(57)【要約】      （修正有）【課題】電力の売電量を増やすことができる技術を提供する。【解決手段】給湯器コントローラは、電力管理装置５から取得した情報に基づいて給湯システムの設置地域の日の出時刻を特定し、現在時刻が日の出時刻より所定の沸き上げ予測時間だけ前の沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプ１０によって蓄熱タンク内の水を沸き上げる沸き上げ運転を実行する。【選択図】図３
2017227374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力管理装置に接続されているとともに、太陽光によって発電する太陽光発電装置に接続されている給湯システムであって、
水を貯留している蓄熱タンクと、
前記蓄熱タンク内の水を沸き上げるヒートポンプと、
制御手段と、を備えており、
前記ヒートポンプが、前記太陽光発電装置が発電した電力によって運転可能であり、
前記制御手段が、前記電力管理装置から取得した情報に基づいて給湯システムの設置地域の日の出時刻を特定し、現在時刻が前記日の出時刻より所定の沸き上げ予測時間だけ前の沸き上げ開始時刻になると、前記ヒートポンプによって前記蓄熱タンク内の水を沸き上げる沸き上げ運転を実行する、給湯システム。
【請求項２】
前記蓄熱タンクから温水利用箇所に供給される水を加熱するガス加熱器を更に備えており、
前記制御手段が、前記電力管理装置から取得する情報に基づいて給湯システムの設置地域の日の入り時刻を特定し、前記ヒートポンプによって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価を電力の売電価格に基づいて算出すると共に、前記ガス加熱器によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価をガスの購入価格に基づいて算出し、前記電力の売電価格に基づく単価が前記ガスの購入価格に基づく単価より安い場合は、前記日の出時刻から前記日の入り時刻までの日照時間帯において前記ヒートポンプによる沸き上げ運転を実行し、前記電力の売電価格に基づく単価が前記ガスの購入価格に基づく単価より高い場合は、前記日照時間帯において前記ヒートポンプによる沸き上げ運転を実行しない、請求項１に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている給湯システムは、太陽光によって発電する太陽光発電装置に接続されている。また、この給湯システムは、水を貯留している蓄熱タンクと、蓄熱タンク内の水を沸き上げるヒートポンプと、制御手段とを備えている。制御手段は、現在時刻が沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプによって蓄熱タンク内の水を沸き上げる沸き上げ運転を実行する。ヒートポンプは、太陽光発電装置が発電した電力によって沸き上げ運転を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２４６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の給湯システムでは、太陽光発電装置が発電した電力がヒートポンプで消費される。また、この給湯システムでは、太陽光発電装置が発電した電力を電力会社に売電することがある。このとき、太陽光発電装置が発電した電力がヒートポンプによって多量に消費されてしまうと、電力会社に売電するための電力が少なくなり、売電量が少なくなってしまう。そこで、本明細書は、電力の売電量を増やすことができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示する給湯システムは、電力管理装置と、太陽光によって発電する太陽光発電装置と、電力管理装置と太陽光発電装置に接続されている給湯システムと、を備えている。給湯システムが、水を貯留している蓄熱タンクと、蓄熱タンク内の水を沸き上げるヒートポンプと、制御手段と、を備えている。ヒートポンプは、太陽光発電装置が発電した電力によって運転可能である。制御手段は、電力管理装置から取得した情報に基づいて給湯システムの設置地域の日の出時刻を特定し、現在時刻が日の出時刻より所定の沸き上げ予測時間だけ前の沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプによって蓄熱タンク内の水を沸き上げる沸き上げ運転を実行する。
【０００６】
このような構成によれば、電力管理装置から取得した情報に基づいて給湯システムの設置地域の日の出時刻を特定するので、給湯システムの設置地域や季節に応じて日の出時刻を正確に特定することができる。また、日の出時刻より所定の沸き上げ予測時間だけ前の沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプによる沸き上げ運転が実行されるので、正確な日の出時刻に基づいて沸き上げ運転を実行することができる。これによって、蓄熱タンク内の水を日の出時刻より前の夜間に確実に沸き上げておくことができる。また、日の出時刻より前に蓄熱タンク内の水を沸き上げておくことによって、日の出時刻より後にヒートポンプによる沸き上げ運転を行わなくても、夜間に沸き上げた蓄熱タンク内の水を利用して給湯を行うことができる。これによって、日の出時刻より後の昼間の時間帯において、ヒートポンプによる沸き上げ運転を行う時間を削減することができ、ヒートポンプによって消費される電力を削減することができる。その結果、昼間の時間帯において太陽光発電装置が発電した電力をヒートポンプで消費せずに電力会社に売電することができる。そのため、電力の売電量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例の給湯システムのブロック図である。
【図２】地域情報の一例を示す図である。
【図３】第１実施例の処理を示すフローチャートである。
【図４】日の入り時刻と日の出時刻と沸き上げ開示時刻との関係を示す図である。
【図５】第２実施例の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、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。
【０００９】
