(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-10
(45)【発行日】2024-05-20
(54)【発明の名称】太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム
(51)【国際特許分類】
F24H 15/172 20220101AFI20240513BHJP
F24H 1/18 20220101ALI20240513BHJP
F24H 15/421 20220101ALI20240513BHJP
【ＦＩ】
F24H15/172
F24H1/18 G
F24H15/421
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020176064
(22)【出願日】2020-10-20
(65)【公開番号】P2022067381
(43)【公開日】2022-05-06
【審査請求日】2023-03-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000000538
【氏名又は名称】株式会社コロナ
(74)【代理人】
【識別番号】110003096
【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 徹
(72)【発明者】
【氏名】巖 憲介
(72)【発明者】
【氏名】本間 誠
【審査官】古川 峻弘
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１６５５９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１７９７１６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２４Ｈ １／００－１５／４９３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、
を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムであって、
前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、
前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記所望日から前記翌日にわたる所定の夜間帯を除く昼間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の昼間沸上運転による昼間沸上量を算出する、昼間沸上量算出手段と、
前記翌日に必要な貯湯量に基づき、前記夜間帯の開始時刻から終了時刻までに沸き上げるべき目標夜間沸上量を算出する、目標沸上量算出手段と、
前記翌日における前記太陽光発電装置からの電力利用を見込む場合において、前記目標夜間沸上量から前記昼間沸上量を減じることにより、前記夜間帯の前記開始時刻から前記終了時刻までに沸き上げる補正夜間沸上量を算出する、補正沸上量算出手段と、
前記夜間帯の前記終了時刻における前記貯湯タンク内の貯湯量が、前記夜間帯及び前記昼間帯の少なくとも一方のうち特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいた湯水の量以上となるように、前記補正夜間沸上量の下限値を可変に設定する沸上下限値設定手段と、
前記特定期間における前記利用者による前記使用実績の湯水量が、所定のしきい値以上であったか否かを判定する第１判定手段と、
を有し、
前記沸上下限値設定手段は、
前記第１判定手段により前記湯水量が前記しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第１下限値に設定する、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、
前記しきい値は、
第１しきい値と、前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値と、を含む複数が設けられており、
前記第１判定手段は、
少なくとも、前記使用実績の湯水量が、前記第１しきい値以上であるか若しくは前記第２しきい値未満であるか、を判定し、
前記沸上下限値設定手段は、
前記第１判定手段により前記湯水量が前記第１しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第１湯水量に設定し、
前記第１判定手段により前記湯水量が前記第２しきい値未満であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第２湯水量に設定する
ことを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
【請求項2】
前記特定期間において、前記利用者による湯張り又は追焚きの前記使用実績があったか否かを判定する第２判定手段をさらに有し、前記沸上下限値設定手段は、
前記第２判定手段により前記湯張り又は前記追焚きの使用実績があったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第２下限値に設定する
ことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
【請求項3】
太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、
を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムであって、
前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、
前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記所望日から前記翌日にわたる所定の夜間帯を除く昼間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転による昼間沸上量を算出する、昼間沸上量算出手段と、
前記翌日に必要な貯湯量に基づき、前記夜間帯の開始時刻から終了時刻までに沸き上げるべき目標夜間沸上量を算出する、目標沸上量算出手段と、
前記翌日における前記太陽光発電装置からの電力利用を見込む場合において、前記目標夜間沸上量から前記昼間沸上量を減じることにより、前記夜間帯の前記開始時刻から前記終了時刻までに沸き上げる補正夜間沸上量を算出する、補正沸上量算出手段と、
前記夜間帯及び前記昼間帯の少なくとも一方のうち特定期間における利用者の過去の使用実績に基づき、前記目標夜間沸上量に占める、前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を可変に調整する沸上調整手段と、
前記特定期間における前記利用者による前記使用実績の湯水量が、所定のしきい値以上であったか否かを判定する第１判定手段と、
を有し、
前記沸上調整手段は、
前記第１判定手段により前記湯水量が前記しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値が所定の第１下限値となるように前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を調整する、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、
前記しきい値は、
第１しきい値と、前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値と、を含む複数が設けられており、
前記第１判定手段は、
少なくとも、前記使用実績の湯水量が、前記第１しきい値以上であるか若しくは前記第２しきい値未満であるか、を判定し、
前記沸上調整手段は、
前記第１判定手段により前記湯水量が前記第１しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値が所定の第１湯水量となるように前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を調整し、
前記第１判定手段により前記湯水量が前記第２しきい値未満であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値が所定の第２湯水量となるように前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を調整する
ことを特徴とする太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来よりこの種の貯湯式給湯システムにおいては、特許文献１記載のように、所望日から翌日にわたる夜間帯における夜間沸上運転での沸上量を予め算出された目標沸上量より多くすることにより、翌日の昼間帯において湯水が不足しないようにするものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－７６５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、太陽光を受光して発電を行う太陽光発電装置からの電力を用いて貯湯式給湯装置が貯湯タンク内の湯水を加熱する昼間沸上運転を行う、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムが提唱されている。この太陽光発電による前記昼間沸上運転を前記の従来技術において適用したとすると、所望日の翌日の昼間帯の沸上運転による沸上量の分、前記翌日の前の夜間帯（前記所望日から前記翌日にわたる夜間帯）に実行される夜間沸上運転（＝システム外から供給される電力を使用した沸上運転）での沸上量が減らされることになる。その場合、前記夜間帯が終了した直後（言い替えれば昼間帯が開始された直後、例えば７：００等）においては、貯湯タンク内の全ての湯水が沸き上げられた状態とはなっておらず、未加熱水が、ある程度（＝前記太陽光発電の電力による前記昼間帯の沸上運転による沸上量の分）貯湯タンク内に残ったままとなる。
【0005】
しかしながら、ユーザによっては、例えば夜間帯における夜間沸上運転の完了後、前記昼間帯における昼間沸上運転の開始までの間（いわゆる朝方）に、浴槽に新たに湯張りをしてお湯に浸かったり、浴槽に既に貼られているお湯に追焚きをして浸かったり、等の利用を行う場合がある。このような場合に、前記のようにして貯湯タンク内の未加熱水を多くしすぎると、湯切れによって上記態様の利用が困難となるか、若しくは湯切れ防止のために前記システム外からの購入電力を使用した新たな沸上運転（いわゆる買電による湯増し）を行う必要が生じ、ユーザにとっての利便性が低下するという問題があった。また、上記の湯切れの発生する確率や湯切れを防止するために必要であろう湯水の量は、各ユーザの利用態様によって千差万別であるため、朝方に確保しておくべき湯水の量を一律に決めておくことも得策ではなかった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムであって、前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記所望日から前記翌日にわたる所定の夜間帯を除く昼間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の昼間沸上運転による昼間沸上量を算出する、昼間沸上量算出手段と、前記翌日に必要な貯湯量に基づき、前記夜間帯の開始時刻から終了時刻までに沸き上げるべき目標夜間沸上量を算出する、目標沸上量算出手段と、前記翌日における前記太陽光発電装置からの電力利用を見込む場合において、前記目標夜間沸上量から前記昼間沸上量を減じることにより、前記夜間帯の前記開始時刻から前記終了時刻までに沸き上げる補正夜間沸上量を算出する、補正沸上量算出手段と、前記夜間帯の前記終了時刻における前記貯湯タンク内の貯湯量が、前記夜間帯及び前記昼間帯の少なくとも一方のうち特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいた湯水の量以上となるように、前記補正夜間沸上量の下限値を可変に設定する沸上下限値設定手段と、前記特定期間における前記利用者による前記使用実績の湯水量が、所定のしきい値以上であったか否かを判定する第１判定手段と、を有し、前記沸上下限値設定手段は、前記第１判定手段により前記湯水量が前記しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第１下限値に設定する、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、前記しきい値は、第１しきい値と、前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値と、を含む複数が設けられており、前記第１判定手段は、少なくとも、前記使用実績の湯水量が、前記第１しきい値以上であるか若しくは前記第２しきい値未満であるか、を判定し、前記沸上下限値設定手段は、前記第１判定手段により前記湯水量が前記第１しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第１湯水量に設定し、前記第１判定手段により前記湯水量が前記第２しきい値未満であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第２湯水量に設定するものである。
【0007】
また、請求項２では、前記特定期間において、前記利用者による湯張り又は追焚きの前記使用実績があったか否かを判定する第２判定手段をさらに有し、前記沸上下限値設定手段は、前記第２判定手段により前記湯張り又は前記追焚きの使用実績があったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値を所定の第２下限値に設定するものである。
【0010】
