■ 風車の種類 ■

 風車の種類(小型風車)

風車には多くの種類があり、その中から希望とする機種を選択するのはとても楽しい作業です。
しかし、風車にはそれぞれ適材適所があり、一つの機種が全ての設置場所や目的に万能ではありません。目的に合った風車を選ぶことがシステム全体の善し悪しを決める重要ポイントです。ここでは風車にはどのような基本形があるのかを知って頂き、その特徴と外観を紹介させて頂きます。小型風車を設置される方々は、売電用大型風車(直径数十メートル、数百〜メガワット)を設置される方々とその目的が大きく違います。その多くは風況に関係なく設置される場所(サイト)がすでに決まっていて、必ずしも発電効率が一番と言うわけではないことが多いと思います。風車の大きさや見た目の外観・発生音などがまず優先され、発電や負荷はその次と言うことも少なくありません。このページではあまり普段見ることのない風車を見て頂き、みなさんのお考えになっているプランにどのように生かせるか創造してみて下さい。



風車はその構造の違いによってくつかの種類に分けることが出来ます。最も大きく分類しますと、水平軸風車と垂直軸風車に分かれ、また、それぞれにはブレードの高速回転を利用した発電目的の揚力型とブレードのトルクを利用して粉挽きの臼(うす)を回すような抗力型があります。


 水平軸風車

この風車はその名前の通り、ブレードの回転軸が水平に付いているものです。ブレードの枚数は少ないものから多いものまであります。発電が目的のものは概してブレードの枚数が少なく幅の狭い物が多く、ブレードの断面は飛行機の翼に似た形にして揚力を発生させ、発電機を高速回転させています。現在の主流はこの方式のプロペラ型風力発電機です。また、発電目的ではないものに、アメリカの西部劇に登場する水ポンプを器械仕掛けで動かす多翼型、オランダの風景に良くマッチするオランダ型やセイルウイング型などがあります。これらの風車は風の押す力(抗力)を利用したもので、大きなトルクが得られることから、ブレードの回転で直接臼を回したりポンプを動かしたりする目的で使われます。また、水平軸の特徴として特殊な例を省くと、ブレード面を風向きに合わせる方位制御機構(尾翼など、風見鶏のくちばしが風上を向くのと同様な構造)が必要になります。ここにご紹介する以外にも色々なタイプのものがありますが、代表的なものをご紹介します。(写真の上にマウスポイントを置くと簡単な説明が見られます)
Whisper 〜3kWクラス 比較的安価なところが売り Bergey/Westwind社 〜10kW(近日50kW予定) 丈夫なところが売り LMW社 尾翼がないダウンウインド型もありました Ampair社 ブレード枚数が多いので起動性に優れています Rutland社 ヨットに設置出来るように尾翼が短く、ブレードにリング状の保護がされています
Rutland社 ウインドチャージャーシリーズの中で発電量の大きいものです Vergnet社 〜220kWと小型の域を少し脱するものまであります LMW社 〜3.6kW シンプルな構造です Rutland社 直径1m前後の小型風車では代表的なものです
プロペラ型(現在、発電用の主流です)

トルク重視のポンプ駆動用です 簡単な構造で動力を得られることから、発展途上地域での使用に適したものです (足工大) 縁日などで見る昔なつかしい形です これでも立派に回ります (足工大) これでも回る不思議さがあります (足工大) 長い歴史のある実用的なものです 小型のものは見ません
多翼型 セイルウイング型 かざぐるま型 リボン型 オランダ型




 垂直軸風車

ブレードの回転軸が垂直なものです。発電用としては揚力を利用したダリウス型やジャイロミル型などがあり、水平軸風車ではあまり見ない抗力を利用した発電風車などもあります(サボニウス型やクロスフロー型など)。垂直軸の特徴として、風の向きが四方どちらからのものでも利用可能であることです。ここにご紹介する以外にも色々なタイプのものがありますが、代表的なものをご紹介します。

換気扇などに使われています 音が静かです (足工大) 揚力タイプで高速回転する発電用です 回転のはじめはモーターで回転させます 国内ではあまり見かけません (関西電力) 揚力で高速回転します (足工大)
クロスフロー型 ダリウス型 ジャイロミル型

発電よりはトルクを生かした仕事に向きます (足工大) 微風でも良く回る抗力タイプです 発電にはあまり向きませんが発電タイプも数多く設置されています はんこ屋さんの店頭看板などで見かけるものです 風速計などで使われています (足工大)
サボニウス型 S型ローター パドル型



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