（特徴１）本明細書に開示する給湯システムは、蓄熱タンクから温水利用箇所に供給される水を加熱するガス加熱器を備えている。また、制御手段が、電力管理装置から取得する情報に基づいて給湯システムの設置地域の日の入り時刻を特定し、ヒートポンプによって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価を電力の売電価格に基づいて算出すると共に、ガス加熱器によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価をガスの購入価格に基づいて算出し、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より安い場合は、日の出時刻から日の入り時刻までの日照時間帯においてヒートポンプによる沸き上げ運転を実行し、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より高い場合は、日照時間においてヒートポンプによる沸き上げ運転を実行しない。
【００１０】
このような構成によれば、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より安い場合は、日照時間帯においてヒートポンプによる沸き上げ運転を実行する。すなわち、この場合は、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より安いので、水を加熱したい場合に、太陽光発電装置が発電した電力を電力会社に売電して、ガス会社からガスを購入してガス加熱器によって水を加熱するよりも、太陽光発電装置が発電した電力を電力会社に売電することなく、太陽光発電装置が発電した電力を使用してヒートポンプによって水を加熱する方が価格面で有利である。したがって、この場合は、日照時間帯においてヒートポンプによる沸き上げ運転を実行する。これによって、日照時間帯において太陽光発電装置が発電した電力をヒートポンプで消費する。
【００１１】
一方、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より高い場合は、日照時間帯においてヒートポンプによる沸き上げ運転を実行しない。すなわち、この場合は、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より高いので、水を加熱したい場合は、太陽光発電装置が発電した電力を使用してヒートポンプによって水を加熱するよりも、太陽光発電装置が発電した電力を電力会社に売電して、ガス会社からガスを購入してガス加熱器によって水を加熱する方が価格面で有利である。したがって、この場合は、日照時間帯においてヒートポンプによる沸き上げ運転を実行しない。これによって、電力の売電が有利な場合に、日照時間帯において太陽光発電装置が発電した電力をヒートポンプで消費せずに電力会社に売電することができる。
【００１２】
このように、日照時間帯において電力の売電が有利な場合にはヒートポンプによる沸き上げ運転を実行せず、そうでない場合にはヒートポンプによる沸き上げ運転を実行することによって、日照時間帯に太陽光発電装置が発電した電力を有効に活用することができる。
【００１３】
（第１実施例）
以下、実施例について添付図面を参照して説明する。図１に、第１実施例の給湯システム２のブロック図を示す。給湯システム２は、建屋３に備えられている。建屋３には、給湯システム２のほか、太陽光発電装置４、蓄電装置７、電力管理装置５、電気機器９５、分電盤９６、ＤＣＡＣコンバータ９７などが備えられている。図１で一つの矩形で表している電気機器９５は、建屋３に備えられている電気機器の総称であり、例えば、空調装置、テレビ、コンピュータ、冷蔵庫、照明器具などである。
【００１４】
給湯システム２の説明の前に、建屋３の中の電力系統について説明する。建屋３には、太陽光発電装置４が備えられており、電気機器９５と給湯システム２は、分電盤９６を介して太陽光発電装置４及び蓄電装置７と接続されている。なお、太陽光発電装置４と蓄電装置７は、後述する電力管理装置５を介して給湯システム２及び電気機器９５と通信可能に接続されている。
【００１５】
建屋３の給湯システム２と電気機器９５は、太陽光発電装置４が生成した電力（蓄電装置７に蓄えられた電力を含む）と、外部の商用電源９１から供給される電力のいずれかを使って動作する。以下では、太陽光発電装置４及び蓄電装置７と接続されている機器であって、電力を消費する機器を電力消費機器と総称する場合がある。電力管理装置５と給湯システム２と電気機器９５は、電力消費機器に含まれる。
【００１６】
蓄電装置７は、太陽光発電装置４が発電した電力のうち、電力消費機器で使われずに余った電力を蓄える。夜間、あるいは、曇天の日など、太陽光発電装置４の発電能力が低いときには蓄電装置７の電力が電力消費機器に供給される。太陽光発電装置４の発電能力では電力消費機器に十分な電力を供給することができず、蓄電装置７にも十分な残電力量が無い場合、電力消費機器には外部の商用電源９１から電力が供給される。商用電源９１は、分電盤９６を介して建屋３の電力線９４に接続されている。
【００１７】
太陽光発電装置４と蓄電装置７はＤＣＡＣコンバータ（直流−交流変換器）９７を介して分電盤９６に接続されている。太陽光発電装置４が発電した直流電力、あるいは、蓄電装置７の直流電力は、ＤＣＡＣコンバータ９７が交流電力に変換して分電盤９６へ供給する。分電盤９６によって、ＤＣＡＣコンバータ９７から供給される電力（太陽光発電装置４の発電電力、および／または、蓄電装置７の電力）が商用電源９１から供給される電力よりも優先的に電力線９４へ供給される。ＤＣＡＣコンバータ９７から供給される電力では作動中の電力消費機器の電力を賄うのに不十分な場合は、不足分の電力は商用電源９１からの電力で補われる。太陽光発電装置４の発電電力が作動中の電力消費機器の電力を上回る場合は、余剰の電力は蓄電装置７に蓄えられる。後述するように、太陽光発電装置４と蓄電装置７とＤＣＡＣコンバータ９７は通信線９２によって電力管理装置５と接続されている。電力管理装置５は、太陽光発電装置４の発電量と蓄電装置７の蓄電量をモニタしており、ＤＣＡＣコンバータ９７を制御し、作動中の電力消費機器の電力を賄うのに十分な交流電力をＤＣＡＣコンバータ９７から出力させる。太陽光発電装置４の発電電力のうち、ＤＣＡＣコンバータ９７で変換されなかった分が蓄電装置７に蓄えられる。太陽光発電装置４の発電電力のうち、余剰の電力は、建屋３の外に伝送する（売電する）ことも有り得る。
【００１８】