また、請求項３では、太陽光発電装置と、湯水を貯湯する貯湯タンク、前記湯水の加熱を行う加熱手段を備え、前記加熱手段が前記貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行う貯湯式給湯装置と、を有する太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムであって、前記太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、所望日の翌日における余剰電力予測値を決定する余剰電力予測手段と、前記余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記所望日から前記翌日にわたる所定の夜間帯を除く昼間帯における、前記太陽光発電装置からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置の前記沸上運転による昼間沸上量を算出する、昼間沸上量算出手段と、前記翌日に必要な貯湯量に基づき、前記夜間帯の開始時刻から終了時刻までに沸き上げるべき目標夜間沸上量を算出する、目標沸上量算出手段と、前記翌日における前記太陽光発電装置からの電力利用を見込む場合において、前記目標夜間沸上量から前記昼間沸上量を減じることにより、前記夜間帯の前記開始時刻から前記終了時刻までに沸き上げる補正夜間沸上量を算出する、補正沸上量算出手段と、前記夜間帯及び前記昼間帯の少なくとも一方のうち特定期間における利用者の過去の使用実績に基づき、前記目標夜間沸上量に占める、前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を可変に調整する沸上調整手段と、前記特定期間における前記利用者による前記使用実績の湯水量が、所定のしきい値以上であったか否かを判定する第１判定手段と、を有し、前記沸上調整手段は、前記第１判定手段により前記湯水量が前記しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値が所定の第１下限値となるように前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を調整する、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムにおいて、前記しきい値は、第１しきい値と、前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値と、を含む複数が設けられており、前記第１判定手段は、少なくとも、前記使用実績の湯水量が、前記第１しきい値以上であるか若しくは前記第２しきい値未満であるか、を判定し、前記沸上調整手段は、前記第１判定手段により前記湯水量が前記第１しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値が所定の第１湯水量となるように前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を調整し、前記第１判定手段により前記湯水量が前記第２しきい値未満であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上量の下限値が所定の第２湯水量となるように前記昼間沸上量と前記補正夜間沸上量との比率を調整するものである。
【発明の効果】
【0011】
この発明の請求項１によれば、太陽光発電装置と、貯湯式給湯装置とが備えられている。太陽光発電装置は太陽光を受光して発電を行うことができ、貯湯式給湯装置は、この太陽光発電装置で発電された電力を用いて、加熱手段が貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を行うことができる。
【0012】
このようにして太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、貯湯式給湯装置に供給される電力値（詳細には、例えば、発電電力値から貯湯式給湯装置を除く電気負荷の消費する負荷消費電力値を差し引いた余剰電力値）がある程度大きい必要がある。そこで、前記沸上運転を円滑に行うために、請求項１によれば、余剰電力予測手段が設けられる。すなわち、余剰電力予測手段は、太陽光発電装置での発電電力値の時間的変動を表す、太陽光発電装置の発電電力予測値を用いて、ある１日（所望日）の翌日１日間における前記余剰電力予測値を決定する。その後、前記余剰電力予測値に基づき、昼間沸上量算出手段により、前記翌日の昼間帯において貯湯式給湯装置が前記昼間沸上運転を実行するときの沸上量（昼間沸上量）が算出される。
【0013】
このとき、この翌日昼間帯における昼間沸上運転を実行する場合には、当該昼間沸上運転による前記昼間沸上量の分、前記所望日～前記翌日にわたる前記夜間帯に通常の手法（システム外から購入する電力を使用）により実行される夜間沸上運転による沸上量を減らすことができる。すなわち、請求項１によれば、まず、目標沸上量算出手段により、前記翌日において必要な貯湯量（例えば公知の手法により算出）に基づき、前記夜間帯の開始時刻から終了時刻までに沸き上げるべき沸上量（目標夜間沸上量）が算出される。その後、補正沸上量算出手段により、この目標夜間沸上量から前記昼間沸上量が減じられることで、翌日に太陽光発電装置からの電力を利用する時に夜間帯開始時刻から終了時刻までに沸き上げるべき沸上量（補正夜間沸上量）が算出される。これにより、翌日の昼間帯に昼間沸上量が見込まれる分、夜間帯における沸上量を少なくすることができるので、前記システム外からの購入電力量を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。
【0014】
ところで、前記のような補正夜間沸上量の設定の結果、前記所望日～前記翌日にわたる当該夜間帯が終了した直後（言い替えれば昼間帯が開始された直後、例えば７：００等）においては、貯湯タンク内の全ての湯水が沸き上げられた状態とはなっておらず、未加熱水が、ある程度（＝前記太陽光発電の電力による前記昼間帯の沸上運転による沸上量の分）貯湯タンク内に残ったままとなる。
【0015】
このとき、請求項１によれば、沸上下限値設定手段により、前記補正夜間沸上量の下限値が設定される。すなわち、夜間帯の前記終了時刻における前記貯湯タンク内の貯湯量が、特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいた湯水の量以上となるように、前記補正夜間沸上量の下限値が設定される。
【0016】
これにより、例えば、朝方において、湯張り又は追焚きによる入浴の使用実績があったり、ある程度多い湯水の使用実績のあった利用者に対しては、それら利用態様に必要な湯水の量が少なくとも貯湯タンク内に確保されるように、前記補正夜間沸上量が増大補正される。
【0017】
以上のように、本願発明によれば、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方においてユーザの利用態様に応じた適切な湯水を確保することができる。この結果、買電による湯増しを回避しつつ、太陽光による発電量を利用した昼間沸上運転を効率的に行うことができる。
また、請求項１によれば、特定期間において利用者によるある程度の湯水量の使用実績があった場合はその湯水量がしきい値以上であるか否かが第１判定手段によって判定され、しきい値以上であった場合には補正夜間沸上量の下限値がそれに対応した第１下限値に設定される。これにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、当該利用者の利用態様に対応した適切な湯水量を確保することができる。
また、請求項１によれば、第１しきい値及び第２しきい値を含む複数のしきい値が設定される。そして、そのような複数のしきい値設定に対応し、使用実績の湯水量が第１しきい値以上であった場合には補正夜間沸上量の下限値が第１湯水量に設定され、使用実績の湯水量が第２しきい値未満であった場合には補正夜間沸上量の下限値が第２湯水量に設定される。このように、利用者による湯水量の使用量に応じて多段階にきめこまかく下限値を設定することにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、利用者の利用態様に対応した適切な湯水量をさらに確実に確保することができる。
また、請求項１によれば、特定期間において利用者によるある程度の湯水量の使用実績があった場合はその湯水量がしきい値以上であるか否かが第１判定手段によって判定され、しきい値以上であった場合には補正夜間沸上量の下限値がそれに対応した第１下限値に設定される。これにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、当該利用者の利用態様に対応した適切な湯水量を確保することができる。
また、請求項１によれば、第１しきい値及び第２しきい値を含む複数のしきい値が設定される。そして、そのような複数のしきい値設定に対応し、使用実績の湯水量が第１しきい値以上であった場合には補正夜間沸上量の下限値が第１湯水量に設定され、使用実績の湯水量が第２しきい値未満であった場合には補正夜間沸上量の下限値が第２湯水量に設定される。このように、利用者による湯水量の使用量に応じて多段階にきめこまかく下限値を設定することにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、利用者の利用態様に対応した適切な湯水量をさらに確実に確保することができる。
【0018】
また、請求項２によれば、特定期間に利用者が湯張り又は追焚きの使用実績があった場合は第２判定手段によってその旨が判定され、補正夜間沸上量の下限値がそのような利用態様に対応した第２下限値に設定される。これにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、湯張り又は追焚きに対応した適切な湯水量を確保することができる。
【0021】
また、請求項３によれば、沸上調整手段により、前記補正夜間沸上量の下限値が設定される。すなわち、目標夜間沸上量に占める昼間沸上量と補正夜間沸上量との比率が、特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいて調整される。これにより、例えば、朝方において、湯張り又は追焚きによる入浴の使用実績があったり、ある程度多い湯水の使用実績のあった利用者に対しては、それら利用態様に必要な湯水の量が少なくとも貯湯タンク内に確保されるように、昼間沸上量の比率が小さく調整されるとともに夜間沸上量の比率が大きく調整される。以上の結果、本願発明によれば、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方においてユーザの利用態様に応じた適切な湯水を確保することができる。この結果、買電による湯増しを回避しつつ、太陽光による発電量を利用した昼間沸上運転を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムのシステム構成図
【図2】ＨＥＭＳ機器及び制御部の機能ブロック図
【図3】翌日の天気が晴れと予測された場合の、太陽光発電による発電電力量の予測値、及び、電気負荷機器における消費電力量の予測値、の経時挙動を概念的に表すグラフ図
【図4】翌日の天気が雨又は曇り等と予測された場合の、太陽光発電による発電電力量の予測値、及び、電気負荷機器における消費電力量の予測値、の経時挙動を概念的に表すグラフ図
【図5】余剰沸上時間区分決定部が沸上可能時間帯のうちから沸上時間区分を決定する手法の一例を説明するための、余剰電力量の予測値の経時挙動を概念的に表すグラフ図
【図6】余剰沸上時間区分決定部が沸上可能時間帯のうちから沸上時間区分を決定する手法の他の例を説明するための、余剰電力量の予測値の経時挙動を概念的に表すグラフ図
【図7】太陽光発電装置の設置向きと日射量の時間変動との関係を模式的に表す説明図
【図8】補正夜間沸上容量の下限値を可変に設定するための段階レベルの設定条件を表す表
【図9】夜間沸上容量と段階レベルとに基づく補正夜間沸上容量の下限値を表す表
【図10】夜間沸上容量がＴＨ６＋α以上である場合の夜間沸上容量に占める余剰沸上容量と補正夜間沸上容量との比率の段階レベルごとの変化を表す説明図
【図11】夜間沸上容量がＴＨ５以上ＴＨ６＋α未満である場合の夜間沸上容量に占める余剰沸上容量と補正夜間沸上容量との比率の段階レベルごとの変化を表す説明図
【図12】夜間沸上容量がＴＨ４以上ＴＨ５未満である場合の夜間沸上容量に占める余剰沸上容量と補正夜間沸上容量との比率の段階レベルごとの変化を表す説明図
【図13】夜間沸上容量がＴＨ４未満である場合の夜間沸上容量に占める余剰沸上容量と補正夜間沸上容量との比率の段階レベルごとの変化を表す説明図
【図14】ＪＩＳ規格 Ｃ ９２２０で規定された１日の使用パターンを表す表
【図16】ＨＥＭＳ機器が実行する制御手順を表すフローチャート図
【図17】制御装置が実行する制御手順の前半部分を表すフローチャート図
【図18】ステップＳ１５の詳細手順を表すフローチャート図
【図19】ステップＳ２０の詳細手順を表すフローチャート図
【図20】ステップＳ５０の詳細手順を表すフローチャート図
【図21】制御装置が実行する制御手順の後半部分を表すフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【0023】
【0024】
本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システムのシステム構成を図１に示す。なお、図１においては、図示の煩雑防止のために、後述する信号授受のうち一部は図示省略している。図１において、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、図示しない家屋等の建造物に設置されたヒートポンプ式の貯湯式給湯装置１と、商用電源４９に接続された分電盤２と、前記家屋の屋根等に設置された太陽光発電パネル４、及び、太陽光発電パネル４の発電電力を交流電源に変換するインバータ５を備えた太陽光発電装置３と、前記貯湯式給湯装置１以外の他の負荷を構成する、例えばエアコン等からなる電気負荷機器６（図１中では単に「エアコン」と図示）と、前記家屋の家庭内の電力マネジメントを行うためのＨＥＭＳ（＝Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）機器７と、ネットワーク通信網８と、サーバ９とを有している。
