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作ってみる - 風力発電装置 (1)

先日の手計算で、家庭用電力をそこそこまかなえるかもしれないという結論を得た風力発電装置。

まずは既存の風力発電装置の動く仕組みや雰囲気を知ろうということで教材を探したところ、学研の「大人の科学」vol.18を見つけました。

NEC_0131.jpg


なんともタイミングのいいことに、去年の12月に発売されたんですね。

学研は、小学校低学年の頃に親が定期購読してくれていました。思えば学研の科学の付録を組み立てるときのワクワク感が僕が理系に進む原動力になったような気がします。
そして大人の科学のこの号には、僕が去年通っていた発明起業塾の藤村先生の非電化の考え方や那須のアトリエが紹介されていました。
なんだか学研とはウマが合うな~と感じる瞬間でした。


さて、さっそく付録を組み立てましょう。

まず、これが発電機と赤色LEDです。

IMG_5401.jpg


解説によると、LEDは色によって必要な電力が違うそうです。

発電機は、見た目が昔プラモデルなんかでよく見たモーターにそっくりです。
それもそのはず、同じ装置を使って、モーターは電気を力に、発電機は力を電気に変えるんですね。
スピーカーとマイクも同じような関係ですね(同じ装置を使って音⇔電気信号)。

発電機の上にくっついている2本の黒いネジは、発電機とは別の部品なのですが、発電機の中にある磁石にくっついていたのがおもしろかったのでそのまま写真に撮りました。
半透明のボディにはコイルがうっすら見えているし、こんなふうに磁石があることも確認できたし、発電機が電磁誘導で動いていることを改めて実感しました。

で、こんな感じで組み立てていきます。

IMG_5405.jpg


完成したら、この日は外に風がほとんど吹いていなかったので、とりあえず扇風機で実験しました。

IMG_5406.jpg


風車のお尻のLEDが点いているのがわかりますでしょうか?
実際は点灯ではなく点滅していました。これは、発電機が作り出す電気が交流だからだそうです。

風車の顔(?)を風下の方に向けるのが新鮮でした。
実は完成直後は一瞬ブレード(羽根)の取り付ける向きを間違えたかと思ったのですが、説明書をよく読むとこれはダウンウィンド型とよばれるタイプでこういうものなんだそうです。

扇風機からかなり離してもちゃんと回っていました。よくできてますね。


あくる日の未明、なんと外には雪が降っていて風もありそうでしたので、今度はベランダで自然の風で実験しました。

設置。
IMG_5414.jpg


光った!
IMG_5415.jpg


コンセントも電池もない自然界でLEDを光らせることができたことにちょっと感動してしまいました。


この実験から感じたことは、微風でもそれを捕らえて首の向きを変えて発電できることが重要だということです。

なお、この付録の発電の仕様は、
・発電風速(LEDが発光を始めるときの風速):約0.8m/s
・発電開始回転数(発電風速のときの回転数):約320rpm
・出力(風速3.5m/sのときの電圧電流値):約6.8V、約7.7mA
だそうです。

解説書には他にもメカニズムがいろいろ解説されているのであとで熟読しようと思います。

そして次は、こういう組み立てるだけのじゃなくて自分で手作りのものを作りたいです。


(以下参考本の紹介です)

大人の科学マガジン Vol.18 (風力発電キット) (Gakken Mook)大人の科学マガジン Vol.18 (風力発電キット) (Gakken Mook)
(2007/12)
不明

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自転車の発電機でマイクロ風力発電に挑戦 (サイエンス・シリーズ)自転車の発電機でマイクロ風力発電に挑戦 (サイエンス・シリーズ)
(2003/10)
三野 正洋

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愉しい非電化―エコライフ&スローライフのための愉しい非電化―エコライフ&スローライフのための
(2006/05)
藤村 靖之

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