「家庭用風力発電機を立ててみた」 その壱 :三か月使ってみた感想 rev2

[@グーグル用おーがにくこっとん]

うちの実家は用水路のそばにあるのでめっちゃ風が吹くので興味あります。

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。 風吹く場所なんですね。 うちはダメです。　発電に使えるほど吹くときは強風注意報とか暴風警報出たときです。 その時は、壊れそうなぐらい回ってます。　幸い壊れたことはありませんが...笑 またお立ち寄りくださいね。

[@きりん-f5r]

海の近くで風は結構ありますが、設置費用はいくらかかるのかなぁ。

[@bakus-hobby-ch]

興味をもっていただきありがとうございます。 海の近くなんですね　うらやましいです。海沿いだと朝と夕方吹きますよね。 ウチは山の中なので　期待したほど発電できていません。 さて、初期投資ですが、発電機本体は　3から5万ぐらいで、あとは支柱と設置工事費がかかります。 ただし、すでに太陽光の設備を持っているならばチャージコントローラに風力発電の入力端子があることが重要です。　新規に準備するのであればこの端子は重要です。　後付けはできません。 {当方は自作しか考えていなかったので問題にはなりませんでしたが...) なぜなら、太陽光発電専用のチャージコントローラの中には満充電時や積雪時に電力入力側を短絡し　パネルを温め融雪するものや余剰電力を投げ捨てる機能があり、これに風力発電機を組み合わせるととても相性が悪く、具体的には、意図せず発電機に電磁ブレーキがかかり回りませんし風力/太陽光間で発電を補完しません。 尚、余談ですが発電機の電圧は高いほうが良いです。　なぜなら 発電コイルの銅線径が同じなら　電圧は高ければ高いほどコイルに負担がかかりません。　(感電の危険性は増えますけど)...12V仕様はいろんな意味でお勧めしません。ブレード枚数は海岸の風当たり強いところなら3枚でもいけると思いますし、耐風能力が上がります。 またお立ち寄りくださいね。

[@うみ-j6j]

御苦労様です。頑張って下さい。非常電源としても有効ですね。🎉

[@bakus-hobby-ch]

^^; 気長にお待ちください。

[@kiyotakakaneko3602]

電気の自給は達成してますが雨が続くと足りないので風力発電機を導入します。 仕様は48V、800w、1.2m3枚羽根です。 何ボルト発電するかによって昇圧器兼充電器を保護しなければいけません。 そちらの発電機は何ボルトまで発電しますか？ブログありますか？

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。 通販で購入できる中華製の昇圧DC-DCコンバータの入力は、せいぜい5V-35V程度です。 風力発電機はAC0V～150Vの広範囲な電圧を発生するのでこの変動を受け入れる必要があり最終的には鉛バッテリの充電電圧約28Ｖを得る必要がありますが市販品には見当たりません。 (あるのかもしれませんが...) 当方は、電圧を3つのレンジに分けてAC5V-35Vの範囲を　一段目、そして二段目に、AC24-120Ｖの自作スイッチング電源 (TL497を使っています) そして3段目としてスイッチング電源AC80-240V900Wスイッチング電源の一次側に発電機の三相交流を全波整流した直流を直接入力しました。　パソコンの電源の廃材ですが... これで5V +- 12Vが　あとは充電用2８Ｖを確保しています。　でも今はバッテリを24V～48Vに変更する改造の真っ最中です。 (うまくいけば電源範囲レンジは二段で済むはず。) 　三段ある電源レンジの切り替えは、電圧監視したAVRマイコンが行っています。マイコンは便利。 参考までに... (近々動画にする予定です。) また立ち寄ってくださいね。

[@kiyotakakaneko3602]

@@bakus-hobby-ch 今、到着してBLDCモータードライバで回してみましたが48vの発電機では電流が1A以下しか流れず扇風機として家庭用シーリングファン程度しかなりませんでした、24V機ならもっと回ると思います。 発電機としては今からです・・・

[@kiyotakakaneko3602]