【0025】
前記ＨＥＭＳ機器７は、貯湯式給湯装置１及び太陽光発電装置３に双方向に通信可能（破線参照。以下同様）に接続されている。これにより、ＨＥＭＳ機器７は、貯湯式給湯装置１の使用状況や太陽光発電装置３の発電電力情報や分電盤２の分岐回路ごとの消費電力量の情報を収集可能となっている。またＨＥＭＳ機器７は、さらに前記ネットワーク通信網８を介しサーバ９に接続され、必要な情報を相互にやりとり可能となっている。なお、ＨＥＭＳ機器７が太陽光発電装置３との間の通信により前記発電電力情報を収集するのに代え、ＨＥＭＳ機器７が、分電盤２への発電電力の入力あるいは分電盤２と商用電源４９との間の電力の授受を監視することで、太陽光発電装置３の発電電力情報を収集するようにしても良い。
【0026】
前記貯湯式給湯装置１は、リモコン装置５０と、湯水を貯湯する貯湯タンク１０と、前記貯湯タンク１０の底部に給水する給水管１１と、前記貯湯タンク１０の頂部から出湯する出湯管１２と、前記給水管１１から分岐した給水バイパス管１３と、前記出湯管１２からの湯と前記給水バイパス管１３からの水を、前記リモコン装置５０によって設定された給湯設定温度になるように混合する混合弁１４と、図示しない給湯端末に給湯する給湯管１５と、給湯流量を検出し対応する検出信号を出力する給湯流量センサ１６と、給湯温度を検出し対応する検出信号を出力する給湯温度センサ１７と、前記貯湯タンク１０内の湯水の貯湯温度を検出し対応する検出信号を出力する貯湯温度センサ１８とを有している。前記貯湯温度センサ１８は、貯湯タンク１０の側面に高さ位置を変えて複数個設けられている。これら複数の貯湯温度センサ１８のそれぞれは、例えば、十分に加熱された状態の湯の温度に対応して予め設定された、所定のしきい値以上の湯水温度を検出したとき、対応する検出信号を制御装置３１へ出力するように構成されている。これにより、前記複数の貯湯温度センサ１８のうち何個のセンサから前記検出信号が出力されているかに基づき、前記制御装置３１は、前記貯湯タンク１０内において十分に加熱された状態となっている湯の量（すなわち貯湯量）を検出することができる。
【0027】
また、前記貯湯式給湯装置１はさらに、前記貯湯タンク１０内の湯水を沸上目標温度に加熱するヒートポンプ装置１９（加熱手段に相当）を有している。このヒートポンプ装置１９は、冷媒を高温高圧に圧縮搬送する圧縮機２０と、前記高温の高圧の冷媒と前記貯湯タンク１０からの水との熱交換を行う水冷媒熱交換器２１と、前記水冷媒熱交換器２１で熱交換後の冷媒を減圧膨張させる膨張弁２２と、外気と低圧冷媒との熱交換を行い低圧冷媒を蒸発させる空気熱交換器２３と、前記空気熱交換器２３へ外気を送風する送風機２４と、前記圧縮機２０から吐出される前記冷媒の温度を検出し対応する検出信号を前記制御装置３１へ出力する吐出温度センサ２５と、前記送風機２４における例えば通風経路上に設けられ、外気温度を検出し対応する検出信号を前記制御装置３１へ出力する外気温度センサ３０とを備えている。
【0028】
また、前記貯湯式給湯装置１はさらに、貯湯式給湯装置１全体の作動を制御する前記制御装置３１と、前記貯湯タンク１０の下部と前記水冷媒熱交換器２１の水側入口とを接続する加熱往き管２６と、水冷媒熱交換器２１の水側出口と前記貯湯タンク１０の上部とを接続する加熱戻り管２７と、前記加熱往き管２６の途中に設けられた加熱循環ポンプ２８と、前記加熱戻り管２７に設けられ検出信号を前記制御装置３１へ出力する沸上温度センサ２９とを有している。なお、前記の加熱往き管２６、加熱戻り管２７、及び加熱循環ポンプ２８により加熱循環回路が構成されている（以下適宜、単に「加熱循環回路２６，２７，２８」という）。
【0029】
前記のように、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、太陽光発電装置３と、貯湯式給湯装置１とを備えている。日照条件が良好な場合、前記太陽光発電装置３は、前記太陽光発電パネル４で太陽光を受光して発電を行うことができ、前記貯湯式給湯装置１は、この太陽光発電装置３で発電された電力を用いて、前記ヒートポンプ装置１９が加熱循環回路２６，２７，２８を介し貯湯タンク１０内の湯水を加熱する沸上運転を行うことができる。このようにして太陽光発電による電力を用いた沸上運転を行う場合、少なくとも発電電力値がある程度大きい（詳細には、貯湯式給湯装置１に供給される電力値、すなわち、発電電力値から貯湯式給湯装置１を除く前記電気負荷機器６の消費する負荷使用電力値を差し引いた余剰電力値がある程度大きい）必要がある。そこで、前記沸上運転を円滑に行うために、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００には、前記ＨＥＭＳ機器７及び前記制御装置３１に、図２に示す各機能部が設けられている。
【0030】
すなわち、図２に示すように、前記ＨＥＭＳ機器７には、気象情報取得部３２Ａと、発電電力予測部３２Ｂと、負荷使用電力予測部３２Ｃと、装置使用電力予測部３２Ｄと、余剰電力予測部３２Ｅとが設けられている。また前記制御装置３１には、余剰沸上時間帯設定部３３Ａと、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂと、余剰沸上制御部４０と、余剰沸上容量算出部３７と、使用湯量学習部３４と、必要熱量決定部３５と、夜間沸上容量算出部３６と、補正夜間沸上容量算出部３８と、沸上容量下限値設定部４１と、夜間沸上制御部３９と、昼間沸増制御部４２と、朝湯張り・追焚き実績判定部４３と、朝使用量実績判定部４４とが設けられている。
【0031】
なお、これら各機能部の、ＨＥＭＳ機器７及び制御装置３１における割り当て（配分）は、図示の例に限られず、例えばＨＥＭＳ機器７と制御装置３１との間の通信内容を充実化することで、ＨＥＭＳ機器７に設けられている前記の各機能部３２Ａ～３２Ｅのうち一部の機能を制御装置３１に設けた構成としても良いし、逆に、制御装置３１に設けられている前記の各機能部３３Ａ，３３Ｂ，３４～４４のうちの一部の機能をＨＥＭＳ機器７に設けた構成としても良い。
【0032】
前記気象情報取得部３２Ａは、例えばサーバ９から発せられる気象情報（例えば天気予報情報や日照時間情報等）を取得する。なお、サーバ９以外の適宜の箇所から公知情報としての気象情報を取得しても良い。
【0033】
前記発電電力予測部３２Ｂは、太陽光発電装置３から取得済みの、過去所定期間において時間変動した単位時間ごとの発電電力量と、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報とに基づき、決定対象となる期間（この例では、例えば後述の図１６及び図１７に示すフローによる制御手順が実行される所望の日の翌日の１日間。以下適宜、単に「翌日」という）での、時間変動する前記太陽光発電装置３の発電電力挙動における単位時間ごとの発電電力予測値を決定（算出）する。
【0034】
前記負荷使用電力予測部３２Ｃは、前記分電盤２から取得済みの、前記建造物におけるエアコン等の前記電気負荷機器６の過去所定期間の単位時間ごとの消費電力量に基づき、前記翌日での、当該電気負荷機器６の単位時間ごとの消費電力を表す負荷使用電力の予測値（時間変動する場合もしない場合も含む）を決定（算出）する。
【0035】
前記装置使用電力予測部３２Ｄは、前記貯湯式給湯装置１から取得済みの、当該貯湯式給湯装置１の過去所定期間の単位時間ごとの消費電力量に基づき、前記翌日での当該貯湯式給湯装置１の単位時間ごとの消費電力を表す装置使用電力の予測値（時間変動する場合もしない場合も含む）を決定（算出）する。
【0036】
前記余剰電力予測部３２Ｅ（余剰電力予測手段に相当）は、前記発電電力予測部３２Ｂにより決定された前記発電電力予測値と、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより決定された前記負荷使用電力予測値とに基づき（具体的には前記発電電力予測値から前記負荷使用電力予測値を差し引いて）、所望日の翌日での時間変動する余剰電力挙動における前記建造物における単位時間ごとの余剰電力予測値を決定（算出）する。
【0037】
前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記余剰電力予測部３２Ｅで決定された前記翌日の単位時間ごとの余剰電力予測値と、前記装置使用電力予測部３２Ｄで決定された前記翌日の単位時間ごとの装置使用電力予測値とに基づき、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる時間帯（沸上可能時間帯）を決定する。
【0038】
この沸上可能時間帯の決定の具体例を、図３を用いて説明する。図３は、横軸に「０：００」，「１：００」，・・，「２３：００」，「２４：００」のように時刻が刻まれる時間軸をかつ縦軸に電力量［ｋＷｈ］を取り、前記翌日における、前記太陽光発電装置３における発電電力量の予測値（発電電力予測部３２Ｂにより予測）、前記電気負荷機器６における前記負荷使用電力予測値（負荷使用電力予測部３２Ｃにより予測）、及び、前記貯湯式給湯装置１における前記装置使用電力予測値（装置使用電力予測部３２Ｄにより予測）、の一例を概念的にそれぞれ表したグラフである。
【0039】
図３に示すように、この例は、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により前記翌日における天気が晴れであると予測された場合の例である。すなわち、図中の実線による折れ線グラフで示すように、太陽光発電装置３における発電電力量の予測値は、０：００～６：００までほぼ０［ｋＷｈ］で推移するが、日の出（６：００～７：００の間）とともに徐々に上昇し、７：００では０．２［ｋＷｈ］、８：００では１．０［ｋＷｈ］、８：３０で１．５［ｋＷｈ］、となり、その後９：００で１．８［ｋＷｈ］、１０：００では２．５［ｋＷｈ］、１１：００での３．２［ｋＷｈ］を経て、１２：００における３．３［ｋＷｈ］でピークを迎える。その後は、太陽光発電装置３における発電電力量は、日の陰りとともに徐々に減少し、１３：００では３．２［ｋＷｈ］、１４：００では２．５［ｋＷｈ］となり、その後１５：００で１．８［ｋＷｈ］、１５：３０で１．５［ｋＷｈ］、１６：００では１．０［ｋＷｈ］、１７：００での０．２［ｋＷｈ］を経て、日の入り（１７：００～１８：００の間）により１８：００以降はそのまま２４：００までほぼ０［ｋＷｈ］となる。
【0040】
一方、図中の灰色の棒グラフで示すように、前記電気負荷機器６における負荷使用電力の予測値は、前記翌日の０：００～２４：００の間、終日、０．５［ｋＷｈ］となっている。この結果、「太陽光発電装置３における発電電力量」－「電気負荷機器６における負荷使用電力量」で表される前記余剰電力の予測値は、図３に示すように、前記翌日の８：００で初めて０．５［ｋＷｈ］が生じ、８：３０で１．０［ｋＷｈ］、９：００で１．３［ｋＷｈ］、１０：００で２．０［ｋＷｈ］、１１：００での２．７［ｋＷｈ］を経て、１２：００における２．８［ｋＷｈ］で最大となる。その後、徐々に減少し、１３：００では２．７［ｋＷｈ］、１４：００では２．０［ｋＷｈ］、１５：００で１．３［ｋＷｈ］、１５：３０で１．０［ｋＷｈ］、１６：００で０．５［ｋＷｈ］となる。
【0041】
以上のような余剰電力の時間変動に対し、この例では、前記貯湯式給湯装置１が運転されるときの装置使用電力の予測値は、単位時間あたり１［ｋＷｈ］となっている。この結果、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、「余剰電力」≧「貯湯式給湯装置１の装置使用電力」となる、前記余剰電力により前記貯湯式給湯装置１を運転可能な時間帯（沸上可能時間帯）として、８：３０～１５：３０までの時間帯を設定する。なお、図３中には、一例として、実際に前記貯湯式給湯装置１の沸上運転が、前記沸上可能時間帯のうちの１１：００～１５：００で実行予定とされた場合を並記して例示している（黒色棒グラフ参照）。
【0042】
以上のようにして、本実施形態では、気象情報取得部３２Ａが取得した前記翌日１日間の気象情報に対応して発電電力予測部３２Ｂが太陽光発電装置３での発電電力値を決定し、それに基づいて余剰沸上時間帯設定部３３Ａが前記沸上運転を実行可能な発電電力値となる前記沸上可能時間帯を予測することができる。
【0043】
なお、図３に示した例は、前記したように前記翌日における天気が晴れであると予測された場合の例である。これに対し、例えば前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により前記翌日における天気が雨又は曇り等（太陽による日射がほとんどない）と予測された場合の例を図４に示す。この場合、図中の実線による折れ線グラフで示すように、太陽光発電装置３における発電電力量の予測値は、０：００～８：００までほぼ０［ｋＷｈ］で推移し、日の出に伴ってわずかに上昇するが、９：００で０．１［ｋＷｈ］、１０：００では０．３［ｋＷｈ］、１１：００で０．５［ｋＷｈ］、１２：００での０．６［ｋＷｈ］を経た後の１３：００におけるピークでも０．７［ｋＷｈ］程度に留まる。その後は、太陽光発電装置３における発電電力量は、１４：００で０．６［ｋＷｈ］、１５：００で０．５［ｋＷｈ］、１６：００では０．３［ｋＷｈ］、１７：００で０．１［ｋＷｈ］となり、１８：００以降はそのまま２４：００までほぼ０［ｋＷｈ］となる。この結果、「太陽光発電装置３における発電電力量」－「電気負荷機器６における負荷使用電力量」で表される前記余剰電力の予測値は、図４に示すように、前記翌日の１２：００～１４：００までの間でわずかに生じる程度であり、その最大値も０．２［ｋＷｈ］程度に留まる。このような場合、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａでは、「余剰電力」≧「貯湯式給湯装置１の装置使用電力」となる前記沸上可能時間帯を設定することができない。結果として、図４中に示すように、前記貯湯式給湯装置１の沸上運転は、（太陽光発電による電力を用いず）上記商用電源４９からの給電（すなわち太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００外から購入される電力を利用）により、通常通り、電力料金単価が安価な夜間帯（この例では２３：００～７：００）に実行予定とされる（詳細は後述）。
