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第3版の訂正とお詫び 第2版の訂正とお詫び 初版の訂正とお詫び マイクロ風力発電 一問一答

第3版の訂正とお詫び
<速報>(CQ出版社の本書のページにはまだ反映されておりません)
 下記の訂正がございます.以下に訂正いたしますとともにお詫び申し上げます.

2011年10月6日:
(1)p.48,表2-4 ブレード直径と回転数(周速比は6);
 ブレード直径の単位は[cm]ではなく,[m]


第2版の訂正とお詫び
<速報>(CQ出版社の本書のページにはまだ反映されておりません)
 下記の訂正がございます.以下に訂正いたしますとともにお詫び申し上げます.

2010年4月20日:
(1)p.177,図7-34 過充電防止機能付き電磁ブレーキ回路;
 右上のOPアンプLM358の8番ピンは100kΩとVR3の接続点ではなく,下図のように12V電源の56Ωの左側へ接続する.



2010年4月16日:
(1)p.156,図のキャプションが脱落  <図7-13> 300W級充電制御回路

(2)p.156
 発電機入力の−側の47Ωは,正しくは470Ω.



(3)p.164,図7-20 700W級充電制御回路
 出力トランスT1のTr4側に10μF 250V (MP)を挿入.


(4)p.177,図7-34 過充電防止機能付き電磁ブレーキ回路;
 左上の風力発電機入力の+側からGNDへの接続線を削除し,風力発電機入力の−側をGNDへ接続する.



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初版の訂正とお詫び

<速報>(CQ出版社の本書のページにはまだ反映されておりません)
 下記の訂正がございます.以下に訂正いたしますとともにお詫び申し上げます.

2010年4月20日:
(1)p.177,図7-34 過充電防止機能付き電磁ブレーキ回路;
 右上のOPアンプLM358の8番ピンは100kΩとVR3の接続点ではなく,下図のように12V電源の56Ωの左側へ接続する.



2010年4月16日:
(1)p.156
 発電機入力の−側の47Ωは,正しくは470Ω.



(2)p.164,図7-20 700W級充電制御回路
 出力トランスT1のTr4側に10μF 250V (MP)を挿入.


(3)p.177,図7-34 過充電防止機能付き電磁ブレーキ回路;
 左上の風力発電機入力の+側からGNDへの接続線を削除し,風力発電機入力の−側をGNDへ接続する.



2008年10月27日:
(1)p.156,図7-13 300W級充電制御回路;  TL494の8番ピンからTr4のコレクタへの接続をカットする.
 TL494の8番ピンはTL494の11番ピンへ接続する.(下図参照.クリックで拡大します.)



2007年5月24日:
(1)p.86,表3-2;鋼板の正しい寸法は300×300×4.5mm

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マイクロ風力発電 一問一答

[1] マイクロ風力発電って何ですか?
 おおむね出力1kW以下程度で,風車(ローター)の直径が3m以下程度の小さな風力発電機を使った発電のことです.最近各所で見られる大型の風力発電機は定格出力が1台あたり数百kWありますが,マイクロ風力発電は発電機も風車も小型です.

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[2] 大きさはどのぐらいですか?
 プロペラ型の場合,風車(ローター)の直径は1.2〜3m程度です.

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[3] 発電機の出力や電圧は?
 本書の中で製作した発電機は3相交流発電機を二つ組み合わせた6相交流発電機であり,定格出力は700W,出力電圧は最大で100Vを越えます.このままでは使いにくいので12Vの鉛蓄電池(ディープ・サイクル・バッテリ)に蓄え,直流12Vのまま,あるいは市販のインバータを使って家庭電化製品用(AC100V,50Hz)に変換して使います.

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[4] 風が吹かないときも使えますか?
 上記のようにいったん鉛蓄電池(バッテリ)に発電電力を蓄えているので,風がないときでも使えます.ただし,強い風が吹かないと発電量も少なめですし,風がないときはバッテリへの充電も行われません.
 風が吹かない日のために太陽電池発電を併用する方法も有効です.

