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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024146990
(43)【公開日】2024-10-16
(54)【発明の名称】給湯装置
(51)【国際特許分類】
F24H 4/02 20220101AFI20241008BHJP
F24H 1/18 20220101ALI20241008BHJP
F24H 15/16 20220101ALI20241008BHJP
F24H 15/375 20220101ALI20241008BHJP
F24H 15/262 20220101ALI20241008BHJP
【ＦＩ】
F24H4/02 C
F24H1/18 A
F24H15/16
F24H15/375
F24H15/262
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023059734
(22)【出願日】2023-04-03
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098545
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 伸一
(74)【代理人】
【識別番号】100189717
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 貴章
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 翔吾
(72)【発明者】
【氏名】内谷 和雄
(72)【発明者】
【氏名】山内 勇人
(72)【発明者】
【氏名】後藤田 将和
(72)【発明者】
【氏名】谷本 和也
【テーマコード（参考）】
3L122
【Ｆターム（参考）】
3L122AA02
3L122AA23
3L122AA73
3L122AB22
3L122BA14
3L122BA34
3L122CA13
3L122DA21
3L122EA42
3L122FA02
(57)【要約】
【課題】沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える給湯装置を提供すること。
【解決手段】本発明の給湯装置は、制御装置３０は、沸き上げ運転実行日よりも前に、沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、予測気候データから太陽光発電ユニット５０で発電できる沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、単位時間別発電予測量と単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明の給湯装置は、制御装置３０は、沸き上げ運転実行日よりも前に、沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、予測気候データから太陽光発電ユニット５０で発電できる沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、単位時間別発電予測量と単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することを特徴とする。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、制御装置と、を備え、
太陽光発電ユニットで発電される電力を利用する給湯装置であって、
前記制御装置は、
沸き上げ運転実行日よりも前に、
前記沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、
前記予測気候データから前記太陽光発電ユニットで発電できる前記沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、
前記沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、
前記単位時間別発電予測量と前記単位時間別自家消費電力予測量とから、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測する
ことを特徴とする給湯装置。
太陽光発電ユニットで発電される電力を利用する給湯装置であって、
前記制御装置は、
沸き上げ運転実行日よりも前に、
前記沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、
前記予測気候データから前記太陽光発電ユニットで発電できる前記沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、
前記沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、
前記単位時間別発電予測量と前記単位時間別自家消費電力予測量とから、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測する
ことを特徴とする給湯装置。
【請求項2】
前記制御装置は、
昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モードと、
夜間時間帯に前記沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モードと
を有し、
前記沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出し、
予測した前記単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出し、
前記昼間沸き上げ予測湯量が前記使用予測湯量より少ないと判断すると、前記沸き上げ運転実行日における前記夜間時間帯モードで前記沸き上げ運転を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モードと、
夜間時間帯に前記沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モードと
を有し、
前記沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出し、
予測した前記単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出し、
前記昼間沸き上げ予測湯量が前記使用予測湯量より少ないと判断すると、前記沸き上げ運転実行日における前記夜間時間帯モードで前記沸き上げ運転を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項3】
前記夜間時間帯モードで沸き上げる夜間沸き上げ湯量は、前記使用予測湯量から前記昼間沸き上げ予測湯量を減じた湯量とする
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
【請求項4】
前記予測気候データを、予測日射量と予測外気温度とし、
前記予測日射量を用いて前記単位時間別発電予測量を算出し、
前記予測外気温度を用いて前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力を算出する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の給湯装置。
前記予測日射量を用いて前記単位時間別発電予測量を算出し、
前記予測外気温度を用いて前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力を算出する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の給湯装置。