まだ発電機として回してないので予想ですが… 付属のコントローラーを接続して出る直流は150Vは出ないと思います、出たらどんな電池もダメになるでしょう。 わたしの電池は48V~60Vの範囲の家を賄ってる8kwhの大きなものです。 電圧が低い時はステップアップコンバーターを使い60Vを超える電圧が出る時は直結しようかと思います。（発電機が負けるでしょう）

[@bakus-hobby-ch]

@@kiyotakakaneko3602 興味をもっていただきありがとうございます。 そちらのコントローラの仕様が不明ですが 当方のコントローラには充電制御機能はついていません。　なのでコントローラ直下にバッテリを接続するとバッテリ壊れます。 取説に書いてました。 あっでも　解放穴空いた鉛バッテリで600Ah ～800Ahバッテリなら大丈夫っぽいです。これは0.1C充電で電流が許容値を超えないことと、　発電コントローラのブレーキ機能で発電電圧が一応制限されているためです。 液減り早いかもしれませんが... (鉛バッテリは余剰電力は水の電気分解に使われる..電極劣化はすると思いますけど.) ちなみに発電コントローラのブレーキで回転が落ちない場合　(超強風時) 電圧は上昇し続けます。なぜなら回転制限だけで、電圧そのものを独立して制御制限はしてない仕様のようです。 またお立ち寄りくださいね。

[@bakus-hobby-ch]

@@kiyotakakaneko3602 興味を持っていただきありがとうございます。 基本的には、エネルギー保存の法則とエネルギー変換損失に支配されます。 なので　800Ｗの発電を得たいなら ベッツ係数を含めた変換効率25%程度なら P= 800/(1/0.25) = 3.2kWのモーターで回す必要があります。　これは　1馬力=0.735kWですから4.3馬力...:原付バイクエンジンの全開時の出力に相当します。 またお立ち寄りくださいね

[@黒ちゃん-g5d]

興味深い動画です。 50m/sって『台風クラス』の強風ですよね。こんな風は普段、吹きません。 現実的な風速で、風力発電はどのくらい発電できるものなんでしょうか？ 私はソーラー発電派？ですから、どうしても風力発電に違和感を感じます。 発電量だけで無く、(騒音)風切り音も実測して戴けると参考になります。 よろしくお願いします。

[@bakus-hobby-ch]

興味を示していただきありがとうございます。 励みになります。 発電能力知りたいですよね? 笑 ただいま期間平均値を取得中です。 風が吹くときは　...使い切れないほど...としておきます。 同梱されていた風力発電コントローラは制御がイマイチなので現在、試作と実験を繰り返しています。　効率が少しずつ改善していて、風で遊ぶのは楽しいです。 2022台風14号では　瞬間最大風速　75m/秒と云っていました。　今のままでもプロペラを止めれば　何とか持ちますが....どうなんでしょうね PS. 2022 台風14号の瞬間最大風速公式記録は　大分にて50.4m/secみたいです。 >(騒音)風切り音も実測 音と振動は　結構あります。 家屋に直接取り付けしたら、うるさいでしょうね。 振動の原因は、プロペラ一枚ごとの重量のバラツキ。単管パイプが震えているのが判ります。 ただしこれはダイナミックバランス調整すれば低減すると思います。(クルマのホイールの調整みたいな..) 風切音もプロペラ直下ではひゅーんて感じでします。　うちは　田んぼの真ん中に取り付けたので、　カラス　イノシシ　狸が近づかなくなりました。　笑　イノシシ除けにいいかもです。　ただ、風の強い日は大抵家屋の風きり音があるので埋もれてしまうと思います。 大型風車で問題の低周波音は　サイズが小さいプロペラでは原理上発生しないと思いますヨ。

[@Yanto-Kun-JP]

扇風機の大きさなら　扇風機の半分ぐらいの発電量じゃないですかね？

[@bakus-hobby-ch]

@@Yanto-Kun-JP 興味を持っていただきありがとうございます。 へへへっそうですねえ またお立ち寄りくださいね

[@kbeatnik6285]