電力管理装置５、電気機器９５、太陽光発電装置４、蓄電装置７、ＤＣＡＣコンバータ９７、給湯システム２（後述する給湯器コントローラ６）は、通信線９２（例えば、ＬＡＮ：Local Area Network）で接続されており、各装置（太陽光発電装置４、蓄電装置７、給湯システム２、電気機器９５など）の情報は全て電力管理装置５に送られる。電力管理装置５は、建屋３の外のインターネット９３にも接続されている。電力管理装置５は、建屋３の内の各装置の情報や状態、及び、インターネット９３を通じて得られる情報に基づいて、建屋３におけるエネルギー効率が高まるように、建屋３の装置を管理する。すなわち、電力管理装置５とそれに接続されている装置は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）を構成する。なお、後述するように、給湯システム２は、そのコントローラ（給湯器コントローラ６）が電力管理装置５と連携して、太陽光発電装置４の電力と蓄電装置７の電力を有効に使って熱を蓄える。
【００１９】
給湯システム２を説明する。給湯システム２は、給湯器コントローラ６（制御手段の一例）、ヒートポンプ１０、蓄熱タンク２０、ガス加熱器４７を備えている。給湯システム２は、電気式のヒートポンプ１０で水を目標温度まで加熱して蓄熱タンク２０に蓄える。ユーザの要求温度が蓄熱タンク２０の水温よりも高い場合には、蓄熱タンク２０の水をガス加熱器４７で再加熱して供給する。給湯システム２は、水の加熱に電気とガスの両方を用いるいわゆるハイブリッド式である。
【００２０】
ヒートポンプ１０は、外気の熱を利用して蓄熱タンク２０の水を加熱する。ヒートポンプ１０は、一次熱交換器１２、圧縮機１３、二次熱交換器１４、膨張弁１５を備えている。それらの機器は、冷媒流路１６によって接続され、上記した機器の間を冷媒が循環するようになっている。一次熱交換器１２は、外気の熱で冷媒を加熱する。一次熱交換器１２には電動ファン１７が備えられており、その電動ファン１７が外気をフィンの付いた冷媒流路１６へ送る。一次熱交換器１２へ流入前の冷媒は液体状であり、一次熱交換器１２にて外気の熱を吸収して気化する。圧縮機１３は、一次熱交換器１２にて気化した冷媒を圧縮する。気体の冷媒は圧縮されることでさらに温度が上昇する。なお、圧縮機１３も電動である。二次熱交換器１４では、圧縮された高温の冷媒が蓄熱タンク２０の水を加熱する。二次熱交換器１４にて蓄熱タンク２０の水を加熱する間に冷媒は温度が下がり液化する。膨張弁１５は、水を加熱した後の冷媒の圧力を下げて冷媒の温度を下げる。冷媒は、例えば自然冷媒Ｒ３２や二酸化炭素（ＣＯ２）などである。膨張弁１５を通過した冷媒は再び一次熱交換器１２にて外気の熱を吸収する。蓄熱タンク２０の水は、タンク循環路３０を通じて二次熱交換器１４へ送られる。電動ファン１７と電動の圧縮機１３を備えているヒートポンプ１０は、電気で蓄熱タンク２０の水（熱媒）を加熱する電気式加熱器である。
【００２１】
蓄熱タンク２０は、ヒートポンプ１０によって加熱された温水を蓄える。蓄熱タンク２０は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。蓄熱タンク２０には満水まで水が貯留されている。蓄熱タンク２０の容量は例えば８０Ｌである。蓄熱タンク２０には、サーミスタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが備えられている。サーミスタ２２ａ〜２２ｄは、蓄熱タンク２０の高さ方向に所定間隔で取り付けられている。各サーミスタ２２ａ〜２２ｄは、その取付位置の水の温度を測定する。例えば、各サーミスタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ、蓄熱タンクの下から５Ｌ、２０Ｌ、４０Ｌ、６０Ｌの位置の水の温度を測定する。
【００２２】
タンク循環路３０は、上流端が蓄熱タンク２０の下部に接続されており、下流端が蓄熱タンク２０の上部に接続されている。タンク循環路３０には、循環ポンプ３６が備えられている。循環ポンプ３６は、タンク循環路３０の中の水を上流側から下流側に送り出す。また、タンク循環路３０は、ヒートポンプ１０の二次熱交換器１４を通過している。循環ポンプ３６とヒートポンプ１０を運転すると、蓄熱タンク２０の下部の水がヒートポンプ１０で加熱され、加熱された水が蓄熱タンク２０の上部に戻される。タンク循環路３０のうち、ヒートポンプ１０の入口側（即ち上流側）と出口側（即ち下流側）には、それぞれ、サーミスタ３２、３４が備えられている。サーミスタ３２は、ヒートポンプ１０によって加熱される前の水（すなわち蓄熱タンク２０の底部の水）の温度を測定する。サーミスタ３４は、ヒートポンプ１０によって加熱された後の水の温度を測定する。
【００２３】
水道水導入路４０は、上流端が水道水供給源に接続されている。水道水導入路４０には給水弁４２が設けられている。水道水導入路４０の下流側は、第１導入路４０ａと第２導入路４０ｂに分岐している。第１導入路４０ａの下流端は、蓄熱タンク２０の下部に接続されている。第２導入路４０ｂの下流端は、後述する供給路４５の途中に接続されている。第２導入路４０ｂの下流端と供給路４５との接続部分には、混合弁４４が設けられている。混合弁４４は、ユーザが要求する水温が蓄熱タンク２０の水温よりも低い場合、供給路４５を流れる温水に第２導入路４０ｂ内の水を混合し、水温を調整する。蓄熱タンク２０の温水が温水利用箇所へ供給される分だけ、第１導入路４０ａを通じて常温の水が蓄熱タンク２０へ供給される。即ち、蓄熱タンク２０は常に水で満たされている。
【００２４】
供給路４５は、上流端が蓄熱タンク２０の上部に接続されている。前述したように、供給路４５の途中には、水道水導入路４０の第２導入路４０ｂが接続されており、接続部分には混合弁４４が設けられている。混合弁４４より下流側の供給路４５には、ガス加熱器４７が備えられている。また、ガス加熱器４７より下流側の供給路４５には、サーミスタ４６が備えられている。サーミスタ４６は、温水利用箇所へ供給される温水の温度を測定する。ガス加熱器４７は、ユーザが要求する水温が蓄熱タンク２０の水温よりも高い場合、供給路４５を通る水（温水利用箇所に到達する前の水）を加熱する。別言すれば、ガス加熱器４７は、蓄熱タンク２０の水温が温水利用箇所で要求されている水温よりも低い場合、蓄熱タンク２０から温水利用箇所へ流れる間で水を加熱する。具体的には、ガス加熱器４７は、サーミスタ４６が測定する水温が給湯設定温度（ユーザの要求温度）と一致するように、供給路４５内の水を加熱する。供給路４５の下流端は、温水利用箇所（給湯蛇口４８や浴槽等）に接続されている。