【請求項5】
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、
前記制御装置は、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、
前記第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、
前記昼間沸き上げ予測湯量は、前記第２沸き上げ能力と前記第２昼間運転可能時間とで算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
前記制御装置は、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、
前記第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、
前記昼間沸き上げ予測湯量は、前記第２沸き上げ能力と前記第２昼間運転可能時間とで算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
【請求項6】
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、
前記制御装置は、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、
前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記第１沸き上げ能力で前記第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とする
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
前記制御装置は、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、
前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記第１沸き上げ能力で前記第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とする
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
【請求項7】
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、
前記制御装置は、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、
前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記使用予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とする
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
前記制御装置は、
予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、
前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記使用予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とする
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光発電ユニットで発電される電力を利用する給湯装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、太陽光発電装置と給湯機とを接続し、太陽光発電装置で余剰電力が発生しているかどうかを判定し、余剰電力があるときには加熱能力が高い状態で沸き上げ運転を行う貯湯式給湯器を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－１２２７６４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では、太陽光装置が発電している昼間に余剰電力があるかどうかを判断して沸き上げを行っている。
しかし、貯湯式給湯機では、主な給湯使用時間である夕方までに全量沸き上げる必要があるが、太陽光発電装置での余剰電力が十分でない場合には、当日の夕方までに不足する湯量を沸き上げなくてはならず、電力料金が安価な夜間電力を利用できない。
しかし、貯湯式給湯機では、主な給湯使用時間である夕方までに全量沸き上げる必要があるが、太陽光発電装置での余剰電力が十分でない場合には、当日の夕方までに不足する湯量を沸き上げなくてはならず、電力料金が安価な夜間電力を利用できない。
【0005】
そこで本発明は、沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１記載の本発明の給湯装置は、貯湯タンク１０と、前記貯湯タンク１０内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、制御装置３０と、を備え、太陽光発電ユニット５０で発電される電力を利用する給湯装置であって、前記制御装置３０は、沸き上げ運転実行日よりも前に、前記沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、前記予測気候データから前記太陽光発電ユニット５０で発電できる前記沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、前記単位時間別発電予測量と前記単位時間別自家消費電力予測量とから、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することを特徴とする。
請求項２記載の本発明の給湯装置は、請求項１に記載の給湯装置において、前記制御装置３０は、昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モード３１Ａと、夜間時間帯に前記沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モード３１Bとを有し、前記沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出し、予測した前記単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出し、前記昼間沸き上げ予測湯量が前記使用予測湯量より少ないと判断すると、前記沸き上げ運転実行日における前記夜間時間帯モード３１Bで前記沸き上げ運転を実行することを特徴とする。
請求項３記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記夜間時間帯モード３１Bで沸き上げる夜間沸き上げ湯量は、前記使用予測湯量から前記昼間沸き上げ予測湯量を減じた湯量とすることを特徴とする。
請求項４記載の本発明の給湯装置は、請求項２又は請求項３に記載の給湯装置において、前記予測気候データを、予測日射量と予測外気温度とし、前記予測日射量を用いて前記単位時間別発電予測量を算出し、前記予測外気温度を用いて前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力を算出することを特徴とする。
請求項５記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置３０は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、前記第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記昼間沸き上げ予測湯量は、前記第２沸き上げ能力と前記第２昼間運転可能時間とで算出することを特徴とする。
