそれぞれの開度を０としていた場合には、次の変更タイミングまで、その状態となっているので、暖められた外気が家屋１１内に流れないため、家屋１１内を暖めることができない。そこで、この構成によると、集熱システム１０は、集熱度合の急激な変化が生じても、所定の時間間隔で到来するタイミングを待つことなく、開閉部６１のそれぞれの開閉の制御を行っている。これにより、集熱システム１０は、天候の変化等に応じて外気の利用の制御を早急に行うことが可能となる。
【０１１７】
４．変形例
以上、実施形態１〜３に基づいて本発明について説明したが、本発明は上述した実施形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
【０１１８】
（１）上記各実施形態では、１つのパネル群２１を形成するＰＶパネルの個数は、４つとしたが、これに限定されない。パネル群２１を形成するＰＶパネルの個数は、１つ以上であればよい。
【０１１９】
また、上記各実施形態では、パネル群２１の個数は４つとしたが、これに限定されない。パネル群２１の個数は複数であればよい。
【０１２０】
（２）上記各実施形態では、集熱ユニット３０を形成する集熱器３１の個数は４つとしたが、これに限定されない。
【０１２１】
集熱器３１の個数は１つ以上であればよい。つまり、１つの集熱器３１に対して複数の通気経路４１が対応付けられていてもよい。
【０１２２】
例えば、１つの集熱器３１に対して複数の通気経路４１が対応付けられている場合、温度センサ５２は、その集熱器３１の直下には、対応付けられた複数の通気経路４１毎に設置される。
【０１２３】
（３）上記各実施形態において、開閉部６１のそれぞれは、１つのバルブから構成されるとしたが、これに限定されない。
【０１２４】
開閉部６１のそれぞれは、１つ以上のバルブから構成されていればよい。
【０１２５】
（４）上記各実施形態において、屋根１２は、凹凸形状からなる機能屋根であってもよい。
【０１２６】
このとき、複数の通気経路４１は、機能屋根の凹凸形状により形成される。
【０１２７】
（５）上記各実施形態において、開閉部６１のそれぞれを通過した外気（暖気）は、異なる経路を経て異なる部屋へ流通してもよい。または、開閉部６１のそれぞれを通過した外気（暖気）は、共通の部屋へ流通してもよい。
【０１２８】
（６）上記各実施形態では、第１開度とは開度の値が０であり、第２開度とは開度の値が１００であるとしたが、これに限定されない。
【０１２９】
第１開度として開度の値が０以外の数値であってもよい。この場合、第２開度として開度の値は、第１開度の値よりも大きい値であればよい。
【０１３０】
これにより、集熱システム１０は、第１開度の値を０以外とすることで、第１開度の値を０とする、つまり通気経路４１を遮断する場合に比べて、家屋１１で利用する暖気の温度を調整しながら、より多くの外気と家屋１１で利用することができる。
【０１３１】
（７）上記実施形態および変形例を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
１０    集熱システム
１１    家屋
１２    屋根
２０    パネルユニット
２１    パネル群
２２ａ〜２２ｄ  太陽電池パネル（ＰＶパネル）
３０    集熱ユニット
４０    通気層
４１    通気経路
５１    計測部
５２    温度センサ
６１    開閉部
７０    制御装置
【図１】
2016023883.tif 000003
【図２】
2016023883.tif 000004
【図３】
2016023883.tif 000005
【図４】
2016023883.tif 000006
【図５】
2016023883.tif 000007
【図６】
2016023883.tif 000008
【図７】
2016023883.tif 000009
【図８】
2016023883.tif 000010
【図９】
2016023883.tif 000011
【図１０】
2016023883.tif 000012
【図１１】
2016023883.tif 000013