◆そよ風くんは、乳幼児室の換気扇の電力に利用されています。
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2004/09/24
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春日部市では、雨の日でも遊ぶことのできる場所として児童館が欲しいなどの要望があり、このたび郊外型児童館『春日部市児童センター“エンゼル・ドーム”』を開設いたしました。施設には、木登り遊具・ローラーすべり台、ローラースケート場、芝すべりなどの遊びのゾーンが設けられており、そこに“そよ風くん”が設置されました。設置後、市民から「何か動いているが、あれは何ですか、ああ、そう小型風力発電ですか。動いているから目立つのでいいですねネ。ランドマークになっています。とても評判がいいですよ」という感想を聞き、施設に対する期待が高まっています。
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◆エコエネルギーのシンボルとして“そよ風くん”を設置。
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2004/09/03
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西脇保育所は、2004年8月、地球にやさしい、エコエネルギーの保育所のシンボルとして、小型風力発電装置“そよ風くん”を設置しました。これは幼児のうちから自然エネルギーとしての新しいエネルギーが風力によって得られているということを教える狙いもあります。
安全対策として、ステンレス製のカバーをつけ、幼児がぶつかってもケガしないような配慮をしています。“そよ風くん”から得られた電気はポールの看板照明として夜間のライトアップに役立っています。
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◆得られる電力と使える電力、効率の考え方
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2004/08/27
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電力のおおもとは、当然ながら空気の動くエネルギーです。空気の動く速さ、つまり風速は一定ではなく、常に早くなったり遅くなったりしています。それに合わせ、空気の動くエネルギーも大きくなったり小さくなったりしています。
ある速さで動く物のエネルギーは、（重さ）ｘ（速さｘ速さ）÷２と書けます。
動く空気の重さは、１秒間に通り抜ける空気の容積分の重さです。１平米の窓を１秒間に通り過ぎていく空気の容積は風速分の長さを一辺とする立方体になるので、（風速）立米となります。１立米の空気の重さは約１.２Kgあるので、動く空気の重さは（風速）ｘ（窓面積）ｘ１.２Kgとなります。ですので、風のエネルギーは、（風速）ｘ（窓面積）ｘ１.２ｘ（風速ｘ風速）÷２となります。これから、風のエネルギーは窓面積(翼の回転面積)に比例し、また風速の３乗に比例することがわかります。
１平米の窓を通っていく風のエネルギーを風速１ｍ/秒ごとに計算すると、次のようになります。
１ｍ/秒 ０.６ｗ ＜− １ｘ１ｘ１.２ｘ（１ｘ１）÷２
２ｍ/秒 ４.８ｗ ＜− ２ｘ１ｘ１.２ｘ（２ｘ２）÷２
３ｍ/秒 １６.２ｗ ＜− ３ｘ１ｘ１.２ｘ（３ｘ３）÷２
４ｍ/秒 ３８.４ｗ ＜− ４ｘ１ｘ１.２ｘ（４ｘ４）÷２
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１２ｍ/秒 １０３６.８ｗ ＜− １２ｘ１ｘ１.２ｘ（１２ｘ１２）÷２
このように計算していくと、同じ空気の動きであっても、４ｍ/秒程度のそよ風と１２ｍ/秒の嵐の時とでは、風のエネルギーはけた違いに異なることがわかります。
最初に述べたように風速は一定ではないので、風のエネルギーも３乗で大きくなったり小さくなったりしています。また、これまで計算してきたのは風のエネルギーであり、この全部１００％が風車(発電機)の回転力になるわけではありません。
理想風車でも５９％ 実際には２０％〜４５％
縦軸型風車の場合、発電機効率まで入れて約２０〜２５％
バッテリへ蓄電した後は、発電充電時とは無関係な独立した効率を考えます。
バッテリの電力供給能力は、蓄電容量、温度、経年変化の度合いにより影響を受けます。
損失としては、一日あたり蓄電容量の１％程度の電力を失っていきます(自己放電)。
１００Ｗの電気機器を接続した場合、バッテリからは１２５Ｗの電力が取り出されます。
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◆風の通り道を探しましょう！
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2004/08/20
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風には、通り道があります。大きな通り道と、小さな通り道があります。
１）大きな「風の通り道」
一つが、高気圧から低気圧へ向かって吹く風です。日本全体をすっぽり包む大きな空気の流れですが、日本列島を横切る時に大きな山脈の影響を受け、大きな谷沿いの通り道や、山の斜面を吹き上がったり、吹き降ろしたりする通り道ができます。季節ごとの典型的な気圧配置によって、ほぼ毎年表れる風の通り道があり、これらには昔からそれぞれの地方で呼び名がつけられて、人々の生活の一部となって今に伝わっています。
大きな低気圧によって引き起こされるのが、ご存知、台風による強風・暴風です。台風の進路により、風の吹き方は大きく変わりますが、数日のうちにはおさまります。
もう一つが、一日の地表面の温度差によって起こる風で、夜吹く陸から海へ向かっての陸風と、昼間吹く海から陸へ向かってので海風があります。昼と夜とで風向が逆に入れ替わる風です。海岸に近いほどはっきりわかる風になります。
２）小さな「風の通り道」
大きな風の通り道であっても、山谷、丘陵や建物によって、地表近くを吹く風の方向・強さが決まります。また、都会の高層ビルの集まった地域や関東平野や大阪平野のように、昼間に地表が太陽で暖められて上昇気流が起こり、これに引かれて周辺から吹き込むような風もあります。
小さな風の通り道は地表の状態で決まり、丘陵の斜面沿い、谷沿い、高い建物の間などが通り道になります。
３）生活の中から「風の通り道」を探す
毎日の通勤・通学でとおる道にも、全く風のないところや、なぜかいつも風のあるところがあると思います。
また、住宅・建物の周囲をぐるっと回っても、よく風がふいている部分が見つかると思います。そこが、風の通り道と考えられます。
では、一体どのくらいの風の強さなのでしょうか？ 日頃の生活シーンから、風の強さを推定してみましょう。
●顔に風を感じて、木の枝先の葉は動くが枝自体が動くほどではない。
窓を開け放しにしていても特に気にならない程度の風。
――＞２〜３メートル/秒。ＷＧ３０-２０では、１０Ｗ程度の発電量になる。
●木の細い枝が動く。
窓を開け放しではいられなく、半分もしくは１／３くらいまで閉める風。
――＞４〜５メートル/秒。ＷＧ３０-２０では、４０〜９０Ｗ程度になる。
●砂埃が立ち、紙片が舞い上がり、窓を開けていられない。
洗濯物がパタパタはためく。
――＞６〜８メートル/秒。ＷＧ３０-２０では、１８０〜４５０W程度になる。
●もっと強い風は吹くほうが発電量は多くなるが、
年中強い風が吹いている場所は日本国内では限られる。
さて、あなたの生活の中にはどれくらいの風が身近にあるでしょう。
風の通り道も、身近に見つけられますか？
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◆『そよ風くん』の発電量を予測
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2004/07/30
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気象庁によるアメダスの観測地点は20km毎にひとつ設置されており、約８00地点で気温･降水量･風･日照などの気象４要素が観測されております。
853地点の風速･風向データをもとに、そよ風くんの年間発電量を予測したデータを準備しております。また、平均風速0.5m/sごとにそよ風くんの発電量を予測したデータも準備しておりますので、お申し付け下さい。
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