請求項６記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置３０は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記第１沸き上げ能力で前記第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする。
請求項７記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置３０は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記使用予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする。
請求項２記載の本発明の給湯装置は、請求項１に記載の給湯装置において、前記制御装置３０は、昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モード３１Ａと、夜間時間帯に前記沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モード３１Bとを有し、前記沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出し、予測した前記単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出し、前記昼間沸き上げ予測湯量が前記使用予測湯量より少ないと判断すると、前記沸き上げ運転実行日における前記夜間時間帯モード３１Bで前記沸き上げ運転を実行することを特徴とする。
請求項３記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記夜間時間帯モード３１Bで沸き上げる夜間沸き上げ湯量は、前記使用予測湯量から前記昼間沸き上げ予測湯量を減じた湯量とすることを特徴とする。
請求項４記載の本発明の給湯装置は、請求項２又は請求項３に記載の給湯装置において、前記予測気候データを、予測日射量と予測外気温度とし、前記予測日射量を用いて前記単位時間別発電予測量を算出し、前記予測外気温度を用いて前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力を算出することを特徴とする。
請求項５記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置３０は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、前記第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記昼間沸き上げ予測湯量は、前記第２沸き上げ能力と前記第２昼間運転可能時間とで算出することを特徴とする。
請求項６記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置３０は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記第１沸き上げ能力で前記第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする。
請求項７記載の本発明の給湯装置は、請求項２に記載の給湯装置において、前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置３０は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記使用予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の第１の実施の形態による給湯装置は、制御装置が、沸き上げ運転実行日よりも前に、沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、予測気候データから太陽光発電ユニットで発電できる沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、単位時間別発電予測量と単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測するものである。本実施の形態によれば、沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
【0010】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による給湯装置において、制御装置が、昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モードと、夜間時間帯に沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モードとを有し、沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出し、予測した単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出し、昼間沸き上げ予測湯量が使用予測湯量より少ないと判断すると、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モードで沸き上げ運転を実行するものである。本実施の形態によれば、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用した昼間沸き上げ運転を行え、余剰電力を利用した昼間沸き上げ運転では不足する湯量は夜間時間帯モードで沸き上げ運転することで夜間電力を有効に利用できる。
【0011】
本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態による給湯装置において、夜間時間帯モードで沸き上げる夜間沸き上げ湯量は、使用予測湯量から昼間沸き上げ予測湯量を減じた湯量とするものである。本実施の形態によれば、使用予測湯量を確保することができる。
【0012】
本発明の第４の実施の形態は、第２又は第３の実施の形態による給湯装置において、予測気候データを、予測日射量と予測外気温度とし、予測日射量を用いて単位時間別発電予測量を算出し、予測外気温度を用いてヒートポンプユニットによる沸き上げ電力を算出するものである。本実施の形態によれば、より正確な太陽光発電ユニットでの余剰電力とヒートポンプユニットによる沸き上げ電力とを算出できる。
【0013】
本発明の第５の実施の形態は、第２の実施の形態による給湯装置において、ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、制御装置は、予測した単位時間別余剰電力が第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、予測した単位時間別余剰電力が第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、昼間沸き上げ予測湯量は、第２沸き上げ能力と第２昼間運転可能時間とで算出するものである。本実施の形態によれば、太陽光発電ユニットでの余剰電力を有効に利用することができる。
【0014】
