風力発電

自転車についているダイナモを使い、発電風車を作りました。 ダイナモの軸に直接ブレード付きのアルミ製フランジを取り付けて風力で回転させ、発生した交流電流を整流して直流に変換しLEDを光らせる実験をしてみます。

大きな地図で見る 場所は静岡県の御前崎マリンパーク。ここは日本のウインドサーフィンの聖地ともいわれ、かなり強い西風が吹きます。

今回実験した超小型風車ではない本物の発電風車が三基設置してあり、私が訪れた時にも勢い良く回転していました。 一般的に風車というと、風の方向に平行に軸を設置する水平軸風車を思い浮かべる方が多いと思われます。 今回作成した風車もその水平軸風車ですが、ダウンウインド型の構造をしています。 これは風車を支える本体の支柱に対して風下側に回転ブレードがついている風車のことで、風に向かうというよりも風を受け止めるような構造をしています。 支柱より風上に回転ブレードが付いているアップウインド型よりも作るのが簡単です。

風の強さに応じて風車の回転軸を垂直に起こしてゆく（ブレード回転面は風に対して平行に近づいてゆく）可動式構造をとることにします。 発電された交流電流を整流して直流に変換し、並列された赤・黄・青三つのLEDに接続します。赤と黄は1.8Vから光りますが、青は3Vないと光りません。 海岸に設置されていた大型の風車の下に風力計がありました。風速15m/sとかなりの強風です。 倒れないように大型カメラ用の三脚に重しをつけ、支柱の風下側に回転ブレードを向けます。 自作の小型発電風車は設置と同時にかなりのスピードで回転を始め、あっという間に本体の角度が傾いて行きます。 回転しているブレード面が生き物のように動き回り、もう危なくて触る事ができません。 ブウウーーーーンという音がします。ダイナモとフランジの接続部分が震えています。 数秒後、赤と黄色のLEDが発光を始めました。 最初はぼんやりと、次第に輝きを強めて行きます。 わずかではありますが電解コンデンサに電力を溜めているので、段階的に輝度を増していく、という感じ。 実験成功。 発電の原理くらい頭では解ってはいたのですが、実際にやってみると不思議です。手の込んだ自家発電アウトドアランプのようなものでしょうか。 青のLEDだけは光りませんでした。これだけの回転でも、3V発電までは行かないようです。 おそらく、四角い金属フランジと左右の重さが異なるブレードのせいで回転数が上がらないのでしょう。 本体の重さが足らないのですぐに強風対策のために回転面が斜めになってしまうのも原因の一つであると思われます。 改良するとしたらまずその辺りからとなるでしょう。