いま、大規模な洋上風力発電な話が話題ですね。日本は平均での自然風が3m/s台とあまり風力発電に向く土地ではないようで、ビジネスでの風力発電が成り立つのは山間部や洋上の一部などの立地に限られています。台風などの自然災害も多い土地柄ということもあり、リスクも扱いが難しいところだと思います。
となると、DIYでの風力発電は限られた条件内でやる以上、さまざまな制限により厳しい実績になることが予想されます。
多くの風力発電の製品は、風車が回転する最低風量が2m程度と謳っていますが、Web上の事例紹介を見ていると実際は3～5m程度の風でないとうまく回ってくれないようです。また、多くの風力発電機の定格出力は風速12～14m/s程度になっているのですが、このような風が吹くことは稀です。風のエネルギーは風速の3乗に比例するため、仮に風速12m/sの半分の6m/sだとしても、エネルギー量は激減することになります。
さらに、台風などで設備が破損しないよう考慮する必要もあります。
それでも、風車の回る姿にはなんともいえない魅力があり、それだけでも検討せずにはいられないテーマです。また、風車の形にはものすごく多くのパターンがあり、試行錯誤の裾野の広さについては、自作発電の中ではトップクラスだと思います。
日本大学の生産工学部が主催されている風力発電コンペ「WINCOM」がyoutubeに掲載されていますので紹介します。
我が家でやるならばどんな形式がよいか
我が家は隣家との距離が結構近いので、騒音や故障時の影響について慎重に考えなくてはなりません。屋根の上や庭にポールを立ててという選択肢がなくなるので、消去法としてベランダくらいしか残りません。
ベランダは幅が1ｍほどと狭いです。一般的な横方向の風を受ける風車のタイプは風向きによって回転するので、そのスペースは確保できなさそうです。
調べていくと、回転軸が縦になっている「垂直型」と呼ばれる風車がありました。これは風車の形もさまざまで検討のし甲斐がありますし、回転の直径を1mに収めることも可能そうなので、この方向で進めていくことにしました。
まずは、垂直型の風車の形式にはどのようなものがあるのか調べてみました。
抗力型
クロスフロー型
サボニウス型
パドル型
揚力型
ダリウス型
直線翼型
複合型
風JIN ⇒ ダリウス+サボニウス
シグナスミル型
トルネード型 ⇒ジャイロミル?+サボニウス?
その他
ジャイロミル型
ブレードピッチ
マグナス型
一本の棒で発電？
スパイラル型？
スパイラルマグナス
引用：アイキャッチの画像は日本風洞製作所さんの「2重プロペラ風力発電機」の画像を使わせていただきました。
コメント