私の田舎の地域の病院が、これより少しだけ大きな風力発電が、実に50年以上前に有りました。家族ドライブで通り過ぎるたびに、すげーぐるぐる回ってる！って思った物です。地元の新聞で風力発電をしていると言う記事を見た記憶が有ります。その後私も成長し、上京した後はすっかり忘れていましたが、何十年ぶりに通った時、おお〜まだ有るな〜！と思っていましたが、それも10年以上前にとうとう無くなっていました。ざっとですが、40年以上は動いていました！昔から意識高い人は居たんだなぁ〜と感心したもんです。（もっとも、どれだけ発電してたのかは、一度も確かめた事は無かったけどw）

[@bakus-hobby-ch]

興味をもっていただきありがとうございます。 以前から　超少数ですが自然なエネルギ-　水・風・太陽光に興味を持つ方は一定数いらっしゃったと思います。　技術は進み太陽光パネルは出力は大幅に向上し..(以前個人の買えそうなものは単結晶シリコンの数十W程度でしたが今では一万円で100Wが通販で買えます)　風水力もネオジウム磁石のおかげて効率が上がりましたが太陽光ほどではないですね。　当方の居住地域では冬季積雪も多く風の強い日が多いので　どちらかというと冬季に活躍することが判りました。　当然これは地域差があるハナシではあるのですが海岸線に近い場所であれば季節を問わず活躍してくれるんではないかなと思いますよ。　当方にとっては「水飲み鳥」とか「風鈴」と同じ環境玩具と捉えることにしました。実際面白いライフワークになりそうです。　またお立ち寄りくださいね。

[@snowwolf2526]

日本は季節風が多いから安定性が厳しい。

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。 はい、安定性がありません。 ただ、風があると少ない設置面積で大きな電力を取り出せます。　なので普段は商用もしくはソーラー+蓄電池インバータ電源、風力発電が散発的に補助する構成になりますね。これでも昨今の電気料金の高騰対策にはなるみたいです。一般家庭でも24時間電力を消費する電気製品はあるので蓄電池容量が少なくても(極端な例では無くてもイケます)風力分がそのまま節電できます。うちではAPCのUPS 1500VAを改造して実証中です。　オークションでバッテリ劣化したUPSを何台か落としてクルマのバッテリを外部設置しましたがものすごく低予算でできました。これをお山のてっぺんに持っていこうとしています。　いつになるかわかりませんが 笑またお立ち寄りくださいね。

[@moyashi4431]

これを直接自家消費できないんでしょうか？？？

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。 地域によります。　風が吹く場所であれば 災害、有事、商用電源のない場所なら結構いけます。 ただ　採算は度外視。　設備投資額は回収できません。 またお立ち寄りくださいね

[@七氏-k8j]

中古の電動カートや電気自転車なんかを蓄電池代わりに使えないですかね

[@bakus-hobby-ch]

興味をもっていただきありがとうございます。 >電気自転車なんかを蓄電池 使用目的によるのではないでしょうか? 風力発電機は、発電しているときは使いきれないほど発電し、まったく発電しない日もあります。 バッテリを転用してより消費電力の少ない機器を動かすならアリですよ。 ただ利用効率は悪いでしょうね。 でも20Wぐらいの小型で縦に回るタイプなら設置 も楽で危険性もひくく電気自転車のバッテリとは相性よさそうですね。十分遊べると思います。 当方今　20W発電機もお試し中で　ある程度使い込んだら動画にするつもりです。 またお立ち寄りくださいね

[@天女は鬼を見つめ鬼は天女に]

ペダル漕ぎと連動できたらね。

[@bakus-hobby-ch]

腹の脂で発電するんですねw

[@天女は鬼を見つめ鬼は天女に]

@@bakus-hobby-ch そうですね。 自転車の高ギアで漕いだら楽々発電出来そうです。

[@原口俊幸-i4d]

やはり動くものは故障しますね

[@bakus-hobby-ch]