【００２５】
太陽光発電装置４は、太陽光を受光することによって発電する装置である。太陽光発電装置４が発生した電力は、電力管理装置５の管理のもと、ＤＣＡＣコンバータ９７と分電盤９６を介して、給湯システム２、及び、電気機器９５に供給される。給湯システム２では、給湯器コントローラ６、ヒートポンプ１０の電動ファン１７や圧縮機１３などが電力を使う。太陽光発電装置４が発生した電力のうち、給湯システム２と電気機器９５で使われずに余った電力は蓄電装置７に蓄えられる。また、太陽光発電装置４が発生した電力のうち余剰の電力は、電力会社に売電される。
【００２６】
次に、給湯システム２の動作について説明する。上記の給湯システム２では、主に沸き上げ運転と給湯運転が行われる。
【００２７】
（沸き上げ運転）
沸き上げ運転は、蓄熱タンク２０内の水をヒートポンプ１０によって沸き上げる運転である。沸き上げ運転は、ヒートポンプ１０で生成した熱によって蓄熱タンク２０内の水を加熱する運転である。沸き上げ運転が実行されるべき場合には、給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０と循環ポンプ３６とを動作させる。循環ポンプ３６が動作すると、タンク循環路３０内を蓄熱タンク２０内の水が循環する。即ち、蓄熱タンク２０の下部に存在する水がタンク循環路３０内に導入され、導入された水がヒートポンプ１０内の二次熱交換器１４を通過する際に、冷媒の熱によって、予め設定された目標出口温度まで加熱される。目標出口温度まで加熱された水は、蓄熱タンク２０の上部に戻される。これにより、蓄熱タンク２０に目標出口温度の水が貯められる。この結果、蓄熱タンク２０の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。蓄熱タンク２０内の水の全量が目標出口温度まで加熱されると蓄熱タンク２０が満蓄になる。
【００２８】
（給湯運転）
給湯運転は、蓄熱タンク２０内の温水を温水利用箇所に供給する運転である。給湯運転は、上記の沸き上げ運転中にも実行することができる。温水利用箇所（例えば給湯蛇口４８）が開かれると、給水弁４２が開状態に維持されているため、水道水供給源からの水圧によって、水道水導入路４０（第１導入路４０ａ）から蓄熱タンク２０の下部に水道水が流入する。同時に、蓄熱タンク２０上部の温水が、供給路４５を介して温水利用箇所に供給される。
【００２９】
給湯器コントローラ６は、蓄熱タンク２０から供給路４５に供給される温水の温度（即ち、サーミスタ２２ｄの測定温度）が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁４４を開いて第２導入路４０ｂから供給路４５に水道水を導入する。この場合、蓄熱タンク２０から供給された温水と第２導入路４０ｂから供給された水道水とが、供給路４５内で混合される。給湯器コントローラ６は、温水利用箇所に供給される温水の温度（即ち、サーミスタ４６が計測する温水の温度）が、給湯設定温度と一致するように、混合弁４４の開度を調整する。一方、給湯器コントローラ６は、蓄熱タンク２０から供給路４５に供給される温水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、ガス加熱器４７を作動させる。この場合、供給路４５を通過する温水がガス加熱器４７によって加熱される。給湯器コントローラ６は、温水利用箇所に供給される温水の温度が、給湯設定温度と一致するように、ガス加熱器４７の出力を制御する。
【００３０】
次に、地域情報とカレンダー情報について説明する。地域情報とカレンダー情報は、後述する給湯器コントローラ６の情報処理において用いられる。地域情報は、給湯システム２が設置されている設置地域に関する情報である。すなわち、地域情報は、建屋３が建設されている地域に関する情報である。地域情報の一例を図２に示す。図２では、北海道地区と東北地区の地域情報を例示している。他の地区の地域情報としては、例えば、関東地区、中部地区、関西・中国地区、九州地区などがある。図２に示すように、地域情報は、カレンダー情報に対応する日の出時刻、日の入り時刻、外気温の情報を有している。外気温としては、平均外気温、最高外気温、最低外気温の情報を有している。図２に示す日の出時刻は、給湯システム２が設置されている地域の日の出時刻であり、例えば０７：１０、０７：００などである。図２に示す日の入り時刻は、給湯システム２が設置されている地域の日の入り時刻であり、例えば１６：１０、１６：３０などである。図２に示す外気温は、給湯システム２が設置されている地域の外気温であり、平均外気温については、例えば−３．６℃、−３．１℃などである。
【００３１】
カレンダー情報は、給湯システム２が設置されている地域における現在の暦に関する情報である。図２に示すように、カレンダー情報は、例えば、１月前半、１月後半、２月前半、・・・・、１２月前半、１２月後半などである。
【００３２】
次に、給湯システム２の給湯器コントローラ６が実行する処理について説明する。本実施例では、給湯システム２が、北海道地区に設置されているとする。すなわち、建屋３が北海道地区に建設されているとする。また、現在の暦が１月前半であるとする。この状態で、電力管理装置５がインターネット９３を介して地域情報とカレンダー情報を取得する。電力管理装置５は、給湯システム２が北海道地区に設置されているので、北海道地区の地域情報をインターネット９３から取得する。また、電力管理装置５は、現在の暦（１月前半）を示すカレンダー情報をインターネット９３から取得する。また、電力管理装置５は、取得した地域情報とカレンダー情報を給湯システム２の給湯器コントローラ６に送信する。そうすると、給湯器コントローラ６が以下の処理を実行する。
【００３３】
図３に示すように、Ｓ１０では、給湯器コントローラ６が、電力管理装置５から地域情報とカレンダー情報を取得したか否かを判断する。給湯器コントローラ６は、電力管理装置５から地域情報とカレンダー情報を取得した場合はＳ１０でＹｅｓと判断してＳ１１に進む。一方、給湯器コントローラ６は、電力管理装置５から地域情報とカレンダー情報を取得していない場合はＳ１０でＮｏと判断して待機する。
【００３４】
続くＳ１１では、給湯器コントローラ６が、電力管理装置５から取得した地域情報とカレンダー情報に基づいて、カレンダー情報に対応する日の出時刻、日の入り時刻、平均外気温を特定する。例えば、図２に示すように、北海道地区の１月前半に対応する日の出時刻（０７：１０）、日の入り時刻（１６：１０）、平均外気温（−３．６℃）を給湯器コントローラ６が特定する。