【0044】
図２に戻り、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより決定された前記少なくとも１つの沸上可能時間帯のうちから、その時間帯において前記沸上運転を行える時間長さが予め決定してある所定値（この例では例えば２時間）以上となる時間区分を、前記翌日において前記太陽光発電装置３からの電力により貯湯式給湯装置１が前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定する。なお、上記のような時間区分が複数ある場合には、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、それら複数の時間区分の中から、後述の区分決定ルールに沿って最も優先順位が高くなる時間区分を、前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定する。
【0045】
このような前記時間区分の決定の具体例を、図５及び図６を用いて説明する。これらの図では、前記図３等と同様、横軸に「５：００」，「６：００」，・・，「１８：００」，「２４：００」のように時刻が刻まれる時間軸を取り、縦軸には、余剰電力量［ｋＷｈ］（各図の左側に図示）を取って、前記貯湯式給湯装置１における前記余剰電力量の予測値（余剰電力予測部３２Ｅにより予測）の時間変動の例を示している。
【0046】
まず図５に示す例では、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により、前記翌日において朝から夕方まで概ね薄曇りが続く（午後の短時間だけ晴れ）と予測された場合の例（前記図３に示した例とは異なる別の例）である。この場合、図中の棒グラフで示すように、太陽光発電装置３における発電電力量に基づく前記余剰電力量の予測値は、５：００～７：００まで０［ｋＷｈ］で推移するが、その後緩やかに上昇し、８：００では０．５［ｋＷｈ］、９：００で０．７［ｋＷｈ］となった後、１０：００で０．８［ｋＷｈ］となり、１１：００での１．２［ｋＷｈ］、１２：００での１．３［ｋＷｈ］を経て、１２：３０頃からの晴れ間によって１３：００で２．０［ｋＷｈ］へ急上昇した後、１４：００で２．５［ｋＷｈ］となりピークを迎える。その後、前記余剰電力量は、１４：３０頃からの前記晴れ間の消失によって急激に減少し、１５：００で１．３［ｋＷｈ］、１６：００で１．０［ｋＷｈ］となった後、１７：００で０．５［ｋＷｈ］まで減少し、１８：００以降はほぼ０［ｋＷｈ］となる。
【0047】
このとき、図中の横太線で示すように、前記貯湯式給湯装置１が運転されるときの装置使用電力の予測値は、単位時間あたり１．５［ｋＷｈ］となっている。この結果、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記余剰電力の予測値が前記装置電力の予測値を超える前記沸上可能時間帯として、１２：３０～１４：３０までの時間区分が設定される。この結果、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上となる、当該１２：３０～１４：３０が、沸上運転を行うべき前記沸上時間区分に決定される。
【0048】
さらに図６に示す例は、前記気象情報取得部３２Ａで取得された気象情報により、前記翌日において、朝から夕方まで晴天（但し１２：００頃に一時的ににわか雨）と予測された場合の例である。この場合、図中の棒グラフで示すように、太陽光発電装置３における発電電力量に基づく前記余剰電力量の予測値は、５：００～７：００まで０［ｋＷｈ］で推移するが、その後徐々に上昇し、８：００では０．５［ｋＷｈ］、８：３０付近で１．５［ｋＷｈ］となった後、９：００及び１０：００で２．０［ｋＷｈ］となり、１１：００で２．５［ｋＷｈ］まで上昇した後に（例えば前記にわか雨への天候変化の影響で）減少に転じ、１１：３０で１．５［ｋＷｈ］、１２：００において１．０［ｋＷｈ］となる。その後再び前記余剰電力量は増加に転じ、１２：３０で１．５［ｋＷｈ］、１３：００で２．０［ｋＷｈ］、その後１４：００で２．７［ｋＷｈ］となりピークを迎え、その後減少して１４：３０付近で１．５［ｋＷｈ］となった後、１５：００では１．３［ｋＷｈ］、１６：００では１．０［ｋＷｈ］、１７：００で０．５［ｋＷｈ］まで減少し、１８：００以降はほぼ０［ｋＷｈ］となる。
【0049】
この場合は、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記余剰電力の予測値が前記装置電力の予測値を超える前記沸上可能時間帯として、図６に示すように、８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの２つが設定される。このとき、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂがこれら２つのうちいずれを前記沸上運転を行うべき前記沸上時間区分とするかは、前記したように、複数の区分が存在したときのために予め定められている区分決定ルールに沿って決められる。本実施形態では、例えば、最長時間となる時間区分優先、最先の時間区分優先、最後の時間区分優先、余剰電力のピーク値が最大（若しくは余剰電力が装置使用電力以上となる期間の累積値が最大）となる時間区分優先、及び、太陽光発電装置３の設置条件に適合する時間区分優先、の５つの区分ルールがそれぞれ定められている。
【0050】
（Ａ）最長時間となる時間区分優先
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、前記時間長さが最も長いものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、時間区分Ａは時間長さが３時間であり、時間区分Ｂは時間長さが２時間である。したがって、この場合は、より時間長さの長い、時間区分Ａ（８：３０～１１：３０）が、前記沸上時間区分となる。
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、前記時間長さが最も長いものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、時間区分Ａは時間長さが３時間であり、時間区分Ｂは時間長さが２時間である。したがって、この場合は、より時間長さの長い、時間区分Ａ（８：３０～１１：３０）が、前記沸上時間区分となる。
【0051】
（Ｂ）最先となる時間区分優先
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、もっとも早い最先のものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。したがって、上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、最先である時間区分Ａ（８：３０～１１：３０）が、前記沸上時間区分となる。
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、もっとも早い最先のものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。したがって、上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、最先である時間区分Ａ（８：３０～１１：３０）が、前記沸上時間区分となる。
【0052】
（Ｃ）最後の時間区分優先
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、もっとも後である最後のものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。したがって、上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、最後である時間区分Ｂ（１２：３０～１４：３０）が、前記沸上時間区分となる。
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、もっとも後である最後のものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。したがって、上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、最後である時間区分Ｂ（１２：３０～１４：３０）が、前記沸上時間区分となる。
【0053】
（Ｄ）余剰電力のピーク値が最大となる時間区分優先等
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、各区分における余剰電力値のピーク値が最大となるものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、時間区分Ａではピーク値は１１：００における２．５［ｋＷｈ］である一方、時間区分Ｂではピーク値は１４：００における２．７［ｋＷｈ］である。したがって、この場合は、よりピーク値が大きい、時間区分Ｂ（１２：３０～１４：３０）が、前記沸上時間区分となる。
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、各区分における余剰電力値のピーク値が最大となるものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、時間区分Ａではピーク値は１１：００における２．５［ｋＷｈ］である一方、時間区分Ｂではピーク値は１４：００における２．７［ｋＷｈ］である。したがって、この場合は、よりピーク値が大きい、時間区分Ｂ（１２：３０～１４：３０）が、前記沸上時間区分となる。
【0054】
なお、上記に代えて、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる期間の累積値が最大となるものを、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）してもよい。上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる期間の累積値は、時間区分Ａにおける累積値（図６中の斜線部ア参照）のほうが、時間区分Ｂにおける累積値（図６中の斜線部イ参照）よりも大きい。したがって、この場合は、より累積値が大きい、時間区分Ａ（８：３０～１１：３０）が、前記沸上時間区分となる。
【0055】
（Ｅ）太陽光発電装置の設置条件に適合する時間区分優先
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、太陽光発電装置３の設置条件に対してより適合しているものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。具体的には、例えば太陽光発電装置３（詳細には前記太陽光発電パネル４。以下同様）が西向きに設置されている場合には、図７（ａ）に示すように、通常、当該太陽光発電装置３への晴天時の日射量は、午前中早い時間や正午頃よりも午後遅めの時間帯が最大（図示の例では１５時頃）となる。また例えば太陽光発電装置３が南向きに設置されている場合には、図７（ｂ）に示すように、通常、当該太陽光発電装置３への晴天時の日射量は、午前中早い時間や午後遅い時間よりも正午前後の時間帯が最大（図示の例では１２時頃）となる。また例えば太陽光発電装置３が東向きに設置されている場合には、図７（ｃ）に示すように、通常、当該太陽光発電装置３への晴天時の日射量は、正午前後や午後遅い時間よりも午後早い時間帯が最大（図示の例では１０時頃）となる。
すなわち、余剰沸上時間区分決定部３３Ｂによりこの区分決定ルールが適用される場合には、複数の区分のうち、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（この例では２時間）以上であることを前提に、太陽光発電装置３の設置条件に対してより適合しているものが、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分として決定（選択）される。具体的には、例えば太陽光発電装置３（詳細には前記太陽光発電パネル４。以下同様）が西向きに設置されている場合には、図７（ａ）に示すように、通常、当該太陽光発電装置３への晴天時の日射量は、午前中早い時間や正午頃よりも午後遅めの時間帯が最大（図示の例では１５時頃）となる。また例えば太陽光発電装置３が南向きに設置されている場合には、図７（ｂ）に示すように、通常、当該太陽光発電装置３への晴天時の日射量は、午前中早い時間や午後遅い時間よりも正午前後の時間帯が最大（図示の例では１２時頃）となる。また例えば太陽光発電装置３が東向きに設置されている場合には、図７（ｃ）に示すように、通常、当該太陽光発電装置３への晴天時の日射量は、正午前後や午後遅い時間よりも午後早い時間帯が最大（図示の例では１０時頃）となる。
【0056】
したがって、例えば本実施形態における前記太陽光発電装置３（太陽光発電パネル４）が東向きに設置されていた場合には、前記のように午前中の早い時間の日照条件が特に良好（日射量が相対的に多い）と想定されることから、上記図６に示した８：３０～１１：３０までの時間区分Ａと、１２：３０～１４：３０までの時間区分Ｂとの例においては、時間区分Ａのほうが前記沸上時間区分として決定（選択）される。
【0057】
なお、上記のような太陽光発電パネル４の設置向きのみならず、当該太陽光発電パネル４の傾斜がどのような角度であるかに応じて、当該角度に合致するような日射角となる時間区分を選択するようにしてもよい。
【0058】
図２に戻り、以上のようにして、前記のような予測によって前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａで設定された前記沸上可能時間帯に含まれる、前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき沸上時間区分を、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定することができる。