興味をもっていただきありがとうございます。 >やはり動くものは故障しますね はい。形あるものはすべて　笑 ただ、分解はしやすく軸受けも市販品です。交換はできるみたいです。 風向軸は、弱い機種もあるみたいですがこの製品は幸か不幸か肉厚のアルミ鋳造品でした。 でも　当方趣味で　アルミの溶接、旋盤での丸棒加工はできますから　壊れたらお手製部品を作成して補修することになります。　唯一ブレードは難しいので　購入になると思いますけど。 ソーラーパネルは動きませんが意外と故障要因の多い製品です。　一番は温度の変化による熱衝撃です。太陽電池の半導体と背面パネルの熱膨張率が違い、朝昼晩と温度変化を日々繰り返すと　ヒートサイクルといいますが　モジュールがひび割れ劣化し最終的には導通不良になります。また-防水シール材(シリコン)もどんどん紫外線やら熱衝撃で劣化します。なので接着剤(シール材)の寿命がソーラーパネルの寿命です。 なので当方の感覚ではどちらも一緒です。　 D.I.Yで補修が効くのは　補修の得意なメカ発電機ですかねー　大笑 また立ち寄ってくださいね。

[@香土屋]

だってもう、ワンパー公国の生活水準レベルそんなに変わんないって感じたんだもん、こう、パーッと分かったって感じ

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。　またお立ち寄りくださいね

[@Yanto-Kun-JP]

台風来たら倒れたりはねが飛んだりしますね。。。山の中で少しだけ電気を使いたいときに使えるかな～～防獣柵の電源に。。。モグラも居なくなるかも？ 小屋建てたら屋根を全部太陽光パネル設置して大型バッテリー充電したほうが楽勝でしょ？　トタン板１枚分ぐらいで３００ｗぐらい出ますからね。 余った電気は迷わずポイすればよいだけだし。。。

[@bakus-hobby-ch]

興味をもっていただきありがとうございます。 >台風来たら倒れたりはねが飛んだりしますね はい。そうなんですよ。 実際、回転中に　下の配電制御ボックスのメンテナンスにいくと、3mの高さで手は届かないものの、ものすごい勢いで回っていて　恐怖すら感じることがあります。 なので機械工作もできる方でないとD.I.Y設置は難しいと思いました。もちろん業者に依頼すれば(尚良しです。)　 でもこれは太陽光パネルも同じで　ちゃんと強度計算して台風の風応力に対応しようとすると受風面積が広いので結構大変です。 たまにメガソーラーが台風でめちゃくちゃになってる報道ありますよね? あれは施工業者の手抜き設計の問題だけではありません。　想定を超えた風は力持ちです。　 さて風力発電ですが、地域差もあると思いますが不安定な発電をするので、太陽光パネルを補完する使い方が良いと思いますよ。　夜でも風は吹きますし。 是非チャレンジしてみてください。　風面白いです。　今、充電コントローラを自作しています。 うまくいけば　　田んぼの真ん中の充電ステーションで土手の草の刈り払い機のガソリンがいらなくなるかも.... またお立ち寄りくださいね

[@Yanto-Kun-JP]

@@bakus-hobby-ch PCファンの大きなものが、風を当てたら回っ逆にて発電できますね。。。 ソーラーパネルも最近はめちゃ高いっていう感覚は無くなってきました。 ただし、全部中国製（＞＜） ガレージ屋根、納屋の屋根のソーラーパネルは有効だと思うけど。。。起こした電気を何に使うか？も考えておかないと 次納屋を立てるときは屋根一面にパネル敷き詰めようと思っています。それで井戸水くみ上げて冷暖房に使おうとか。。。 太陽熱温水器も使ってるけど冬場は凍結するのでその余熱に回そうか？とか

[@工作と修理で遊ぶ]

風力は、気まぐれで安定しませんので　ソーラーとの組あわっせが　一番かと思いますね　コスト的には、 ソーラーが一番効率的ですね　実研程度でしたら　コストも掛からず　実用的です。