【００３５】
続くＳ１２では、給湯器コントローラ６が、沸き上げ開始時刻を特定する。図４に示すように、沸き上げ開始時刻は、日の入り時刻より後、かつ、日の出時刻より所定の沸き上げ予測時間だけ前の時刻である。すなわち、「沸き上げ開始時刻＝日の出時刻−沸き上げ予測時間」である。所定の沸き上げ予測時間は、例えば前日の給湯状況から算出することができる。例えば、前日の給湯量を算出し、その給湯量の水をヒートポンプ１０によって沸き上げるために必要な時間を所定の沸き上げ予測時間とすることができる。この沸き上げ予測時間の算出方法は特に限定されるものではない。また、沸き上げ予測時間は予め設定されている時間であってもよい。
【００３６】
図３に示すように、Ｓ１２に続くＳ１３では、給湯器コントローラ６が、現在時刻が沸き上げ開始時刻であるか否かを判断する。給湯器コントローラ６は、現在時刻が沸き上げ開始時刻になると、Ｓ１３でＹｅｓと判断してＳ１４に進む。一方、給湯器コントローラ６は、現在時刻が沸き上げ開始時刻でなければ、Ｓ１３でＮｏと判断して待機する。
【００３７】
続くＳ１４では、給湯器コントローラ６が、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行する。ヒートポンプ１０は、蓄熱タンク２０に貯留されている水を沸き上げる。ヒートポンプ１０は、蓄熱タンク２０が満蓄になると、沸き上げ運転を終了して停止する。
【００３８】
続くＳ１５では、給湯器コントローラ６が、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転が完了したか否かを判断する。給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転が完了している場合はＳ１５でＹｅｓと判断してＳ１６に進む。一方、給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転が完了していない場合はＳ１５でＮｏと判断してＳ１４に戻る。
【００３９】
続くＳ１６では、給湯器コントローラ６が、現在時刻が日の出時刻と日の入り時刻の間（日の出時刻より後、かつ、日の入り時刻より前）の日照時間帯であるか否かを判断する。すなわち、給湯器コントローラ６が、現在が昼間であるか夜間であるかを判断する。給湯器コントローラ６は、現在時刻が日の出時刻と日の入り時刻の間（日の出時刻より後、かつ、日の入り時刻より前）の日照時間帯である場合はＳ１６でＹｅｓと判断してＳ１７に進む。すなわち、給湯器コントローラ６は、現在が昼間である場合はＳ１６でＹｅｓと判断してＳ１７に進む。一方、給湯器コントローラ６は、現在時刻が日の出時刻と日の入り時刻の間（日照時間帯）でない（日の入り時刻より後、かつ、日の出時刻より前である）場合はＳ１６でＮｏと判断してＳ１１に戻る。すなわち、給湯器コントローラ６は、現在が夜間である場合はＳ１６でＮｏと判断してＳ１１に戻る。
【００４０】
続くＳ１７では、給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０を動作させずに停止させた状態を維持する。給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行しない。給湯器コントローラ６は、日の出時刻と日の入り時刻の間の日照時間帯（すなわち、昼間）においてヒートポンプ１０を動作させない。給湯器コントローラ６は、Ｓ１７の処理を実行した後、Ｓ１６に戻る。
【００４１】
給湯器コントローラ６がヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行せず、ヒートポンプ１０が動作しない場合には、太陽光発電装置４が発電した電力がヒートポンプ１０で消費されない。この場合、電力管理装置５は、太陽光発電装置４が発電した電力を電力会社に売電する。電力管理装置５は、太陽光発電装置４が発電した電力の全量を売電することができる。
【００４２】
以上、給湯システム２の構成と動作について説明した。上記の説明から明らかなように、上記の給湯システム２は、電力管理装置５に接続されているとともに、太陽光によって発電する太陽光発電装置４に接続されている。この給湯システム２は、水を貯留している蓄熱タンク２０と、蓄熱タンク２０内の水を沸き上げるヒートポンプ１０と、給湯器コントローラ６と、を備えている。ヒートポンプ１０は、太陽光発電装置４が発電した電力によって運転可能である。給湯器コントローラ６は、電力管理装置５から取得した情報に基づいて給湯システム２の設置地域の日の出時刻を特定し、現在時刻が日の出時刻より所定の沸き上げ予測時間だけ前の沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプ１０によって蓄熱タンク２０内の水を沸き上げる沸き上げ運転を実行する。
【００４３】
このような構成によれば、給湯器コントローラ６が、電力管理装置５から取得した情報に基づいて給湯システム２の設置地域の日の出時刻を特定するので、給湯システム２の設置地域や季節に応じて、日の出時刻を正確に特定することができる。また、給湯システム２は、特定した日の出時刻より所定の沸き上げ予測時間だけ前の沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプによる沸き上げ運転が実行する。これによって、正確な日の出時刻に基づく沸き上げ開始時刻になると、ヒートポンプによる沸き上げ運転が実行することができる。以上のように、上記の給湯システム２によれば、日の出時刻を正確に特定して蓄熱タンク２０内の水を沸き上げることができる。そのため、上記の給湯システム２では、蓄熱タンク２０内の水を日の出時刻より前の夜間に確実に沸き上げておくことができる。また、日の出時刻より前に蓄熱タンク２０内の水を沸き上げておくことによって、日の出時刻より後にヒートポンプ１０による沸き上げ運転を行わなくても、夜間に沸き上げた蓄熱タンク内の水を利用して給湯を行うことができる。これによって、日の出時刻より後の昼間の時間帯において、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転を削減することができ、ヒートポンプ１０によって消費される電力を削減することができる。その結果、昼間の時間帯において太陽光発電装置４が発電した電力をヒートポンプ１０で消費せずに電力会社に売電することができる。そのため、電力の売電量を増やすことができる。