【0059】
その後、前記のようにして余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定された前記沸上時間区分は、前記余剰沸上容量算出部３７へと出力される。余剰沸上容量算出部３７（昼間沸上量算出手段に相当）は、前記余剰電力予測部３２Ｅで決定された前記翌日の単位時間ごとの余剰電力予測値に基づき、前記翌日のうち前記所望日から前記翌日にわたる所定の夜間帯（この例では２３：００～７：００）を除く昼間帯（この例では７：００～２３：００）における、前記太陽光発電装置３からの電力を用いた前記貯湯式給湯装置１の昼間沸上運転による余剰沸上容量（昼間沸上量に相当。後述の余剰沸上容量（仮））を算出する。すなわち、余剰沸上容量算出部３７は、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより決定された前記沸上時間区分の間で、貯湯式給湯装置１が予め定められた沸上目標温度まで沸き上げることのできる余剰沸上容量を算出する。この算出された余剰沸上容量は、前記補正夜間沸上容量算出部３８へと出力される。
【0060】
一方このとき、前記使用湯量学習部３４には、前記給湯流量センサ１６からの検出信号（前記給湯湯量を表す）と、前記給湯温度センサ１７の検出信号（前記給湯温度を表す）と、給水温度センサ（図示せず）の検出信号（給水温度を表す）とが入力される。使用湯量学習部３４は、入力された前記給湯湯量を、前記給湯温度に対応させつつ所定温度（例えば４３［℃］）の使用湯量に換算し、過去所定期間（例えば７日間）の日毎の学習湯量や、前記夜間帯及び昼間帯の少なくとも一方のうち特定期間（この例では３：００～１５：００）における利用者による湯水の使用量を学習する。また、学習内容には、前記特定期間の間に湯張り又は追焚きが実行されたか否かの情報等も含まれる。
【0061】
なお、前記特定期間は、太陽光による昼間沸上運転よりも前に夜間沸上運転により沸き上げた湯が切れてしまうのを防止するために、使用湯量の実績を判断するための期間である。したがって、特定期間は、朝早く入浴等が行われることを考慮して未明から朝方にかけての期間である必要があり、且つ、遅くとも太陽光による昼間沸上運転の開始時間前までの期間である必要がある。そこで、特定期間は前記のように例えば３：００～１５：００に設定される。なお、太陽光による昼間沸上運転が終了する最も遅い時刻が例えば１７：００に設定されるため、最も遅く昼間沸上運転を行った際に湯切れを生じさせない時刻として１５：００までの期間に設定される。
【0062】
前記必要熱量決定部３５は、前記使用湯量学習部３４によって学習された前記過去所定期間の日毎の学習湯量に基づき、前記翌日における必要熱量を決定する。
【0063】
前記夜間沸上容量算出部３６（目標沸上量算出手段に相当）は、翌日に必要な貯湯量に基づき、前記夜間帯の開始時刻（この例では２３：００）から終了時刻（この例では７：００）までに沸き上げるべき夜間沸上容量（目標夜間沸上量に相当）を算出する。すなわち、前記夜間沸上容量算出部３６は、前記必要熱量決定部３５によって決定された前記翌日における必要熱量を前記沸上目標温度と給水温度との温度差で除して、必要容量を算出し、（後述の余剰沸上容量を用いた補正前の）前記夜間沸上容量とする。このようにして算出された夜間沸上容量は、前記補正夜間沸上容量算出部３８へと出力される。
【0064】
前記補正夜間沸上容量算出部３８（補正沸上量算出手段に相当）は、前記翌日における前記太陽光発電装置３からの電力利用を見込む場合において、前記夜間沸上容量から前記余剰沸上容量を減じることにより、前記夜間帯の前記開始時刻から前記終了時刻までに沸き上げる補正夜間沸上容量（補正夜間沸上量に相当。後述の第２の補正夜間沸上容量）を算出する。すなわち、前記補正夜間沸上容量算出部３８は、前記のようにして前記夜間沸上容量算出部３６により算出された夜間沸上容量（言い替えれば前記翌日の一日間において必要な湯水の量に対応した沸上容量）から、前記のようにして前記余剰沸上容量算出部３７により算出された余剰沸上容量（言い替えれば前記翌日のうち前記沸上時間区分において沸き上げる湯水の量に対応した沸上容量。後述の余剰沸上容量（仮））を差し引いて、前記翌日の昼間に余剰電力により沸上できない分に相当する補正夜間沸上容量を算出する。この補正夜間沸上容量は、前記沸上容量下限値設定部４１へ出力される。
【0065】
前記朝湯張り・追焚き実績判定部４３（第２判定手段に相当）は、前記使用湯量学習部３４による学習内容に基づいて、前記特定期間において、前記利用者による湯張り又は追焚きの前記使用実績があったか否かを判定する。この判定結果は、前記沸上容量下限値設定部４１へ出力される。
【0066】
前記朝使用量実績判定部４４（第１判定手段に相当）は、前記使用湯量学習部３４による学習内容に基づいて、前記特定期間における前記利用者による前記使用実績の湯水量が、所定のしきい値以上であったか否かを判定する。しきい値は、第１しきい値（例えば２００Ｌ）と、前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値（例えば１００Ｌ）とを含む複数（この例では２つ。３つ以上としてもよい）が設けられている。前記朝使用量実績判定部４４は、使用実績の湯水量が、前記第１しきい値以上であるか、前記第２しきい値以上前記第１しきい値未満であるか、若しくは前記第２しきい値未満であるかを判定する。この判定結果は、前記沸上容量下限値設定部４１へ出力される。
【0067】
前記沸上容量下限値設定部４１（沸上下限値設定手段に相当）は、前記夜間帯の前記終了時刻における前記貯湯タンク１０内の貯湯量が、前記特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいた湯水の量以上となるように、前記補正沸上容量算出部３８により算出された前記補正夜間沸上容量の下限値を可変に設定する。具体的には、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記朝湯張り・追焚き実績判定部４３により前記湯張り又は前記追焚きの使用実績があったと判定された場合には、前記補正夜間沸上容量の下限値を可変に設定するための段階レベルをレベル１（詳細は後述）に設定する。また、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記朝使用量実績判定部４４により前記湯水量が前記しきい値以上であったと判定された場合には、前記段階レベルをレベル１又はレベル２（詳細は後述）に設定する。
【0068】
詳細には、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記朝使用量実績判定部４４により前記湯水量が前記第１しきい値（例えば２００Ｌ）以上であったと判定された場合には、前記段階レベルをレベル１に設定し、前記朝使用量実績判定部４４により前記湯水量が前記第２しきい値（例えば１００Ｌ）以上前記第１しきい値未満であったと判定された場合には、前記段階レベルをレベル２に設定し、前記朝使用量実績判定部４４により前記湯水量が前記第２しきい値（例えば１００Ｌ）未満であったと判定された場合には、前記段階レベルをレベル３（詳細は後述）に設定する。
【0069】
前記のようにして、前記沸上容量下限値設定部４１により段階レベルを設定して補正夜間沸上容量の下限値を可変に設定することの詳細及び技術的意義について、以下説明する。
【0070】
すなわち、前記したように、補正夜間沸上容量算出部３８により、前記夜間沸上容量から前記余剰沸上容量が減じられることで、前記翌日に太陽光発電装置３からの電力を利用する時に夜間帯開始時刻から終了時刻までに沸き上げるべき（詳細には夜間帯の終了時刻において沸き上がった状態にしておくべき）前記補正夜間沸上容量が算出される。これにより、翌日の昼間帯に前記余剰沸上容量が見込まれる分、前記夜間帯における沸上量を少なくすることができるので、前記商用電源４９からの購入電力量（すなわち太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００外から購入される電力量）を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。
【0071】
ところで、前記のような補正夜間沸上容量の設定の結果、前記所望日～前記翌日にわたる当該夜間帯（この例では２３：００～７：００）が終了した直後（言い替えれば昼間帯が開始された直後、例えば７：００）においては、貯湯タンク１０内の全ての湯水が沸き上げられた状態とはなっておらず、未加熱水が、ある程度（＝前記太陽光発電の電力による前記余剰沸上容量の分）貯湯タンク１０内に残ったままとなる。例えば、前記翌日における前記余剰電力予測値が比較的大きい場合は、前記余剰沸上容量が比較的大きくなることから、その分前記補正夜間沸上容量が少なくなり、前記夜間帯終了直後（例えば７：００）において比較的多くの未加熱水が貯湯タンク１０内に存在した状態となる。
【0072】
しかしながら、ユーザによっては、例えば前記夜間帯における沸上運転完了後、前記昼間帯における沸上運転開始までの間（例えば前記図５の例では７：００～１２：３０までの間）に、適宜に入浴使用（浴槽に新たに湯張りをしてお湯に浸かる場合、シャワーを浴びる場合、浴槽に既に貼られているお湯に追焚きをして浸かる場合、ミストを発生させてサウナを使う場合、等）を行う場合がある。このような場合に、前記のようにして貯湯タンク１０内の前記未加熱水を多くしすぎると、湯切れによって前記入浴使用が困難となるか、若しくは湯切れ防止のために前記夜間帯と同様に前記商用電源４９からの購入電力（前記夜間帯よりも高価となる）を使用して新たな沸上運転（いわゆる湯増し）を行う必要が生じ、ユーザにとっての利便性が低下する。
【0073】
そこで、本実施形態においては、前記沸上容量下限値設定部４１により、前記補正夜間沸上容量の下限値が設定される。すなわち、夜間帯の前記終了時刻における前記貯湯タンク１０内の貯湯量が、前記特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいた湯水の量以上となるように、前記補正夜間沸上容量の下限値が可変に設定される。
【0074】
具体的には、図８に示すように、前記沸上容量下限値設定部４１は、例えば直前１週間における前記特定期間（この例では３：００～１５：００）において、前記湯張り又は前記追焚きのいずれか１つでも使用実績があった場合には、前記補正夜間沸上容量の下限値を可変に設定するための段階レベルをレベル１に設定する。又は、例えば直前１週間における前記特定期間の湯水の使用量の最大値（４３［℃］換算）が前記第１しきい値（２００Ｌ）以上であった場合には、前記段階レベルをレベル１に設定する。前記レベル１は、例えば利用者が朝大容量の湯張りを１回行うと共にシャワーを２回使用しても湯切れが生じない程度の量として設定されている。
【0075】
また図８に示すように、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記特定期間において前記湯張り及び前記追焚きのいずれも使用実績がなく、且つ、前記特定期間における湯水の使用量の最大値（４３［℃］換算）が前記第２しきい値（１００Ｌ）以上前記第１しきい値（２００Ｌ）未満であった場合には、前記段階レベルをレベル２に設定する。前記レベル２は、例えば利用者が朝シャワーを２回使用可能であるか、又は、中容量の湯張りを行うことが可能な程度の量として設定されている。
【0076】
また図８に示すように、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記特定期間において前記湯張り及び前記追焚きのいずれも使用実績がなく、且つ、前記特定期間における湯水の使用量の最大値（４３［℃］換算）が前記第２しきい値（１００Ｌ）未満であった場合には、前記段階レベルをレベル３に設定する。前記レベル３は、例えば利用者が朝シャワーを１回使用可能であるか、又は、小容量の湯張りを行うことが可能な程度の量として設定されている。
【0077】
図９～図１３に、前記のようにして設定された段階レベル（レベル１～３）と夜間沸上容量とに基づく第１の補正夜間沸上容量の一例を示す。前記沸上容量下限値設定部４１は、図９に示す表に基づいて第１の補正夜間沸上容量を設定し、当該第１の補正夜間沸上容量と、前記補正夜間沸上容量算出部３８により算出された前記第２の補正夜間沸上容量の多い方を、補正夜間沸上容量の下限値に設定する。なお、図９～図１３に示すＴＨ１～ＴＨ７は、図１に示した貯湯タンク１０に設けられた複数個（この例では７個）の貯湯温度センサ１８にタンク上部から順に番号を付したものであり、当該貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときの貯湯タンク１０における貯湯量を表すものである。また、沸き終いＴＨとは、ＴＨ１～ＴＨ７のうちのどの貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに沸上運転を停止させるかを表すものであり、夜間沸上運転の沸き終いＴＨが第１の補正夜間沸上容量（後述の図２０参照）に相当するものである。
【0078】
図９及び図１０に示すように、夜間沸上容量ＱＬがＴＨ６＋α［リットル］以上である場合には、夜間帯において、レベル１ではＴＨ５、レベル２ではＴＨ４、レベル３ではＴＨ３の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、夜間沸上運転を停止させる。また昼間帯において、ＴＨ７の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、太陽光発電による余剰電力を用いた昼間沸上運転を停止させる。
【0079】
また図９及び図１１に示すように、夜間沸上容量ＱＬがＴＨ５［リットル］以上ＴＨ６＋α［リットル］未満である場合には、夜間帯において、レベル１ではＴＨ５、レベル２ではＴＨ４、レベル３ではＴＨ３の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、夜間沸上運転を停止させる。また昼間帯において、ＴＨ６の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、太陽光発電による余剰電力を用いた昼間沸上運転を停止させる。