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。 そうですね　かなり気まぐれです。 今　電気二重層キャパシタEDLCを数個発注しています。 これ組み合わせとしてはかなりいいです。　なかなか動画にまとめられていませんが　もう少ししたら時間的に余裕ができるのでupしたいと思います。 またお立ち寄りくださいね。

[@kiyo3187]

😊

[@bakus-hobby-ch]

訪問いただきありがとうございます。

[@suginobu]

風速50m/sは、3600倍を1000で割ると時速になりますが、まあ、3.6倍でいいんすけど、180km/hです。 そして、100m/sは、360km/hです。 F1マシンでなら、出せますねｗ 実際は、5m/sとか、3m/sとかだと思います。この程度だと、発電どころか、風車が回らないのではないでしょうか？ Amazonで1.6kwのこれと同じ風車を買おうかと思ったのですが、どう考えてもそんなに発電するわけないと思って、やめました。 精々、100W程度かと。。 この風車も24V800Wということですが、実際どれくらいでますかね？ グラフがあればうれしいのですが。 風速と電力のグラフがいいですが、難しいなら、電圧と電流のグラフでもいいですね。 風速と電圧は、大体比例（2乗に比例？）すると思いますし。

[@bakus-hobby-ch]

ご覧いただきありがとうございます。 家庭用風力発電機を立ててみた」その捌 : 発電能力を確かめた24V 800Wは可能?不可能? が参考になるかと思います。良かったらご覧くださいませ。 字が細かいので　パソコンでの視聴がお勧め　もしくは拡大表示でご覧ください。 グラフはpythonだと　すごく簡単に作成できてこの計算結果もグラフにしたんです.一度は..ですが出力が三乗で増えるのでスケールが合わなくて映像で伝えられそうもなく 泣く泣く(ウソ　工夫するのがめんどくさかったので) 数値で表記しています。　今のところ風速20m/secぐらいまで実績があり、計算結果とほぼ一致しています。 また立ち寄ってくださいませ。

[@Estellanorth]

うるさそう。 ご近所から文句こないのかな？

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。 >うるさそう。 はい。　ひゅーんと風切音がします。 ただ、音を録音してみたのですが、(DTM用192k24bit録音)　大型風車で問題になる低周波は出ないようです。プロペラ径が小さく高速で回転するせいでしょうね。 当方は家屋にはつけず　私有地の山のてっぺんの私設天文小屋に設置する予定で　今は田んぼの真ん中に立っています。 　イノシシが近寄らなくなりました。　笑 また立ち寄ってくださいね。

[@Estellanorth]

やはり動物に影響があるのですね。 例えば、これが巨大な風力発電であれば、 野生動物が山から降りて町に出てくることがありそうですね。

[@bakus-hobby-ch]

興味を持っていただきありがとうございます。 巨大風車の影響は正直よくわかりませんが、 当方が、風力発電を導入したきっかけは 農地に環境センサ　温度、気圧、振動(地震波)　放射線、電波錯乱，全天カメラなどをロギングする趣味の装置電源がセンサーを追加するたびに増えてしまいソーラーパネルの発電だけでは足りなくなってしまった事がきっかけです。　装置が、飢え死んでしまい　定時記録ができないことが度々でして　苦笑　あとは「風かあ? 」とお試し導入したものです。 {副次的に今度は風速も測定できることになります。)　 購入時に検討したことは、架台の強度計算と音・振動はだいぶ下調べしました。 地面の振動観測に影響出ますからね また 田んぼの真ん中とはいえ　誰かが触れて怪我するとか、強風で倒れる、音がしては困りますからね.. 上手くいったら　追加で数機購入して周囲に民家、電源のない私有地の山のてっぺんに天文小屋の設備になる予定です。 ご指摘のように住宅密集地だとハードル高いと思います。　一番の心配は　強風時の倒壊です。　音は風の強い日は　周囲の風切音　電線とか　建物のエッジの音にかき消されて気にならないと思いますよ> 周波数成分が似ています。 ただ　厳密に音の成分を分析したことはないですが　FFT解析すると周波数成分取り出せますねー　　今後のネタにさせていただきます。 またお立ち寄りくださいね .@@Estellanorth