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[5] どのぐらいの風速で発電しますか?
 発電を開始する風速を「カットイン風速」といいます.カットイン風速は2〜3m/sくらいです.カットイン風速で発電を開始し,風速の増加に応じて出力が増えますが,その出力は平均風速で決まります.平均風速は場所や季節などに大きく左右されます.
 春先に実測したデータによると海浜に近い田舎において1日の平均風速は3〜4m/sぐらいでした.春一番の強風だと平均風速で8〜9m/sでした.瞬間最大風速では15m/sに及ぶと考えられます.

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[6] 発電量はどのぐらいですか?
 風力発電によって得られる電力は風速の3乗に比例します.
 本書で製作した定格700Wクラスの発電機に直径2mの高速型3枚ブレードを使った場合,風速3m/sで発電を開始し,平均風速が5m/sなら約100W,風速8m/sで約250Wが得られます.風速10m/s以上では,安全のためローターが上方に傾倒し,出力350Wで飽和状態となります.本書に実測例を述べてあります.

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[7] 1日あたりの発電量はどのぐらいですか?
 風速によって変わるので明快にいえませんが,例えば本書で紹介した直径2mのローターを取り付けた発電機の実測発電量から計算して,平均風速が5m/sとするならば,下の表のように1か月あたり63kWhとなります.
 一般家庭(親子4人)の1か月ぶんの電力消費量は約300kWhといわれていますので,20%ぐらいを賄える計算になります.この場合,平均風速が問題で,筆者が設置した場所で実測した平均風速は4m/s以下でした.一般の大型風車の採算平均風速は5m/s以上といわれます.とにかく「風次第」です.
 筆者は直径2m×1台,直径1.2m×2台の合計3台の発電機を稼働させており,平均風速4m/sならば,32+8+8で1か月あたり約50kWhが得られている計算になります.

ローター項目平均風速単位
34567m/s
直径2m発電量184588145215W
1日の発電量4321080211234805160Wh
1か月の発電量133263104155kWh
1年間の発電量15839477112701883kWh
直径1.2m発電量811254874W
1日の発電量19226460011521776Wh
1か月の発電量68183553kWh
1年間の発電量7096219420648kWh
<備考>
(1) 1日の発電量[Wh]=発電機出力[W]×24時間
(2) 1か月間の発電量[kWh]=1日の発電量[kWh]×30日
(3) 1年間の発電量[kWh]=1日の発電量[kWh]×365日

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[8] 騒音の問題はありませんか?
 少しあります.住宅地に設置する場合は,発電機の唸り音やブレードの風切り音などが気になるかもしれません.

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[9] 危険性はありませんか?
 あります.強風でブレードが破断したり,風力発電機を設置したタワーが倒壊する可能性があります.このため万一の場合にも,生命や財産に危害や損害を与えないように十分な配慮が必要です.

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[10] 市販品はありますか?
 国内や海外の各社が市販しています.当サイトの「関連リンク」にも一部のメーカーを掲載してあります.

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[11] 風速計を持っていなくとも風速の目安を知る方法はありませんか?
 下記に示すビューフォードの風速階級表があります.周囲の事物のようすから大雑把な風速を知ることができます.

階級風速[m/s]陸上状況
00.3以下静穏,煙は真っ直ぐ上る.
10.3〜1.6風向は煙がなびくのでわかるが,風見には感じない.
22.6〜3.4顔に風を感じる.木の葉が動く.風見も動き出す.
33.4〜5.5木の葉や細い小枝が絶えず動く.軽い旗が開く.
45.5〜8.0砂ほこりが立ち,紙片が舞い上がる.小枝が動く.
58.0〜10.8葉のある灌木が揺れ始める.池や沼の水面に波頭が立つ.
610.8〜13.9大枝が動く.電線が鳴る.傘はさし難い.
713.9〜17.2樹木全体が揺れる.風に向かって歩き難い.
817.2〜20.8小枝が折れる.風に向かって歩けない.
920.8〜24.5人家にわずかの損害が起こる(煙突が倒れ,瓦が剥がれる)
1024.5〜28.5樹木が根こそぎになる.人家に大損害が起こる.
1128.5〜32.7めったに起こらない.広い範囲の破壊を伴う.
1232.7〜

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