本発明の第６の実施の形態は、第２の実施の形態による給湯装置において、ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、制御装置は、予測した単位時間別余剰電力が第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、予測した単位時間別余剰電力が第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、第２沸き上げ能力で第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、第１沸き上げ能力で第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とするものである。本実施の形態によれば、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
【0015】
本発明の第７の実施の形態は、第２の実施の形態による給湯装置において、ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、制御装置は、予測した単位時間別余剰電力が第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、第２沸き上げ能力で第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、使用予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とするものである。本実施の形態によれば、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
【実施例0016】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は本実施例による給湯装置の構成図である。
本実施例による給湯装置は、貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０内の湯水を加熱する加熱装置２０と、加熱装置２０を制御する制御装置３０と、使用者が制御装置３０の設定条件を設定できる操作手段４０と、太陽光発電ユニット５０を備えている。
制御装置３０は、外部データベースから通信回線を介して予測気象データ６０を取得できる。予測気象データ６０は、予測日射量及び予測外気温度である。予測気象データ６０には、例えば気象庁が提供するデータや、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)が提供する農研機構メッシュ農業気象データ（The Agro-Meteorological Grid Square Data, NARO）や、その他の機関が提供するデータを用いることができる。
図１は本実施例による給湯装置の構成図である。
本実施例による給湯装置は、貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０内の湯水を加熱する加熱装置２０と、加熱装置２０を制御する制御装置３０と、使用者が制御装置３０の設定条件を設定できる操作手段４０と、太陽光発電ユニット５０を備えている。
制御装置３０は、外部データベースから通信回線を介して予測気象データ６０を取得できる。予測気象データ６０は、予測日射量及び予測外気温度である。予測気象データ６０には、例えば気象庁が提供するデータや、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)が提供する農研機構メッシュ農業気象データ（The Agro-Meteorological Grid Square Data, NARO）や、その他の機関が提供するデータを用いることができる。
【0017】
貯湯タンク１０の湯水は、貯湯タンク１０の底部から導出し、沸き上げ配管１１を通じて加熱装置２０に通水され、加熱装置２０で高温に沸き上げられた後に貯湯タンク１０の上部から導入され、貯湯タンク１０に貯湯される。高温に沸き上げられた貯湯タンク１０内の湯水は、給湯栓１２が開栓されると、混合弁１３によって給水配管１４からの給水と所定温度に混合されて給湯栓１２から給湯される。
給湯栓１２から給湯されることによって貯湯タンク１０内で不足する湯水は、貯湯タンク１０の底部に接続した給水配管１４から供給され、貯湯タンク１０内は常に湯水で満たされている。
貯湯タンク１０から加熱装置２０に至る沸き上げ配管１１には循環ポンプ１６を有しており、循環ポンプ１６が動作することで、貯湯タンク１０の湯水は、加熱装置２０に通水され、貯湯タンク１０に貯湯される。
給湯栓１２から給湯されることによって貯湯タンク１０内で不足する湯水は、貯湯タンク１０の底部に接続した給水配管１４から供給され、貯湯タンク１０内は常に湯水で満たされている。
貯湯タンク１０から加熱装置２０に至る沸き上げ配管１１には循環ポンプ１６を有しており、循環ポンプ１６が動作することで、貯湯タンク１０の湯水は、加熱装置２０に通水され、貯湯タンク１０に貯湯される。
【0018】
貯湯タンク１０から給湯栓１２に至る給湯配管１５には、給湯栓１２に供給する湯量を検知する給湯流量検知手段１７を備えている。
【0019】
加熱装置２０には、圧縮機、放熱器、減圧器、及び蒸発器から構成されるヒートポンプ装置が適している。ヒートポンプ装置を加熱装置２０として用いる場合には、放熱器での放熱を加熱源として利用する。加熱装置２０をヒートポンプ装置とすることで、電力を有効に利用することができる。
また、本実施例による給湯装置は、太陽光発電ユニット５０から電力供給を受けるものであり、昼間時間帯モード３１Ａに、太陽光発電ユニット５０によって得られる電力を用いることができる。太陽光発電ユニット５０と連携させることで、昼間時間帯における沸き上げでは、太陽光発電ユニット５０によって得られる電力を有効に利用することができる。
また、本実施例による給湯装置は、太陽光発電ユニット５０から電力供給を受けるものであり、昼間時間帯モード３１Ａに、太陽光発電ユニット５０によって得られる電力を用いることができる。太陽光発電ユニット５０と連携させることで、昼間時間帯における沸き上げでは、太陽光発電ユニット５０によって得られる電力を有効に利用することができる。
【0020】
制御装置３０は、沸き上げ運転モード３１を有している。沸き上げ運転モード３１では、加熱装置２０が貯湯タンク１０内の湯水を加熱する。沸き上げ運転モード３１として、昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モード３１Ａと、夜間時間帯に沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モード３１Ｂとを有している。
制御装置３０は、タイマー手段３２を有している。タイマー手段３２は時間を計時し、タイマー手段３２によって年月日及び時刻を判定できる。従って、昼間時間帯や夜間時間帯は、タイマー手段３２によって判定する。昼間時間帯と夜間時間帯とは、あらかじめ設定される他、操作手段４０での操作によって変更されるものであってもよい。例えば、昼間時間帯は９時から１６時までと、夜間時間帯は２３時から６時までと設定する。
制御装置３０は、タイマー手段３２を有している。タイマー手段３２は時間を計時し、タイマー手段３２によって年月日及び時刻を判定できる。従って、昼間時間帯や夜間時間帯は、タイマー手段３２によって判定する。昼間時間帯と夜間時間帯とは、あらかじめ設定される他、操作手段４０での操作によって変更されるものであってもよい。例えば、昼間時間帯は９時から１６時までと、夜間時間帯は２３時から６時までと設定する。
【0021】
制御装置３０は、使用湯量記憶手段３３Ａと設定条件記憶手段３３Ｂとを有している。
使用湯量記憶手段３３Ａは、給湯流量検知手段１７で検知される湯量を、タイマー手段３２で計時される時刻とともに記憶する。使用湯量記憶手段３３Ａには、１日分、１週間分、１ヶ月分、及び１年分のような所定期間における時間帯別の湯量を、使用湯量履歴として記憶している。
使用湯量記憶手段３３Ａは、給湯流量検知手段１７で検知される湯量を、タイマー手段３２で計時される時刻とともに記憶する。使用湯量記憶手段３３Ａには、１日分、１週間分、１ヶ月分、及び１年分のような所定期間における時間帯別の湯量を、使用湯量履歴として記憶している。
