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2015年7月12日日曜日

おもちゃのモーターでバッテリーに充電!その2


小さなモーターで発電するためには、いったいどんなプロペラが適しているのでしょうか?
たたき台となる羽根を使って、実験をしてみましょう。


検証する羽は4種類、発電機はジェネモーター ・XGM-RAです。

① 直径 85mm×3枚羽根(市販品)
② 直径100mm×3枚羽根(市販品)
③ 直径 80mm×6枚羽根の多翼型(市販品)
④ ペットボトル羽根×8枚羽根

前回のテストでは、③の市販品・6枚羽根を使って、24Vを記録。これなら即戦力となるのは間違いありませんね。
それでは、実験前の予想をしてみましょう。
完成度から言っても、市販品が良いのは当たり前。

◇3枚羽根と6枚羽根
3枚羽根=高速回転・高出力・回り出しが悪い!
6枚羽根=低速回転・回転は頭打ち・回り出しが早い!

◇市販品3枚羽根・大きさの違い
85mmの方が100mmより回り出しは悪いが回転は上がる。つまり、小さくても発電効率は上!

◇ペットボトルと市販品の比較
ペットボトルは完成度が悪く、バランスが悪い。結果的に回転が上がらない。
市販品に軍配が上がるだろう。

と、予想。

※賢い皆様へ

扇風機を回してモーターを回転させています。
こういったモノを動画にしてYOUTUBEにアップすると、必ずと言って良いほどこんな書き込みがあります。
「扇風機に使う電気料金と小さなモーターから生まれる電気エネルギーはどっちが得なんだ!電気の無駄使いだ!」
扇風機に掛かる電気代は償却できません。これは実験ですから・・・あしからず。



で、結果はどうだったかと言うと・・・

予想通り、3枚羽根は最大32Vの無負荷電圧を計測して一番の発電量を記録しました。

しかし、これには問題がありました。扇風機の弱・中・強風のいずれに於いても、自力で回転を始めることはありません。手回しで勢いを付けても強風時にやっと回り出す始末です。いくら最大発電量を記録したとしてもこれでは使い物になりません。
3枚羽根の大きさの違いですが・・・残念ながら85mmの羽根は、100mmの羽根を超えた発電量(電圧)を得ることはできませんでした。受風面が小さい=回転数アップは、発電機とのバランスもあります。受風面が小さい=負荷に弱いと言う結果になったモノと思われます。

多翼型6枚羽根(市販品)は、扇風機の強風で25V近辺の発電電圧が限界でした。
扇風機の弱では、回ったり回らなかったりでしたが、中・強風なら自力で回ってくれます。
無負荷電圧が25Vもあれば、12Vのバッテリーだって充電されます。
ペットボトルの羽根を調べるまでも無く、やっぱり6枚羽根に決定ですね!

でもせっかくですから、出来の悪いペットボトルの羽根も計測してみましょう。
弱風 自力で回り出すが、無負荷電圧は6V程度。
中風 自力で回り出す。無負荷電圧は10V程度。
強風 当然自力で回り始めるが無負荷電圧は13Vちょっと!
適当にカットして作った為バランスが悪くぶれながら回る。最悪!!

〇結論


超ミニ風力発電に使う羽は、ペットボトルに決定!
『えっ!どうして? 6枚羽根(市販品)じゃないの?』

● 簡単に手に入って、コストも掛からない。
● 誰でも容易に製作出来る。
● 弱風でも回り始める。もしかしたらもっと風が弱くても回るかも知れない。つまり安定した発電が望める。

但し、製作時には出来るだけ丁寧に作り回転のブレを少なくすること。

もちろん、風が弱ければこれだけで12Vのバッテリーには充電できません。
でもこれは6枚羽根だって同じことです。

少し策を弄してみようと思います。
効率アップの試行錯誤に入ります。

製作から完成までを追いかけたら、ドキュメンタリードラマが作れそうな予感がします。
でもホントに出来るのかな〜・・・

では、また!

to be continued






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