【００４４】
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
上記の実施例では、電力管理装置５が、インターネット９３を介して地域情報を取得し、取得した地域情報を給湯器コントローラ６に送信していたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、電力管理装置５が地域情報を予め記憶していてもよい。この実施例では、電力管理装置５が、複数の地域情報を予め記憶している。また、この実施例では、電力管理装置５が、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって、自身の位置を特定できるように構成されている。そのため、電力管理装置５は、自身が設置されている地域（すなわち、給湯システム２が設置されている地域）を特定することができる。電力管理装置５は、記憶している複数の地域情報の中から、ＧＰＳによって特定した地域（給湯システム２が設置されている地域）の地域情報を選択する。電力管理装置５は、選択した地域情報を給湯器コントローラ６に送信する。このような構成によっても、給湯器コントローラ６に地域情報を送信することができる。
【００４６】
（第２実施例）
上記の第１実施例では、給湯器コントローラ６が、Ｓ１６の処理に続いてＳ１７の処理を実行したが、この構成に限定されるものではない。第２実施例では、図５に示すように、給湯器コントローラ６が、Ｓ１６の処理に続いてＳ２１の処理を実行してもよい。Ｓ２１では、給湯器コントローラ６が、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価と、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価とを比較する。
【００４７】
ここで、上記の消費エネルギー単価について説明する。消費エネルギー単価は、水を加熱するために消費するエネルギーの単価である。給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価を電力の売電価格に基づいて算出する。また、給湯器コントローラ６は、ガス加熱器４７によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価をガスの購入価格に基づいて算出する。本実施例では下記の条件に基づいて消費エネルギー単価を算出した。以下に、消費エネルギー単価を算出する方法の一例について説明する。ただし、消費エネルギー単価を算出する方法はこれに限定されるものではない。
【００４８】
［例１−１］
［例１−１］では、下記の（１）〜（６）の条件に基づいて消費エネルギー単価を算出した。
（１）給湯システム２が設置されている地域の現在の季節の平均外気温が１０℃であるとする。
（２）平均外気温が１０℃である場合に、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合のエネルギー消費効率（ＣＯＰ（Coefficient Of Performance））が４．１０であるとする。
（３）電力会社に電力を売電する場合の売電価格が３３円／ｋＷｈであるとする。
（４）ガス加熱器４７によって水を加熱する場合のエネルギー消費効率（ＣＯＰ）が０．８４であるとする。ガス加熱器４７による加熱に用いるガスは都市ガスの１３Ａであるとする。
（５）都市ガス（１３Ａ）の発熱量が１０７００ｋｃａｌ／ｍ３であるとする。１ｋＷｈ＝８６０ｋｃａｌであるとする。
（６）ガス会社から都市ガス（１３Ａ）を購入する場合の購入価格が２００円／ｍ３であるとする。
［例１−１］では、上記の（１）〜（６）の条件に基づく消費エネルギー単価算出結果は、下記の（Ｘ）〜（Ｚ）の通りである。
（Ｘ）上記の条件の場合は、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、３３／４．１０≒８．０円／ｋＷｈとなる。
（Ｙ）上記の条件の場合は、ガス加熱器４７によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、２００／０．８４／（１０７００／８６０）≒１９．１円／ｋＷｈとなる。
（Ｚ）上記より、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価（８．０円／ｋＷｈ）が、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価（１９．１円／ｋＷｈ）より安くなる。８．０円／ｋＷｈ＜１９．１円／ｋＷｈである。
【００４９】
［例１−２］
［例１−２］では、上記の（１）〜（３）の条件については［例１−１］と同じ条件とした。また、下記の（４）〜（６）の条件に基づいて消費エネルギー単価を算出した。
（４）ガス加熱器４７による加熱に用いるガスがＬＰガスであるとする。
（５）ＬＰガスの発熱量が２４２００ｋｃａｌ／ｍ３であるとする。
（６）ガス会社からＬＰガスを購入する場合の購入価格が４５０円／ｍ３であるとする。
［例１−２］では、上記の（１）〜（６）の条件に基づく消費エネルギー単価算出結果は、下記の（Ｘ）〜（Ｚ）の通りである。
（Ｘ）上記の条件の場合は、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、３３／４．１０≒８．０円／ｋＷｈとなる。
（Ｙ）上記の条件の場合は、ガス加熱器４７によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、４５０／０．８４／（２４２００／８６０）≒１９．０円／ｋＷｈとなる。
（Ｚ）上記より、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価（８．０円／ｋＷｈ）が、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価（１９．０円／ｋＷｈ）より安くなる。８．０円／ｋＷｈ＜１９．０円／ｋＷｈである。
【００５０】
［例２−１］
［例２−１］では、下記の（１）〜（６）の条件に基づいて消費エネルギー単価を算出した。
（１）給湯システム２が設置されている地域の現在の季節の平均外気温が０℃であるとする。
（２）平均外気温が０℃である場合に、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合のエネルギー消費効率（ＣＯＰ（Coefficient Of Performance））が２．６５であるとする。