【0022】
設定条件記憶手段３３Ｂには、昼間時間帯モード３１Ａが実行される、昼間運転開始時刻、昼間運転終了時刻、又は昼間運転実行時間のうち、少なくともいずれかの設定条件が記憶される。
また、設定条件記憶手段３３Ｂには、太陽光発電ユニット５０の太陽光パネル容量、及び単位時間別自家消費電力予測量が設定条件として記憶される。
これらの設定条件は操作手段４０によって設定される。なお、単位時間別自家消費電力予測量は、１日分、１週間分、１ヶ月分、及び１年分のような所定期間における時間帯別の自家消費電力を使用電力量履歴として記憶し、記憶している使用電力量履歴を、単位時間別自家消費電力予測量とすることができる。なお、自家消費電力には、加熱装置２０での消費電力は含まず、テレビ、冷蔵庫、その他の電気機器による消費電力である。
また、設定条件記憶手段３３Ｂには、太陽光発電ユニット５０の太陽光パネル容量、及び単位時間別自家消費電力予測量が設定条件として記憶される。
これらの設定条件は操作手段４０によって設定される。なお、単位時間別自家消費電力予測量は、１日分、１週間分、１ヶ月分、及び１年分のような所定期間における時間帯別の自家消費電力を使用電力量履歴として記憶し、記憶している使用電力量履歴を、単位時間別自家消費電力予測量とすることができる。なお、自家消費電力には、加熱装置２０での消費電力は含まず、テレビ、冷蔵庫、その他の電気機器による消費電力である。
【0023】
制御装置３０は、沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出する使用予測湯量算出手段３４Ａを有している。
使用予測湯量算出手段３４Ａでは、使用湯量記憶手段３３Ａに記憶されている使用湯量履歴によって沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出する。
使用予測湯量算出手段３４Ａでは、使用湯量記憶手段３３Ａに記憶されている使用湯量履歴によって沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出する。
【0024】
また、制御装置３０は、予測気候データから太陽光発電ユニット５０で発電できる沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出する単位時間別発電予測量算出手段３４Ｂと、沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定する単位時間別自家消費電力予測量決定手段３４Ｃと、単位時間別発電予測量と単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測する単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄとを有している。
単位時間別発電予測量算出手段３４Ｂでは、沸き上げ運転実行日よりも前に取得した沸き上げ運転実行日における予測気候データ６０と、設定条件記憶手段３３Ｂに記憶した太陽光発電ユニット５０の太陽光パネル容量とから沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出する。なお、単位時間別発電予測量では沸き上げ運転実行日の予測日射量を用いることで、より正確な太陽光発電ユニット５０での余剰電力を算出できる。
単位時間別発電予測量算出手段３４Ｂでは、沸き上げ運転実行日よりも前に取得した沸き上げ運転実行日における予測気候データ６０と、設定条件記憶手段３３Ｂに記憶した太陽光発電ユニット５０の太陽光パネル容量とから沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出する。なお、単位時間別発電予測量では沸き上げ運転実行日の予測日射量を用いることで、より正確な太陽光発電ユニット５０での余剰電力を算出できる。
【0025】
単位時間別自家消費電力予測量決定手段３４Ｃでは、設定条件記憶手段３３Ｂに記憶した単位時間別自家消費電力予測量に決定する。
単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄでは、単位時間別発電予測量算出手段３４Ｂで算出した単位時間別発電予測量と、単位時間別自家消費電力予測量決定手段３４Ｃで決定した単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測する。
制御装置３０は、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出する昼間沸き上げ予測湯量算出手段３４Ｅを有している。
単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄでは、単位時間別発電予測量算出手段３４Ｂで算出した単位時間別発電予測量と、単位時間別自家消費電力予測量決定手段３４Ｃで決定した単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測する。
制御装置３０は、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出する昼間沸き上げ予測湯量算出手段３４Ｅを有している。
【0026】
なお、加熱装置２０は、沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有している。
このように、加熱装置２０が第１沸き上げ能力と第２沸き上げ能力とを有している場合には、昼間沸き上げ予測湯量算出手段３４Ｅでは、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、予測した単位時間別余剰電力が第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、昼間沸き上げ予測湯量は、第２沸き上げ能力と第２昼間運転可能時間とで算出することが好ましい。ここで、設定時間は、ゼロ時間であってもよい。すなわち、第１昼間運転可能時間が無い場合には、第２昼間運転可能時間を予測する。
このように、第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、昼間沸き上げ予測湯量を第２沸き上げ能力と第２昼間運転可能時間とで算出することで、太陽光発電ユニット５０での余剰電力を有効に利用することができる。
このように、加熱装置２０が第１沸き上げ能力と第２沸き上げ能力とを有している場合には、昼間沸き上げ予測湯量算出手段３４Ｅでは、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、予測した単位時間別余剰電力が第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、昼間沸き上げ予測湯量は、第２沸き上げ能力と第２昼間運転可能時間とで算出することが好ましい。ここで、設定時間は、ゼロ時間であってもよい。すなわち、第１昼間運転可能時間が無い場合には、第２昼間運転可能時間を予測する。
このように、第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、昼間沸き上げ予測湯量を第２沸き上げ能力と第２昼間運転可能時間とで算出することで、太陽光発電ユニット５０での余剰電力を有効に利用することができる。
【0027】
また、加熱装置２０が第１沸き上げ能力と第２沸き上げ能力とを有している場合には、昼間沸き上げ予測湯量算出手段３４Ｅでは、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測するとともに、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、第２沸き上げ能力で第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、第１沸き上げ能力で第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とすることが好ましい。