【0080】
また図９及び図１２に示すように、夜間沸上容量ＱＬがＴＨ４［リットル］以上ＴＨ５［リットル］未満である場合には、夜間帯において、レベル１ではＴＨ４、レベル２ではＴＨ３、レベル３ではＴＨ３の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、夜間沸上運転を停止させる。また昼間帯において、ＴＨ５の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、太陽光発電による余剰電力を用いた昼間沸上運転を停止させる。
【0081】
また図９及び図１３に示すように、夜間沸上容量ＱＬがＴＨ４［リットル］未満である場合には、夜間帯において、レベル１ではＴＨ３、レベル２ではＴＨ３、レベル３ではＴＨ３の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、夜間沸上運転を停止させる。また昼間帯において、ＴＨ４の貯湯温度センサ１８が所定のしきい値以上の湯水温度を検出したときに、太陽光発電による余剰電力を用いた昼間沸上運転を停止させる。
【0082】
なお、前記において、各夜間沸上容量ＱＬにおけるレベル１に対応するＴＨ５，ＴＨ４，ＴＨ３が、所定の第２下限値又は第１湯水量に相当し、各夜間沸上容量ＱＬにおけるレベル２に対応するＴＨ４，ＴＨ３が、所定の第１下限値に相当する。また、各夜間沸上容量ＱＬにおけるレベル３に対応するＴＨ３が、第２湯水量に相当する。
【0083】
また、前記のように、トータルの沸上げ量である夜間沸上容量ＱＬは一定のままとされつつ、前記沸上容量下限値設定部４１により設定された段階レベル（レベル１～３）に応じて、夜と昼の沸き上げ比率が変更されている。すなわち、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記特定期間における利用者の過去の使用実績に基づき、前記夜間沸上容量ＱＬに占める、前記余剰沸上容量と前記補正夜間沸上容量との比率を可変に調整する沸上調整手段にも相当する。
【0084】
なお、前記特定期間における使用実績の例としては、浴槽に新たに湯張りをしてお湯に浸かる場合やシャワーを浴びる場合等が含まれる。したがって前記補正夜間沸上容量は、前記湯張りに対応した容量や、前記シャワーに対応した容量とすることが考えられる。その際、予め、ユーザが浴槽へ前記湯張りを行う場合や前記シャワーを使用する場合の典型的な湯水使用パターンを想定しておき、その湯水使用パターンに対応して、前記補正夜間沸上容量を設定しておくこともできる。
【0085】
前記湯水使用パターンの一例として、ＪＩＳ規格Ｃ ９２２０で規定された「家庭用ヒートポンプ給湯機の給湯モード性能試験」において経時的に想定されている１日の使用パターンの内容を、図１４に示す。図１４に示すように、この規格では、パターン番号１～５６までの使用パターンのそれぞれについて、用途、使用開始時刻［時・分・秒］、給湯時の流量［リットル／分］、貯湯タンク１０からの給湯量［リットル］、給湯熱量［メガジュール］、保温熱量［メガジュール］、が規定されている。また、この図１４に示される全内容について同一用途の行為を集約したものを、図１５に示す。
【0086】
図１５において、前記開始時刻及び前記給湯量が規定されている全パターンによる、１日の合計給湯量（言い替えれば、貯湯タンク１０中の湯水の１日の合計消費量）は所定の給湯温度（この例では４０℃）の湯水に換算した換算値で約４６０［リットル］となっている。そして、パターン番号５の前記湯張りパターンの給湯量は、１８０［リットル］となっている。また、前記シャワーの使用に関しては、パターン番号７，１６の前記シャワーパターンの給湯量が２０［リットル］、パターン番号１０，１９の前記シャワーパターンの給湯量が５０［リットル］となっており、最も多い給湯量は５０［リットル］である。
【0087】
そこで、前記夜間沸上容量ＱＬのＴＨ６＋α以上として例えば５００［リットル］を想定する場合には、利用者が朝大容量の湯張りを１回（約１８０［リットル］）行うと共にシャワーを２回（約５０［リットル］×２＝約１００［リットル］）使用しても湯切れが生じない程度の量として設定される前記レベル１に相当するＴＨ５を、例えば約２８０～３５０［リットル］程度とすることができる。
【0088】
また、利用者が朝シャワーを２回使用可能であるか（約５０［リットル］×２＝約１００［リットル］）、又は、中容量の湯張りを行うことが可能な程度の量（例えば約１５０［リットル］）として設定される前記レベル２に相当するＴＨ４を、例えば約１５０～２００［リットル］程度とすることができる。
【0089】
また、利用者が朝シャワーを１回使用可能であるか（約５０［リットル］）、又は、小容量の湯張りを行うことが可能な程度の量（例えば約１００［リットル］）として設定される前記レベル３に相当するＴＨ３を、例えば約１００～１５０［リットル］程度とすることができる。
【0090】
なお、前記１８０［リットル］という容量は、標準的な浴槽の容積に基づいたものであり、実際の湯張りの量は、貯湯式給湯装置１に設置された前記浴槽の大きさ、ユーザの水位の好み（入浴姿勢で肩が出る程度、肩が浸かる程度、首まで浸かる程度）によって異なる。一般的なユニットバスに用いられる浴槽では、７０％水位で１５０～２００［リットル］程度の湯張り量となる。したがって、ユーザそれぞれの設定を考慮するのであれば、本実施形態のように過去の湯張り量（前記所定の給湯温度換算）を学習しておいてその学習結果に基づき前記補正夜間沸上容量を設定するのが好ましい。なお、各ユーザが所望に設定した湯張り量を用いて前記補正夜間沸上容量を設定してもよい。
【0091】
なお、前記入浴使用として例えば前記追焚きやサウナを使う場合等も、詳細な説明は省略するが、前記同様、適宜の典型的なパターンを想定して前記補正夜間沸上容量を設定することができる。また、ユーザごとに、考えられ得るすべての入浴使用の態様それぞれについて湯水使用パターンを想定して対応する給湯量を算出し、それらのうちの最大値を前記補正夜間沸上容量としてもよい。
【0092】
また、前記補正夜間沸上容量を、前記した種々の入浴使用のうちのどの使用態様に対応して設定するかは、例えば前記リモコン装置５０によってユーザが設定入力可能となっている。なおその際、前記の「湯張りをする場合」や「シャワーを浴びる場合」に対応した前記下限値が、予めデフォルトとして設定されていてもよい。
【0093】
以上のようにして沸上容量下限値設定部４１が前記補正夜間沸上容量の前記下限値を可変に設定することにより、例えば、朝方において、湯張り又は追焚きによる入浴の使用実績があったり、ある程度多い湯水の使用実績のあった利用者に対しては、それら利用態様に必要な湯水の量が少なくとも貯湯タンク１０内に確保されるように、前記補正夜間沸上容量が増大補正される。これにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方においてユーザの利用態様に応じた適切な湯水を確保することができる。この結果、買電による湯増しを回避しつつ、太陽光による発電量を利用した昼間沸上運転を効率的に行うことができる。
【0094】
以上のようにして前記沸上容量下限値設定部４１により下限値を設定された前記補正夜間沸上容量は、夜間沸上制御部３９及び余剰沸上容量算出部３７へと出力される。余剰沸上容量算出部３７は、前記夜間沸上容量算出部３６で算出された前記夜間沸上容量から、前記補正夜間沸上容量を減じることで、前記余剰沸上容量を確定する。
【0095】
前記夜間沸上制御部３９は、前記所望の日から前記翌日にかけての夜間帯（例えば前記所望の日の２３：００～前記翌日の７：００）において、前記沸上容量下限値設定部４１から出力された前記補正夜間沸上容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。
【0096】
なお、前記したように翌日の天気が晴天等の場合で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより前記沸上可能時間帯が設定され前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより前記沸上時間区分が設定された場合には、この沸上時間区分が前記余剰沸上制御部４０へと出力されている。前記余剰沸上制御部４０は、前記翌日の前記沸上時間区分（例えば図５の例では前記翌日の１２：３０～１４：３０）において、前記余剰電力を用いて前記余剰沸上容量算出部３７により算出された前記余剰沸上容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。
【0097】
また前記昼間沸増制御部４２は、前記夜間帯以外の昼間帯（例えば７：００～２３：００）において前記貯湯タンク１０内の湯水の前記貯湯量が予め定められたしきい値以下に減少（前記複数の貯湯温度センサ１８により検出）すると、前記商用電源４９を用いて、所定の昼間沸増容量を沸き上げるように、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御する。なお、前記夜間沸上容量算出部３６において、前記のようにして算出した前記必要容量を貯湯タンク１０の容量と比較し、それらのうち小さい方を前記夜間沸上容量としてもよい（以下、同様）。このとき、前記必要容量が貯湯タンク１０の容量を超えている場合に、前記夜間沸上容量算出部３６で算出された前記夜間沸上容量を前記昼間沸増制御部４２へと入力し、前記昼間沸増制御部４２が前記夜間帯に沸き上げられなかった分を昼間沸増容量として算出し、この算出した昼間沸増容量を沸き上げるように前記のような制御を行うようにしても良い。
【0098】
【0099】
図１６に、前記ＨＥＭＳ機器７が実行する制御手順を示す。図１６において、まずステップＳ１１０で、ＨＥＭＳ機器７は、電力料金単価が安価な夜間帯（例えば２３：００～７：００）の開始時刻（例えば７：００）となったか否かを判定する。夜間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ１１０：ＮＯ）ループ待機し、夜間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に移る。
【0100】
ステップＳ１２０では、ＨＥＭＳ機器７は、前記気象情報取得部３２Ａにより、サーバ９からの前記気象情報を取得する。なお、気象情報取得部３２Ａが定期的に前記サーバ９から前記気象情報を取得して最新データを適宜の箇所に記憶しておき、このフローが開始されたときに、前記ステップＳ１２０のタイミングで、前記適宜の箇所に記憶されていた気象情報のデータを読み出して用いるようにしてもよい。
【0101】
その後、ステップＳ１３０に移り、ＨＥＭＳ機器７は、前記発電電力予測部３２Ｂにより、太陽光発電装置３の過去所定期間の単位時間ごとの発電電力量と、前記ステップＳ１２０で取得した気象情報とに基づき、前記翌日での前記太陽光発電装置３の単位時間ごとの発電電力予測値を決定（算出）する。
【0102】
そして、ステップＳ１４０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記負荷使用電力予測部３２Ｃにより、前記電気負荷機器６の過去所定期間の単位時間ごとの負荷使用電力量に基づき、前記翌日での、当該電気負荷機器６の単位時間ごとの負荷使用電力予測値を決定（算出）する。
【0103】
その後、ステップＳ１５０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記装置使用電力予測部３２Ｄにより、前記貯湯式給湯装置１の過去所定期間の単位時間ごとの装置使用電力量に基づき、前記翌日での当該貯湯式給湯装置１の単位時間ごとの装置使用電力予測値を決定（算出）する。なお、既に述べたように、前記装置使用電力予測部３２Ｄと同等の機能を、前記貯湯式給湯装置１の前記制御装置３１が備え、前記装置使用電力予測値を決定してもよい。その際、前記制御装置３１自らが自己の消費電力を公知の手法で学習してもよいし、自己の消費電力を一定値として決定してもよい。この場合には、後述のステップＳ１７０では余剰電力予測値（いずれも後述）のみが制御装置３１へ出力され、また後述の図１７のステップＳ１０では、余剰電力予測値（いずれも後述）のみが制御装置３１により取得される。
【0104】
そして、ステップＳ１６０に移り、ＨＥＭＳ機器７は、前記余剰電力予測部３２Ｅにより、前記ステップＳ１３０で決定された前記発電電力予測値と、前記ステップＳ１４０で前記電気負荷機器６の単位時間ごとの負荷使用電力予測値とに基づき、前記翌日での前記建造物における単位時間ごとの余剰電力予測値を決定（算出）する。
【0105】
そして、ステップＳ１７０で、ＨＥＭＳ機器７は、前記ステップＳ１５０で決定した装置使用電力予測値、及び、前記ステップＳ１６０で決定した余剰電力予測値を、制御装置３１へ出力し、このフローを終了する。
【0106】
図１７～図２１に、前記制御装置３１が実行する制御手順を示す。まず図１７において、ステップＳ５で、制御装置３１は、図１６の前記ステップＳ１１０と同様、前記夜間帯の開始時刻となったか否かを判定する。夜間帯開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ５：ＮＯ）ループ待機し、夜間帯開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に移る。
【0107】
ステップＳ１０では、制御装置３１は、前記図１６の前記ステップＳ１７０で出力された、前記装置使用電力予測値、及び、前記余剰電力予測値を取得する。その後、ステップＳ１５に移る。
【0108】
ステップＳ１５では、制御装置３１は、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａにより、前記ステップＳ１０で取得された前記翌日の単位時間ごとの余剰電力予測値、及び、前記翌日の単位時間ごとの装置使用電力予測値、に基づき、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上となる前記沸上可能時間帯を決定する。