（３）電力会社に電力を売電する場合の売電価格が３７円／ｋＷｈであるとする。
（４）ガス加熱器４７によって水を加熱する場合のエネルギー消費効率（ＣＯＰ）が０．８４であるとする。ガス加熱器４７による加熱に用いるガスは都市ガスの１３Ａであるとする。
（５）都市ガス（１３Ａ）の発熱量が１０７００ｋｃａｌ／ｍ３であるとする。１ｋＷｈ＝８６０ｋｃａｌであるとする。
（６）ガス会社から都市ガス（１３Ａ）を購入する場合の購入価格が１４０円／ｍ３であるとする。
［例２−１］では、上記の（１）〜（６）の条件に基づく消費エネルギー単価算出結果は、下記の（Ｘ）〜（Ｚ）の通りである。
（Ｘ）上記の条件の場合は、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、３７／２．６５≒１４．０円／ｋＷｈとなる。
（Ｙ）上記の条件の場合は、ガス加熱器４７によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、１４０／０．８４／（１０７００／８６０）≒１３．４円／ｋＷｈとなる。
（Ｚ）上記より、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価（１４．０円／ｋＷｈ）が、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価（１３．４円／ｋＷｈ）より高くなる。１４．０円／ｋＷｈ＞１３．４円／ｋＷｈである。
【００５１】
［例２−２］
［例２−２］では、上記の（１）〜（３）の条件については［例２−１］と同じ条件とした。また、下記の（４）〜（６）の条件に基づいて消費エネルギー単価を算出した。
（４）ガス加熱器４７による加熱に用いるガスがＬＰガスであるとする。
（５）ＬＰガスの発熱量が２４２００ｋｃａｌ／ｍ３であるとする。
（６）ガス会社からＬＰガスを購入する場合の購入価格が３２０円／ｍ３であるとする。
［例２−２］では、上記の（１）〜（６）の条件に基づく消費エネルギー単価算出結果は、下記の（Ｘ）〜（Ｚ）の通りである。
（Ｘ）上記の条件の場合は、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、３７／２．６５≒１４．０円／ｋＷｈとなる。
（Ｙ）上記の条件の場合は、ガス加熱器４７によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価（消費エネルギー単価）は、３２０／０．８４／（２４２００／８６０）≒１３．５円／ｋＷｈとなる。
（Ｚ）上記より、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価（１４．０円／ｋＷｈ）が、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価（１３．５円／ｋＷｈ）より安くなる。１４．０円／ｋＷｈ＞１３．５円／ｋＷｈである。
【００５２】
図５に示すように、Ｓ２１では、給湯器コントローラ６が、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価と、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価とを比較する。
【００５３】
続くＳ２２では、給湯器コントローラ６が、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価が、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価より高いか否かを判断する。給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価がガス加熱器４７による消費エネルギー単価より高い場合は、Ｓ２２でＹｅｓと判断してＳ２３に進む。一方、給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価がガス加熱器４７による消費エネルギー単価より安い場合は、Ｓ２２でＮｏと判断してＳ２４に進む。なお、両方の単価が同じ場合は、Ｓ２３に進んでもＳ２４に進んでもよい。
【００５４】
上述したように、ヒートポンプ１０による消費エネルギー単価は、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価を電力の売電価格に基づいて算出した価格である。一方、ガス加熱器４７による消費エネルギー単価は、ガス加熱器４７によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価をガスの購入価格に基づいて算出した価格である。
【００５５】
電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より高い場合は、電力を用いてヒートポンプ１０によって水を加熱するよりも、ガスを用いてガス加熱器４７によって水を加熱する方が価格面で有利である。そして、太陽光発電装置４が発電した電力をヒートポンプ１０で消費せずに、電力会社に売電した方が有利である。すなわち、Ｓ２２でＹｅｓの場合は、売電が有利な場合である。
【００５６】
一方、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より安い場合は、ガスを用いてガス加熱器４７によって水を加熱するよりも、電力を用いてヒートポンプ１０によって水を加熱する方が価格面で有利である。この場合は、太陽光発電装置４が発電した電力をヒートポンプ１０で消費する方が有利である。すなわち、Ｓ２２でＮｏの場合は、売電が有利でない場合である。
【００５７】
Ｓ２２でＹｅｓと判断した後のＳ２３では、給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０を動作させずに停止させた状態を維持する。給湯器コントローラ６は、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行しない。給湯器コントローラ６は、日の出時刻と日の入り時刻の間の日照時間帯（すなわち、昼間）においてヒートポンプ１０を動作させない。給湯器コントローラ６は、Ｓ２３の処理を実行した後、Ｓ１６に戻る。
【００５８】
