| (1)シュラウド・タービン |
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風力発電機の周囲に特殊な形状のシュラウド（囲い）を取り付けることで、風レンズ効果によって風速を加速し、風力発電機の出力を飛躍的に増大させることが出来ます。
市販製品の風力発電機を改造する場合もありますが、左写真は、専用の風力発電機を製作しました。
発電機やブレードなども、計算によって設計し、弊社にて製作したオリジナル仕様機です。
この事例に限らず、実験用風力発電機の設計・製作には、電気的・機械的・流体力学的な様々な知識が必要とされますが、弊社では、各方面の正しい知識・理論に基づいた製品造りを心がけておりますので、安心してご利用いただけます。
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(2)極地向け電源装置 |
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極地(南極)向けの電源装置です。
現地の強烈なブリザードに耐えるよう頑丈なアルミフレームで骨組みを構成し、内部はマイナス50℃の極寒でも電子装置類(センサーやデータロガー等)が正常に機能するように分厚い断熱処理を施してあります。
極地では、太陽高度が低いため、本体側面に太陽電池を取り付けてあります。また日射が得られない白夜の数ヶ月間を持ちこたえるだけのバッテリー容量と寒さに耐える超高性能バッテリーを備えています。
極地向けの機器の場合は、すべての仕様が特殊であり、例えば通常の電線ケーブルは、寒さで被覆が割れるなどのトラブルが発生しますので配慮が必要です。
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(3)オリジナル・ブレード |
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ブレード形状に着目した研究などにおいて、お客様からご指示いただいた通りのブレードを製作することも可能です。
ブレードの翼型ナンバーや、具体的なプロファイルデータをお送り頂ければ、弊社にてNC加工機の切削加工により任意形状のブレードをお作りします。
左写真は、風力発電機本体には、エアロゼン２を利用し、任意形状のブレードを取り付けるためのアッセンブリー一式です。プロファイルデータ、翼弦長、ピッチ角度分布などについてご指示いただき、作成しました。
取り付け角度は可変型で、ブレード枚数も6枚、3枚、2枚の状態で実験が出来るようになっています。
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(4)発電機の特性把握試験機 |
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風力発電機の出力は、風車ブレードによって風エネルギーを運動(回転)エネルギーに変換する機械流体的な段階と、運動エネルギーを発電機によって電気エネルギーに変換する電気的な段階が、それぞれ副次的に絡み合った相関の結果として得られる値であるため、出力特性を把握し、最大発電点追従などに応用するためには、ブレードと発電機のそれぞれの特性について個別に実験する必要があります。
左写真は、発電機を強制的にモーターで回転させ、回転数と発生電圧、電力の関係について実験するための簡易装置です。
ブレードの特性実験には、トルクメータ、回転数計などを利用します。
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(5)無電源地帯における実用電源装置 |
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地球環境や宇宙環境の研究では、観測施設が高山頂上などの無電源地帯に限られ、環境保護や測定データの信頼性確保などの観点から発動(エンジン)発電機を利用できない場合が少なくありません。このような場合には、規模の大きな自然エネルギー発電装置が必要になります。
左写真は、2800mの高所にある観測所の電源装置として太陽電池および風力発電機によるハイブリッド発電システムの制御盤の内部です。
数キロ～数十キロワット規模の電源装置であっても、基本的なシステム構成は小規模なものと同様ですが、アンペア容量が非常に大きくなるのが特徴です。
(左写真のブレーカは、225アンペア容量です)
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(6)風力発電機によるLED表示装置 |
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風力発電機のブレード内にLEDを埋め込み、回転数と回転角度位置に合わせてLEDを点滅させることで、視覚的な残像特性により、空間上に文字や図を表示させることが出来ます（特許出願中）。
左写真は、エアロゼン２をベースにした実験機で、3本のブレードにはLEDが埋め込まれ、ノーズコーン内に制御装置が収納されています。
ブレードは、弊社で製作した特殊仕様で、ブレード製作時に、LEDがモールド加工によって一体成型されるように製作しました。
今後は、より規模の大きな試験装置による実証試験が実施される予定です。 |
(7)風向追従性を把握するための方向センサー |
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風力発電機の風向追従性を調べるためには、風力発電機に方向センサーを取り付ける必要があります。
風力発電機に市販製品を利用する場合には、方向センサーを取り付けるスペースや構造を有していませんので、左写真のようにセンサーを外部に取り付けます。
風力発電機の向きと同調して動く支柱外側の磁石が、支柱内部の回転軸に設置された磁石を動かします。支柱内部の磁石は、ロータリエンコーダやポテンショメータに接続されていますので、風力発電機の向きに応じた電気信号を出力します。磁場に影響を与えないように、支柱は非磁性材料の特殊鋼を使用しています。
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