【0109】
ステップＳ１５の詳細手順を図１８に示す。図１８において、まずステップＳ１５１で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記余剰電力予測値が前記装置使用電力予測値以上であることを表すフラグＦを０に初期化する。
【0110】
そして、ステップＳ１５２で、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、処理対象とする時刻ｔに、まず昼間帯の開始時刻（この例では７：００。以下同様）をセットする。その後、ステップＳ１５３に移る。
【0111】
ステップＳ１５３では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記ステップＳ１０で取得した前記余剰電力及び前記装置使用電力の値に基づき、時刻ｔにおける前記余剰電力の予測値が、当該時刻ｔにおける前記装置使用電力の予測値以上であるか否かを判定する。例えば時刻ｔがまだ早い時間であって日射が十分でなく余剰電力の大きさが不足し装置使用電力未満の値である場合はステップＳ１５３の判定が満たされず（Ｓ１５３：ＮＯ）、ステップＳ１５７に移る。
【0112】
ステップＳ１５７では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦが１であるか否かを判定する。後述のステップＳ１５４においてＦ＝１とされるまではＦ＝０のままであることからこの判定が満たされず（Ｓ１５７：ＮＯ）、ステップＳ１５５に移る。
【0113】
ステップＳ１５５では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記時刻ｔに対し所定の時間偏差△ｔ（余剰電力予測値の単位時間）を加え、ステップＳ１５６に移る。
【0114】
ステップＳ１５６では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、この時点での処理対象の前記時刻ｔが、昼間帯の終了時刻（この例では２３：００。以下同様）になったか否かを判定する。２３：００に到達しない間は判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。
【0115】
前記のようにしてステップＳ１５３→ステップＳ１５７→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・のような時刻ｔをずらしながらの繰り返しの間に、例えば十分な日射となり余剰電力の大きさが装置使用電力以上となった場合はステップＳ１５３の判定が満たされ（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、ステップＳ１５４に移る。
【0116】
ステップＳ１５４では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦを１とする。その後、前記ステップＳ１５５で前記のように時刻ｔに△ｔを加え、ステップＳ１５６に移行する。前記と同様、２３：００に到達しない間はステップＳ１５６の判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。こうして余剰電力の大きさが装置使用電力以上となっている間は、ステップＳ１５３→ステップＳ１５４→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・のように時刻ｔをずらしながら同様の流れが繰り返される。
【0117】
その後、再び日射が不十分となり余剰電力の大きさが装置使用電力未満となるとステップＳ１５３の判定が満たされなくなり（Ｓ１５３：ＮＯ）、前記ステップＳ１５７に移る。この時点では、前記ステップＳ１５４によってフラグＦの値は１になっていることからステップＳ１５７の判定が満たされ（Ｓ１５７：ＹＥＳ）、ステップＳ１５８に移る。
【0118】
ステップＳ１５８では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、先に前記フラグＦが０から１となったとき（ステップＳ１５３の判定が満たされたとき）から、この時点までの区間を、前記沸上可能時間帯に組み入れる。そして、ステップＳ１５９に移る。
【0119】
ステップＳ１５９では、前記余剰沸上時間帯設定部３３Ａは、前記フラグＦを再び０に戻した後、前記ステップＳ１５５に移って前記のように時刻ｔに△ｔを加え、ステップＳ１５６に移行する。前記と同様、２３：００に到達しない間はステップＳ１５６の判定が満たされず（Ｓ１５６：ＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様の手順を繰り返す。
【0120】
以上のようにして、時刻ｔをずらしながら、ステップＳ１５３→ステップＳ１５７→ステップＳ１５８→ステップＳ１５９→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・の繰り返し、若しくは、ステップＳ１５３→ステップＳ１５４→ステップＳ１５５→ステップＳ１５６→ステップＳ１５３→・・の繰り返しを行っている間に、前記時刻ｔが前記２３：００になったら判定が満たされ（Ｓ１５６：ＹＥＳ）、このルーチンを終了して、図１７のステップＳ２０へ移行する。
【0121】
図１７に戻り、ステップＳ２０では、制御装置３１は、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂにより、前記ステップＳ１５で決定された前記少なくとも１つの沸上可能時間帯のうちから、前記沸上運転を行える時間長さが所定値（例えば２時間。以下同様）以上となり、かつ、前記区分決定ルールに沿って最も優先順位が高くなる時間区分を、前記翌日において前記太陽光発電装置３からの電力により前記沸上運転を行うべき前記沸上時間区分として決定する。
【0122】
ステップＳ２０の詳細手順を図１９に示す。図１９において、まずステップＳ２０４で、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、処理対象とする前記沸上可能時間帯に、予め定めた所定長さ（前記の所定値。この例では２時間）以上である時間区分があったか否かを判定する。前記所定長さ以上の前記時間区分があった場合はステップＳ２０４の判定が満たされ（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５に移る。
【0123】
ステップＳ２０５では、前記余剰沸上時間区分決定部３３Ｂは、前記所定長さ以上となった前記時間区分のうち、前記区分決定ルールに沿って最も優先順位が高くなる時間区分を、前記沸上運転を行うべき沸上時間区分に決定する。
【0124】
一方、前記ステップＳ２０４において、前記所定長さ以上の前記時間区分がなかった場合はステップＳ２０４の判定が満たされず（Ｓ２０４：ＮＯ）、ステップＳ２０６に移り、沸上時間区分なしと決定する。
【0125】
前記ステップＳ２０５又はステップＳ２０６が完了したらこのルーチンを終了して、図１７のステップＳ２５へ移行する。
【0126】
図１７に戻り、ステップＳ２５では、制御装置３１は、前記必要熱量決定部３５により、前記使用湯量学習部３４で学習済みの前記過去所定期間の日毎の学習湯量に基づき、平均や標準偏差等を用いた公知の手法を用いて前記翌日における必要熱量を決定（算出）する。なお、この必要熱量は、所定温度（例えば４３［℃］）換算の必要湯量として算出しても良い。
【0127】
その後、ステップＳ３０で、制御装置３１は、前記必要熱量決定部３５により、前記ステップＳ２５で決定した前記必要湯量と、適宜の手法で取得した外気温度（あるいは前記給水温度等の他の条件でもよい）とから、前記沸上目標温度を決定する。なお、この沸上目標温度は、例えば６５［℃］～７５［℃］の間でなるべく低く設定されるが、特に前記必要湯量が多い場合や、前記外気温度が低い場合や、前記給水温度が低い場合には（それ以外の場合に比べ）高めに設定される。
【0128】
そして、ステップＳ３５で、制御装置３１は、前記夜間沸上容量算出部３６により、前記ステップＳ３０で決定された前記必要熱量を前記沸上目標温度と給水温度との温度差で除して前記必要容量に換算し、前記夜間沸上容量を算出する。なお、このようにして算出した必要容量が前記貯湯タンク１０の容量を超えている場合には、当該貯湯タンク１０の容量を前記夜間沸上容量としても良い。
【0129】
その後、ステップＳ４０で、制御装置３１は、前記余剰沸上容量算出部３７により、前記ステップＳ２０で決定された前記沸上時間区分の間で、貯湯式給湯装置１が、前記ヒートポンプ装置１９の所定の加熱能力の大きさで前記沸上目標温度まで沸き上げることのできる前記余剰沸上容量を仮に算出する。なお、本ステップＳ４０で算出した余剰沸上容量を、後述のステップＳ５２で確定する余剰沸上容量と区別するために適宜「余剰沸上容量（仮）」と記載する。
【0130】
そして、ステップＳ４５で、制御装置３１は、前記沸上容量下限値設定部４１等により、前記夜間帯の前記終了時刻における前記貯湯タンク１０内の貯湯量が、前記特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいた湯水の量以上となるように、第１の補正夜間沸上容量を設定する。
【0131】
ステップＳ４５の詳細手順を図２０に示す。図２０において、まずステップＳ４５１で、前記朝湯張り・追焚き実績判定部４３は、前記使用湯量学習部３４による学習内容に基づいて、前記特定期間において、前記利用者による湯張り又は追焚きの前記使用実績があったか否かを判定する。湯張り又は追焚きの使用実績があった場合はステップＳ４５１の判定が満たされ（Ｓ４５１：ＹＥＳ）、ステップＳ４５２に移る。
【0132】
ステップＳ４５２では、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記補正夜間沸上容量の下限値を可変に設定するための段階レベルをレベル１に設定する。その後、後述のステップＳ４５７に移る。
【0133】
一方、前記ステップＳ４５１において、湯張り又は追焚きの使用実績がなかった場合はステップＳ４５１の判定が満たされず（Ｓ４５１：ＮＯ）、ステップＳ４５３に移る。
【0134】
ステップＳ４５３では、前記朝使用量実績判定部４４は、前記使用湯量学習部３４による学習内容に基づいて、前記特定期間における前記利用者による使用湯量が第１しきい値（２００Ｌ）以上であったか否かを判定する。使用湯量が第１しきい値（２００Ｌ）以上であった場合はステップＳ４５３の判定が満たされ（Ｓ４５３：ＹＥＳ）、前記ステップＳ４５２に移り、前記沸上容量下限値設定部４１は前記段階レベルをレベル１に設定する。その後、後述のステップＳ４５７に移る。
【0135】
一方、前記ステップＳ４５３において、使用湯量が第１しきい値（２００Ｌ）未満であった場合はステップＳ４５３の判定が満たされず（Ｓ４５３：ＮＯ）、ステップＳ４５４に移る。
【0136】
ステップＳ４５４では、前記朝使用量実績判定部４４は、前記使用湯量学習部３４による学習内容に基づいて、前記特定期間における前記利用者による使用湯量が第２しきい値（１００Ｌ）以上であったか否かを判定する。使用湯量が第２しきい値（１００Ｌ）以上であった場合はステップＳ４５４の判定が満たされ（Ｓ４５４：ＹＥＳ）、ステップＳ４５５に移る。
【0137】
ステップＳ４５５では、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記段階レベルをレベル２に設定する。その後、後述のステップＳ４５７に移る。
【0138】
一方、前記ステップＳ４５４において、使用湯量が第２しきい値（１００Ｌ）未満であった場合はステップＳ４５４の判定が満たされず（Ｓ４５４：ＮＯ）、ステップＳ４５６に移る。
【0139】
ステップＳ４５６では、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記段階レベルをレベル３に設定する。
【0140】
ステップＳ４５７では、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記ステップＳ４５２、ステップＳ４５５、又はステップＳ４５６で設定された段階レベル（レベル１～３）と、前記ステップ３５で算出した夜間沸上容量とに基づいて、前記第１の補正夜間沸上容量を設定する。
【0141】
前記ステップＳ４５７が完了したらこのルーチンを終了して、図１７のステップＳ５０へ移行する。
【0142】
図１７に戻り、ステップＳ５０で、制御装置３１は、前記補正夜間沸上容量算出部３８により、前記ステップＳ３５で算出された前記夜間沸上容量から、前記ステップＳ４０で算出された余剰沸上容量（仮）を差し引いた、第２の補正夜間沸上容量を算出する。
【0143】
そして、ステップＳ５１では、制御装置３１は、前記沸上容量下限値設定部４１により、前記ステップＳ４５７で設定した前記第１の補正夜間沸上容量と、前記ステップＳ５０で算出した前記第２の補正夜間沸上容量の多い方を、補正夜間沸上容量の下限値に設定する。なお、本ステップＳ５１で設定した補正夜間沸上容量の下限値を、前記第１の補正夜間沸上容量及び前記第２の補正夜間沸上容量と区別するために適宜「第３の補正夜間沸上容量」と記載する。
【0144】
その後、ステップＳ５２では、前記余剰沸上容量算出部３７により、前記ステップＳ３５で算出された前記夜間沸上容量から、前記ステップＳ５１で設定した第３の補正夜間沸上容量を減じることで、前記余剰沸上容量を確定する。なお、本ステップＳ５２で確定した余剰沸上容量を、前記ステップＳ４０で算出した余剰沸上容量（仮）と区別するために適宜「余剰沸上容量（確定）」と記載する。
【0145】
そして、ステップＳ５５では、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、この時点における前記複数の貯湯温度センサ１８の検出結果に基づき、十分に加熱された状態でお湯とみなせる貯湯量の容量（残湯容量）を算出する。
【0146】
その後、ステップＳ６０で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、