給湯器コントローラ６がヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行せず、ヒートポンプ１０が動作しない場合には、太陽光発電装置４が発電した電力がヒートポンプ１０で消費されない。この場合、電力管理装置５は、太陽光発電装置４が発電した電力を電力会社に売電する。電力管理装置５は、太陽光発電装置４が発電した電力の全量を売電することができる。
【００５９】
一方、Ｓ２２でＮｏと判断した後のＳ２４では、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行することができる。給湯器コントローラ６は、必要に応じてヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行する。例えば、蓄熱タンク２０内の温水を温水利用箇所に供給することによって蓄熱タンク２０内の温水が少なくなった場合には、給湯器コントローラ６が、ヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行する。ヒートポンプ１０は、蓄熱タンク２０に貯留されている水を沸き上げる。ヒートポンプ１０は、蓄熱タンク２０が満蓄になると、沸き上げ運転を終了して停止する。給湯器コントローラ６は、Ｓ２４の処理を実行した後、Ｓ１６に戻る。
【００６０】
給湯器コントローラ６がヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行する場合には、太陽光発電装置４が発電した電力がヒートポンプ１０で消費される。この場合、電力管理装置５は、太陽光発電装置４が発電した電力のうち、ヒートポンプ１０で消費された後の余剰分の電力を電力会社に売電することができる。
【００６１】
以上、第２実施例の給湯システム２の構成と動作について説明した。上記の説明から明らかなように、上記の給湯システム２は、蓄熱タンク２０から温水利用箇所に供給される水を加熱するガス加熱器４７を備えている。この給湯システム２では、給湯器コントローラ６が、電力管理装置５から取得する情報に基づいて給湯システム２の設置地域の日の入り時刻を特定し、ヒートポンプ１０によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価を電力の売電価格に基づいて算出すると共に、ガス加熱器４７によって水を加熱する場合に消費するエネルギーの単価をガスの購入価格に基づいて算出する。また、給湯器コントローラ６は、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より安い場合は、日の出時刻から日の入り時刻までの日照時間帯においてヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行し、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より高い場合は、日照時間帯においてヒートポンプによる沸き上げ運転を実行しない。
【００６２】
電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より安い場合は、水を加熱したい場合に、ガス会社からガスを購入してガス加熱器４７によって水を加熱するよりも、太陽光発電装置４が発電した電力を用いてヒートポンプ１０によって水を加熱する方が価格面で有利な場合である。したがって、この場合は、日照時間帯においてヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行する。これによって、日照時間帯において太陽光発電装置４が発電した電力をヒートポンプ１０で活用することができる。
【００６３】
一方、電力の売電価格に基づく単価がガスの購入価格に基づく単価より高い場合は、水を加熱したい場合に、太陽光発電装置４が発電した電力を用いてヒートポンプ１０によって水を加熱するよりも、ガス会社からガスを購入してガス加熱器４７によって水を加熱する方が価格面で有利な場合である。そして、日照時間帯において太陽光発電装置４が発電した電力を電力会社に売電する方が有利である。したがって、この場合は、日照時間帯においてヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行しない。これによって、電力の売電が有利な場合に、日照時間帯において太陽光発電装置４が発電した電力をヒートポンプ１０で消費せずに電力会社に売電することができる。
【００６４】
このように、日照時間帯において電力の売電が有利な場合にはヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行せず、そうでない場合にはヒートポンプ１０による沸き上げ運転を実行することによって、日照時間帯に太陽光発電装置４が発電した電力を有効に活用することができる。
【００６５】
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】
【００６６】
２      ：給湯システム
３      ：建屋
４      ：太陽光発電装置
５      ：電力管理装置
６      ：給湯器コントローラ
７      ：蓄電装置
１０    ：ヒートポンプ
１２    ：一次熱交換器
１３    ：圧縮機
１４    ：二次熱交換器
１５    ：膨張弁
１６    ：冷媒流路
１７    ：電動ファン
２０    ：蓄熱タンク
２２ａ  ：サーミスタ
２２ｂ  ：サーミスタ
２２ｃ  ：サーミスタ
２２ｄ  ：サーミスタ
３０    ：タンク循環路
３２    ：サーミスタ
３４    ：サーミスタ
３６    ：循環ポンプ
４０    ：水道水導入路
４０ａ  ：第１導入路
４０ｂ  ：第２導入路
４２    ：給水弁
４４    ：混合弁
４５    ：供給路
４６    ：サーミスタ
４７    ：ガス加熱器
４８    ：給湯蛇口
９１    ：商用電源
９２    ：通信線
９３    ：インターネット
９４    ：電力線
９５    ：電気機器
９６    ：分電盤
９７    ：ＤＣＡＣコンバータ
【図１】
2017227374.tif 000003
【図２】
2017227374.tif 000004
【図３】
2017227374.tif 000005
【図４】
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【図５】
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