ソーラー・風力ハイブリッド発電装置

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本風力ブレードはパワーを生み出すヨットのセール効果を利用した揚力と抗力を兼ね備えた増速ギヤ

方式の発電装置で、小型にも拘らず軸回転速度を抑えた発電が可能である。

    ブレードの面積が大きいのでその面を有効に活かし、ソーラーセルを設置することも可能であり、

昼夜問わない発電が期待出来る。小規模発電装源等に有望である。                      トップへ

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ヨットのセールパワーを応用した風力発電装置STERS

Sail Thrust Effect Rotor System)(図1

 

            

図1.ヨットの推進メカニズムを応用したソーラーセル兼用ハイブリッド型風力発電装置。

 

スイング翼ソーラーパネル兼用風力発電装置Leaf-1(図2)

 

     

図2.フレキシブルソーラーセル風車机上モデル               図3.フレキシブルソーラーセル風車500Wモデル

 

【開発の主な狙い】

・ソーラーセルを翼にした風力発電。

・強風時にパッシブに翼が吹き流し状態になり回転を制御し、所定風速に戻り次第再び自動復帰することを可能とする。

・回転数が60rpm以下のため風切り音やバードストライクを防ぎ、近くにいても恐怖感が無く都市型としても展開の可能性。

・翼がスイングすることでソーラーセル面に積雪しにくく、降雪地域での可能性。

@  【構造・動作原理】

構造は、図1、図2、図3に示すように水平方向に放射状に延びた複数のアームに翼を左右対称に設置し、それぞれのアームは気流の流れに応じ翼面の角度が0度〜90度の間で変化する構造となっている。

回転トルクに悪影響を及ぼす風上に向かう翼は、軽い風圧でも翼面の迎角が風の流れ方向と平行に

なるように角度が変化することで風上へ回転翼の風圧抵抗を極力低く抑えることが出来る。

一方、風下への回転翼面は地表面に対し垂直状態となり追い風による風圧を受けて軸回転を生む機構

となっている。

A【効果】

・抗力駆動のため翼の回転数がプロペラ方式より遅くなるため発電量を大きくするためには出来るだけ翼面積を大きくする必要があるが、本装置の優位性として、低回転速度(風速の約1/3)のため振動や衝撃等による機械的リスクが少ないことから、翼の大型化によりソーラーパネルと兼用させることが可能となり、単一装置として昼夜を問わずの発電を可能にした。

・抗力型スイング式翼により、風上に向かう翼の抗力を減し、軸トルクをアップさせた。

・翼の回転が低速なため、騒音や振動、バードストライクの恐れはほとんど無く、また、高トルクのため増速ギヤにより低風速でも発電が可能となる。

・風力と太陽光発電のハイブリッド化により省スペースでシンプルな一体構造となり、メンテ時には翼一枚毎の脱着が可能で軽量なため移動も容易。

・翼がスイングすることでパネル面上への積雪を防止する効果を確認した。

・強風時の翼破損防止対策は、風速がある一定以上になると翼が傾斜し風を逃がし、風速がある一定値以下で再び自然復帰することを確認した。