このように、第２沸き上げ能力で第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、第１沸き上げ能力で第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とすることで、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
このように、第２沸き上げ能力で第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、第１沸き上げ能力で第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とすることで、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
【0028】
また、加熱装置２０が第１沸き上げ能力と第２沸き上げ能力とを有している場合には、昼間沸き上げ予測湯量算出手段３４Ｅでは、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、第２沸き上げ能力で第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、使用予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とすることが好ましい。
このように、第２昼間沸き上げ予測湯量が、使用予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とすることで、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
このように、第２昼間沸き上げ予測湯量が、使用予測湯量以上であれば、第２昼間沸き上げ予測湯量を昼間沸き上げ予測湯量とすることで、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
【0029】
制御装置３０は、使用予測湯量算出手段３４Ａで算出された使用予測湯量と、昼間沸き上げ予測湯量算出手段３４Ｅで算出された昼間沸き上げ予測湯量とを比較する沸き上げ湯量比較手段３５を有している。
沸き上げ湯量比較手段３５では、昼間沸き上げ予測湯量が使用予測湯量より少ないと判断すると、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モード３１ｂで沸き上げ運転を実行する。
沸き上げ湯量比較手段３５では、昼間沸き上げ予測湯量が使用予測湯量より少ないと判断すると、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モード３１ｂで沸き上げ運転を実行する。
【0030】
沸き上げ湯量比較手段３５において、昼間沸き上げ予測湯量が使用予測湯量より少ないと判断すると、夜間運転時間算出手段３６によって使用予測湯量を満たすように夜間時間帯モード３１Ｂでの夜間運転時間を算出する。夜間時間帯モード３１Ｂで沸き上げる夜間沸き上げ湯量は、使用予測湯量から昼間沸き上げ予測湯量を減じた湯量である。
このように、昼間沸き上げ予測湯量が使用予測湯量未満であれば、沸き上げ運転実行日における昼間時間帯モード３１Ａでの昼間沸き上げ運転に先立って、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モード３１Ｂでの夜間運転時間を長くすることで沸き上げ不足を無くすことができ、使用予測湯量を確保することができる。
昼間運転時刻決定手段３７では、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が沸き上げ電力以上となる時間帯を昼間運転時刻として決定する。
このように、沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニット５０での余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
このように、昼間沸き上げ予測湯量が使用予測湯量未満であれば、沸き上げ運転実行日における昼間時間帯モード３１Ａでの昼間沸き上げ運転に先立って、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モード３１Ｂでの夜間運転時間を長くすることで沸き上げ不足を無くすことができ、使用予測湯量を確保することができる。
昼間運転時刻決定手段３７では、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が沸き上げ電力以上となる時間帯を昼間運転時刻として決定する。
このように、沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニット５０での余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
【0031】
図２は本実施例による給湯装置での単位時間別余剰電力及び昼間運転可能時間を示す説明図である。
図２（ａ）は予測日射量が多い場合、図２（ｂ）は予測日射量が少ない場合を示しており、説明を簡単にするために、単位時間別自家消費電力予測量を１ｋＷで一定に予測している。
折れ線グラフは、沸き上げ運転実行日における日射量と太陽光パネル容量とから算出される沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量である。
加熱装置２０は、沸き上げ能力として、１ｋＷの電力が必要な第１沸き上げ能力と、０．８ｋＷの電力が必要な第２沸き上げ能力とを有している。
図２（ａ）は予測日射量が多い場合、図２（ｂ）は予測日射量が少ない場合を示しており、説明を簡単にするために、単位時間別自家消費電力予測量を１ｋＷで一定に予測している。
折れ線グラフは、沸き上げ運転実行日における日射量と太陽光パネル容量とから算出される沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量である。
加熱装置２０は、沸き上げ能力として、１ｋＷの電力が必要な第１沸き上げ能力と、０．８ｋＷの電力が必要な第２沸き上げ能力とを有している。
【0032】
図２（ａ）において、１１時から１５時までの時間帯では、単位時間別余剰電力算出手段３４Ｄで予測した単位時間別余剰電力が１ｋＷを超えている。従って、１１時から１５時までの時間帯で、１ｋＷの電力が必要な第１沸き上げ能力で加熱装置２０を運転することができる。そして、１１時から１５時までの５時間では使用予測湯量に満たないため、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モード３１Ｂで５時に沸き上げ運転を行う。
図２（ｂ）において、１ｋＷの電力が必要な第１沸き上げ能力で加熱装置２０を運転することができる時間帯が存在しない。この場合には、０．８ｋＷの電力が必要な第２沸き上げ能力での運転とすることで、１２時から１４時までの時間帯での運転が可能となる。
従って、１２時から１４時までの時間帯で、０．８ｋＷの電力が必要な第２沸き上げ能力で加熱装置２０を運転することができる。そして、１２時から１４時までの３時間では使用予測湯量に満たないため、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モード３１Ｂで３時から５時まで沸き上げ運転を行う。