前記ステップＳ５５で算出された前記残湯容量を加味し、前記第３の補正夜間沸上容量から前記残湯容量を減じた値に沸上温度と給水温度の差温を乗じた値を加熱能力で除して沸き上げ時間を算出し、前記ステップＳ５１で設定された第３の補正夜間沸上容量を前記夜間帯の終了時刻（例えば７：００）までに沸上完了するのに適切な夜間沸上開始時刻を算出する。
前記ステップＳ５５で算出された前記残湯容量を加味し、前記第３の補正夜間沸上容量から前記残湯容量を減じた値に沸上温度と給水温度の差温を乗じた値を加熱能力で除して沸き上げ時間を算出し、前記ステップＳ５１で設定された第３の補正夜間沸上容量を前記夜間帯の終了時刻（例えば７：００）までに沸上完了するのに適切な夜間沸上開始時刻を算出する。
【0147】
そして、図２１のステップＳ６２に移り、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、この時点での時刻（現在時刻）がステップＳ６０で算出した夜間沸上開始時刻となったか否かを判定する。夜間沸上開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ６２：ＮＯ）ループ待機し、夜間沸上開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ６２：ＹＥＳ）、ステップＳ６４に移る。
【0148】
ステップＳ６４では、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御し、前記貯湯タンク１０の下部から取り出した水を前記ステップＳ３０で決定した前記沸上目標温度まで加熱して貯湯タンク１０の上部から順次積層させる、夜間沸上運転を開始する。
【0149】
その後、ステップＳ６６で、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記のようにして夜間沸上運転が行われた後、前記ステップＳ５１で設定された第３の補正夜間沸上容量を沸き上げたことが前記貯湯温度センサ１８により検出された（若しくは運転中の現在時刻が前記夜間帯の終了時刻となった）か否かを判定する。前記夜間沸上容量を沸き上げた場合は（若しくは前記夜間帯の終了時刻となった）場合は判定が満たされ（Ｓ６６：ＹＥＳ）、夜間沸上運転の完了とみなされて、ステップＳ６８に移る。
【0150】
ステップＳ６８では、制御装置３１は、前記夜間沸上制御部３９により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記ステップＳ６４で開始した夜間沸上運転を停止する。このとき、貯湯タンク１０の下部には未加熱水が残るが、前記のように夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、ユーザの利用態様に応じた適切な湯水の量が貯湯タンク１０内に生成されている。その後、ステップＳ７０に移る。
【0151】
ステップＳ７０では、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、この時点での時刻（現在時刻）がステップＳ２０で決定した沸上時間区分の開始時刻（余剰沸上開始時刻）となったか否かを判定する。余剰沸上開始時刻となるまでは判定が満たされず（Ｓ７０：ＮＯ）ループ待機し、余剰沸上開始時刻となったら判定が満たされ（Ｓ７０：ＹＥＳ）、ステップＳ７２に移る。
【0152】
ステップＳ７２では、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記貯湯式給湯装置１の前記ヒートポンプ装置１９（詳細には、前記圧縮機２０、前記送風機２４、前記加熱循環ポンプ２８等）を制御し、前記貯湯タンク１０の下部から取り出した水を前記ステップＳ３０で決定した前記沸上目標温度まで加熱して貯湯タンク１０の上部から順次積層させる、余剰沸上運転を開始する。
【0153】
その後、ステップＳ７４で、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記のようにして余剰沸上運転が行われた後、ステップＳ５２で確定した前記余剰沸上容量（確定）を沸き上げたことが前記貯湯温度センサ１８により検出された（若しくは運転中の現在時刻が前記沸上時間区分の終了時刻となった）か否かを判定する。前記余剰沸上容量（確定）を沸き上げた場合は（若しくは前記沸上時間区分の終了時刻となった）場合は判定が満たされ（Ｓ７４：ＹＥＳ）、余剰沸上運転の完了とみなされて、ステップＳ７６に移る。
【0154】
ステップＳ７６では、制御装置３１は、前記余剰沸上制御部４０により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記ステップＳ７２で開始した余剰沸上運転を停止する。このとき、前記したように、前記夜間沸上運転の完了時に貯湯タンク１０の下部に未加熱水が残っているため、余剰沸上運転の開始までの間に一切給湯されていなくても、当初予測していた余剰電力を全量活用した余剰沸上運転を連続して行うことができる。このようにして余剰沸上運転が完了した後、ステップＳ９６に移る。
【0155】
ステップＳ９６では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、この時点での時刻（現在時刻）が前記昼間帯（例えば７：００～２３：００）の終了時刻（例えば２３：００）となったか否かを判定する。昼間帯終了時刻となっていれば判定が満たされ（Ｓ９６：ＹＥＳ）、図１７に示した前記ステップＳ５に戻り、同様の手順を繰り返す。前記昼間帯終了時刻となっていなければ判定が満たされず（Ｓ９６：ＮＯ）、ステップＳ９２に移る。
【0156】
ステップＳ９２では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、例えば貯湯タンク１０の残湯量が前記最低貯湯量以下になったか否かを最上部の貯湯温度センサ１８が所定の湯切れ危険温度以下にまで低下したか否かで判定する。前記湯切れ危険温度より高い温度であればステップＳ９２の判定が満たされず（Ｓ９２：ＮＯ）、前記ステップＳ９６に戻って同様の手順を繰り返す。前記湯切れ危険温度以下であればステップＳ９２の判定が満たされて（Ｓ９２：ＹＥＳ）湯切れ状態であるとみなされ、ステップＳ９４へ移行する。
【0157】
ステップＳ９４では、制御装置３１は、前記昼間沸増制御部４２により、前記ヒートポンプ装置１９を制御し、前記湯切れを解消するための所定時間（例えば１時間）の湯切れ（定量）沸増運転を行う。その後、前記ステップＳ９６に戻って同様の手順を繰り返す。
【0158】
以上説明したように、本実施形態の太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００によれば、前記沸上容量下限値設定部４１により、前記補正夜間沸上容量の下限値が設定される。すなわち、夜間帯の前記終了時刻における前記貯湯タンク１０内の貯湯量が、特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいた湯水の量以上となるように、前記補正夜間沸上容量の下限値が可変に設定される。これにより、例えば、朝方において、湯張り又は追焚きによる入浴の使用実績があったり、ある程度多い湯水の使用実績のあった利用者に対しては、それら利用態様に必要な湯水の量が少なくとも貯湯タンク１０内に確保されるように、前記補正夜間沸上容量が増大補正される。以上のように、本実施形態によれば、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方においてユーザの利用態様に応じた適切な湯水を確保することができる。この結果、買電による湯増しを回避しつつ、太陽光による発電量を利用した昼間沸上運転を効率的に行うことができる。
【0159】
なお、本実施形態において当該湯切れ防止の効果を得る限りにおいては、図６等を用いて説明した前記時間区分の決定における、太陽光発電による電力を用いた沸上運転が所定時間以上であることという限定や、前記区分決定ルールの適用等は必ずしも必要ではない。要は、太陽光発電による電力を用いた沸上運転の実行予定に対応して夜間帯に商用電源４９からの給電による沸上運転を行う場合において、その沸上容量に対し、前記の手法により下限値を設定すれば足りるものである。
【0160】
また、本実施形態では特に、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、特定期間において、前記利用者による湯張り又は追焚きの前記使用実績があったか否かを判定する朝湯張り・追焚き実績判定部４３をさらに有し、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記朝湯張り・追焚き実績判定部４３により前記湯張り又は前記追焚きの使用実績があったと判定された場合には、前記補正夜間沸上容量の下限値をそのような利用態様に対応した値（レベル１の下限値）に設定する。これにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、湯張り又は追焚きに対応した適切な湯水量を確保することができる。
【0161】
また、本実施形態では特に、太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム１００は、前記特定期間における前記利用者による前記使用実績の湯水量が、所定のしきい値以上であったか否かを判定する前記朝使用量実績判定部４４をさらに有し、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記朝使用量実績判定部４４により前記湯水量が前記しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上容量の下限値をそのような利用態様に対応した値（レベル１又はレベル２の下限値）に設定する。これにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、当該利用者の利用態様に対応した適切な湯水量を確保することができる。
【0162】
また、本実施形態では特に、前記しきい値は、第１しきい値（例えば２００Ｌ）と、前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値（例えば１００Ｌ）と、を含む複数が設けられており、前記朝使用量実績判定部４４は、少なくとも、前記使用実績の湯水量が、前記第１しきい値以上であるか若しくは前記第２しきい値未満であるか、を判定し、前記沸上容量下限値設定部４１は、前記朝使用量実績判定部４４により前記湯水量が前記第１しきい値以上であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上容量の下限値をそのような利用態様に対応した値（レベル１の下限値）に設定し、前記朝使用量実績判定部４４により前記湯水量が前記第２しきい値未満であったと判定された場合には、前記補正夜間沸上容量の下限値をそのような利用態様に対応した値（レベル３の下限値）に設定する。このように、利用者による湯水量の使用量に応じて多段階にきめこまかく下限値を設定することにより、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方において、利用者の利用態様に対応した適切な湯水量をさらに確実に確保することができる。
【0163】
また、本実施形態では特に、前記沸上容量下限値設定部４１により、前記補正夜間沸上容量の下限値が可変に設定される。すなわち、夜間沸上容量に占める余剰沸上容量と補正夜間沸上容量との比率が、特定期間における利用者の過去の使用実績に基づいて調整される。これにより、例えば、朝方において、湯張り又は追焚きによる入浴の使用実績があったり、ある程度多い湯水の使用実績のあった利用者に対しては、それら利用態様に必要な湯水の量が少なくとも貯湯タンク１０内に確保されるように、余剰沸上容量の比率が小さく調整されるとともに補正夜間沸上容量の比率が大きく調整される。以上の結果、本実施形態によれば、夜間沸上運転の終了時すなわち朝方においてユーザの利用態様に応じた適切な湯水を確保することができる。この結果、買電による湯増しを回避しつつ、太陽光による発電量を利用した昼間沸上運転を効率的に行うことができる。
【0164】
なお、本発明は以上の態様に限定されることなく、その趣旨を変更しない範囲で適用可能なものであり、例えば前記ＨＥＭＳ機器７に設けられた各機能部（気象情報取得部３２Ａと、発電電力予測部３２Ｂと、負荷使用電力予測部３２Ｃと、装置使用電力予測部３２Ｄと、余剰電力予測部３２Ｅ）のうち少なくとも１つを前記サーバ９に設けても良い。
【0165】
また、以上において、図２等の各図中に示す矢印は信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。
【0166】
【符号の説明】
【0167】
１ 貯湯式給湯装置
３ 太陽光発電装置
６ 電気負荷機器
７ ＨＥＭＳ機器
１０ 貯湯タンク
１９ ヒートポンプ装置（加熱手段）
３１ 制御装置
３２Ｅ 余剰電力予測部（余剰電力予測手段）
３６ 夜間沸上容量算出部（目標沸上量算出手段）
３７ 余剰沸上容量算出部（昼間沸上量算出手段）
３８ 補正夜間沸上容量算出部（補正沸上量算出手段）
４１ 沸上容量下限値設定部（沸上下限値設定手段、沸上調整手段）
４３ 朝湯張り・追焚き実績判定部（第２判定手段）
４４ 朝使用量実績判定部（第１判定手段）
４９ 商用電源
１００ 太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム
３ 太陽光発電装置
６ 電気負荷機器
７ ＨＥＭＳ機器
１０ 貯湯タンク
１９ ヒートポンプ装置（加熱手段）
３１ 制御装置
３２Ｅ 余剰電力予測部（余剰電力予測手段）
３６ 夜間沸上容量算出部（目標沸上量算出手段）
３７ 余剰沸上容量算出部（昼間沸上量算出手段）
３８ 補正夜間沸上容量算出部（補正沸上量算出手段）
４１ 沸上容量下限値設定部（沸上下限値設定手段、沸上調整手段）
４３ 朝湯張り・追焚き実績判定部（第２判定手段）
４４ 朝使用量実績判定部（第１判定手段）
４９ 商用電源
１００ 太陽光発電装置連携貯湯式給湯システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】