図２（ｂ）において、１ｋＷの電力が必要な第１沸き上げ能力で加熱装置２０を運転することができる時間帯が存在しない。この場合には、０．８ｋＷの電力が必要な第２沸き上げ能力での運転とすることで、１２時から１４時までの時間帯での運転が可能となる。
従って、１２時から１４時までの時間帯で、０．８ｋＷの電力が必要な第２沸き上げ能力で加熱装置２０を運転することができる。そして、１２時から１４時までの３時間では使用予測湯量に満たないため、沸き上げ運転実行日における夜間時間帯モード３１Ｂで３時から５時まで沸き上げ運転を行う。
【0033】
図３は本実施例による給湯装置のフロー図である。
沸き上げ運転実行日よりも前（前日）に、沸き上げ運転実行日に昼間沸き上げを行うか否かを設定することができる（Ｓ１）。この設定は、操作手段４０によって行う。Ｓ１において、昼間沸き上げの設定を行わない場合には（Ｓ１でＮｏ）、夜間時間帯モード３１Ｂだけで沸き上げ運転が行われる（Ｓ２）。
Ｓ１において、昼間沸き上げの設定が行われた場合には（Ｓ１でＹｅｓ）、予測気象データ６０として、沸き上げ運転実行日における予測日射量と予測外気温度を取得し、沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量とヒートポンプユニットによる沸き上げ電力とを予測する（Ｓ３）。
沸き上げ運転実行日よりも前（前日）に、沸き上げ運転実行日に昼間沸き上げを行うか否かを設定することができる（Ｓ１）。この設定は、操作手段４０によって行う。Ｓ１において、昼間沸き上げの設定を行わない場合には（Ｓ１でＮｏ）、夜間時間帯モード３１Ｂだけで沸き上げ運転が行われる（Ｓ２）。
Ｓ１において、昼間沸き上げの設定が行われた場合には（Ｓ１でＹｅｓ）、予測気象データ６０として、沸き上げ運転実行日における予測日射量と予測外気温度を取得し、沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量とヒートポンプユニットによる沸き上げ電力とを予測する（Ｓ３）。
【0034】
Ｓ４では、予測された沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力に基づいて、運転実行日に昼間沸き上げを行うか否かを判断する。
運転実行日に昼間沸き上げを行わないと判断した場合には（Ｓ４でＮｏ）、夜間時間帯モード３１Ｂだけで沸き上げ運転が行われる（Ｓ５）。
運転実行日に昼間沸き上げを行うと判断した場合には（Ｓ４でＹｅｓ）、沸き上げ運転実行日における沸き上げ能力を選択する（Ｓ６）。
運転実行日に昼間沸き上げを行わないと判断した場合には（Ｓ４でＮｏ）、夜間時間帯モード３１Ｂだけで沸き上げ運転が行われる（Ｓ５）。
運転実行日に昼間沸き上げを行うと判断した場合には（Ｓ４でＹｅｓ）、沸き上げ運転実行日における沸き上げ能力を選択する（Ｓ６）。
【0035】
Ｓ６において沸き上げ運転実行日における沸き上げ能力が選択されると、沸き上げ運転実行日における昼間沸き上げ時間及び夜間沸き上げ時間が決定される（Ｓ７）。
沸き上げ実行日には、Ｓ７で決定された夜間沸き上げ時間で沸き上げを行い（Ｓ８）、その後にＳ７で決定された昼間沸き上げ時間で沸き上げを行う（Ｓ９）。
以上のように、制御装置３０が、沸き上げ運転実行日よりも前に、沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、予測気候データから太陽光発電ユニット５０で発電できる沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、単位時間別発電予測量と単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測するため、太陽光発電ユニット５０での余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
沸き上げ実行日には、Ｓ７で決定された夜間沸き上げ時間で沸き上げを行い（Ｓ８）、その後にＳ７で決定された昼間沸き上げ時間で沸き上げを行う（Ｓ９）。
以上のように、制御装置３０が、沸き上げ運転実行日よりも前に、沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、予測気候データから太陽光発電ユニット５０で発電できる沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、単位時間別発電予測量と単位時間別自家消費電力予測量とから、沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測するため、太陽光発電ユニット５０での余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
【0036】
[上記実施例によりサポートされる構成]
上記実施例は、以下の構成をサポートする。
上記実施例は、以下の構成をサポートする。
【0037】
（構成１）
貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、制御装置と、を備え、太陽光発電ユニットで発電される電力を利用する給湯装置であって、前記制御装置は、沸き上げ運転実行日よりも前に、前記沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、前記予測気候データから前記太陽光発電ユニットで発電できる前記沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、前記単位時間別発電予測量と前記単位時間別自家消費電力予測量とから、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することを特徴とする給湯装置。
この構成によれば、沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、制御装置と、を備え、太陽光発電ユニットで発電される電力を利用する給湯装置であって、前記制御装置は、沸き上げ運転実行日よりも前に、前記沸き上げ運転実行日における予測気候データを取得し、前記予測気候データから前記太陽光発電ユニットで発電できる前記沸き上げ運転実行日の単位時間別発電予測量を算出し、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別自家消費電力予測量を決定し、前記単位時間別発電予測量と前記単位時間別自家消費電力予測量とから、前記沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することを特徴とする給湯装置。
この構成によれば、沸き上げ運転実行日よりも前に沸き上げ運転実行日における単位時間別余剰電力を予測することにより、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
【0038】
（構成２）
前記制御装置は、昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モードと、夜間時間帯に前記沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モードとを有し、前記沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出し、予測した前記単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出し、前記昼間沸き上げ予測湯量が前記使用予測湯量より少ないと判断すると、前記沸き上げ運転実行日における前記夜間時間帯モードで前記沸き上げ運転を実行することを特徴とする構成１に記載の給湯装置。
この構成によれば、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用した昼間沸き上げ運転を行え、余剰電力を利用した昼間沸き上げ運転では不足する湯量は夜間時間帯モードで沸き上げ運転することで夜間電力を有効に利用できる。
前記制御装置は、昼間時間帯に沸き上げ運転を実行する昼間時間帯モードと、夜間時間帯に前記沸き上げ運転を実行する夜間時間帯モードとを有し、前記沸き上げ運転実行日における使用予測湯量を算出し、予測した前記単位時間別余剰電力で沸き上げできる昼間沸き上げ予測湯量を算出し、前記昼間沸き上げ予測湯量が前記使用予測湯量より少ないと判断すると、前記沸き上げ運転実行日における前記夜間時間帯モードで前記沸き上げ運転を実行することを特徴とする構成１に記載の給湯装置。
この構成によれば、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用した昼間沸き上げ運転を行え、余剰電力を利用した昼間沸き上げ運転では不足する湯量は夜間時間帯モードで沸き上げ運転することで夜間電力を有効に利用できる。
【0039】
（構成３）
前記夜間時間帯モードで沸き上げる夜間沸き上げ湯量は、前記使用予測湯量から前記昼間沸き上げ予測湯量を減じた湯量とすることを特徴とする構成２に記載の給湯装置。
この構成によれば、使用予測湯量を確保することができる。
前記夜間時間帯モードで沸き上げる夜間沸き上げ湯量は、前記使用予測湯量から前記昼間沸き上げ予測湯量を減じた湯量とすることを特徴とする構成２に記載の給湯装置。
この構成によれば、使用予測湯量を確保することができる。
【0040】
（構成４）
前記予測気候データを、予測日射量と予測外気温度とし、前記予測日射量を用いて前記単位時間別発電予測量を算出し、前記予測外気温度を用いて前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力を算出する
ことを特徴とする構成２又は構成３に記載の給湯装置。
この構成によれば、より正確な太陽光発電ユニットでの余剰電力と前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力とを算出できる。
前記予測気候データを、予測日射量と予測外気温度とし、前記予測日射量を用いて前記単位時間別発電予測量を算出し、前記予測外気温度を用いて前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力を算出する
ことを特徴とする構成２又は構成３に記載の給湯装置。
この構成によれば、より正確な太陽光発電ユニットでの余剰電力と前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ電力とを算出できる。
【0041】
（構成５）
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、前記第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記昼間沸き上げ予測湯量は、前記第２沸き上げ能力と前記第２昼間運転可能時間とで算出することを特徴とする構成２から構成４のいずれか１つの構成に記載の給湯装置。
この構成によれば、太陽光発電ユニットでの余剰電力を有効に利用することができる。
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、前記第１昼間運転可能時間が設定時間以下となる場合には、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記昼間沸き上げ予測湯量は、前記第２沸き上げ能力と前記第２昼間運転可能時間とで算出することを特徴とする構成２から構成４のいずれか１つの構成に記載の給湯装置。
この構成によれば、太陽光発電ユニットでの余剰電力を有効に利用することができる。
【0042】
（構成６）
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記第１沸き上げ能力で前記第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする構成２から構成４のいずれか１つの構成に記載の給湯装置。
この構成によれば、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第１沸き上げ電力以上となる第１昼間運転可能時間を予測し、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記第１沸き上げ能力で前記第１昼間運転可能時間に沸き上げる第１昼間沸き上げ予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする構成２から構成４のいずれか１つの構成に記載の給湯装置。
この構成によれば、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
【0043】
（構成７）
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記使用予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする構成２から構成４のいずれか１つの構成に記載の給湯装置。
この構成によれば、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
前記ヒートポンプユニットによる沸き上げ能力として、第１沸き上げ電力が必要な第１沸き上げ能力と、前記第１沸き上げ電力よりも少ない第２沸き上げ電力が必要な第２沸き上げ能力とを有し、前記制御装置は、予測した前記単位時間別余剰電力が前記第２沸き上げ電力以上となる第２昼間運転可能時間を予測し、前記第２沸き上げ能力で前記第２昼間運転可能時間に沸き上げる第２昼間沸き上げ予測湯量が、前記使用予測湯量以上であれば、前記第２昼間沸き上げ予測湯量を前記昼間沸き上げ予測湯量とすることを特徴とする構成２から構成４のいずれか１つの構成に記載の給湯装置。
この構成によれば、第１沸き上げ能力での運転よりも第２沸き上げ能力での運転が、ヒートポンプユニットの効率が高いため、効率的なヒートポンプユニットの運転を行える。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明によれば、太陽光発電ユニットでの余剰電力を利用して効率よく昼間沸き上げ運転を行える。
【符号の説明】
【0045】
１０ 貯湯タンク
１１ 沸き上げ配管
１２ 給湯栓
１３ 混合弁
１４ 給水配管
１５ 給湯配管
１６ 循環ポンプ
１７ 給湯流量検知手段
２０ 加熱装置
３０ 制御装置
３１ 沸き上げ運転モード
３１Ａ 昼間時間帯モード
３１Ｂ 夜間時間帯モード
３２ タイマー手段
３３Ａ 使用湯量記憶手段
３３Ｂ 設定条件記憶手段
３４Ａ 使用予測湯量算出手段
３４Ｂ 単位時間別発電予測量算出手段
３４Ｃ 単位時間別自家消費電力予測量決定手段
３４Ｄ 単位時間別余剰電力算出手段
３４Ｅ 昼間沸き上げ予測湯量算出手段
３５ 沸き上げ湯量比較手段
３６ 夜間運転時間算出手段
３７ 昼間運転時刻決定手段
４０ 操作手段
５０ 太陽光発電ユニット
６０ 予測気象データ
１１ 沸き上げ配管
１２ 給湯栓
１３ 混合弁
１４ 給水配管
１５ 給湯配管
１６ 循環ポンプ
１７ 給湯流量検知手段
２０ 加熱装置
３０ 制御装置
３１ 沸き上げ運転モード
３１Ａ 昼間時間帯モード
３１Ｂ 夜間時間帯モード
３２ タイマー手段
３３Ａ 使用湯量記憶手段
３３Ｂ 設定条件記憶手段
３４Ａ 使用予測湯量算出手段
３４Ｂ 単位時間別発電予測量算出手段
３４Ｃ 単位時間別自家消費電力予測量決定手段
３４Ｄ 単位時間別余剰電力算出手段
３４Ｅ 昼間沸き上げ予測湯量算出手段
３５ 沸き上げ湯量比較手段
３６ 夜間運転時間算出手段
３７ 昼間運転時刻決定手段
４０ 操作手段
５０ 太陽光発電ユニット
６０ 予測気象データ
【図1】
【図2】
【図3】
