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*風力の集中により、従来型の2-3倍程度の発電量を達成する。 |
*風力の集中により、従来型の2-3倍程度の発電量を達成する。 |
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*風見鶏効果により、自動的に風上を向く(パッシブヨー)。 |
*風見鶏効果により、自動的に風上を向く(パッシブヨー)。 |
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*翼端渦が抑制されるので騒音が低減される。 |
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*風レンズの視認性が良いことにより[[バードストライク]]が少ない。 |
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*ブレード破損時の安全性が高い。 |
*ブレード破損時の安全性が高い。 |
2012年9月7日 (金) 01:04時点における版
風レンズ︵かぜレンズ︶とは、風車に取り付けて、風力を効率よく獲得するための部品である。論文等ではつば付きディフューザ︵英‥brimmed diffuser︶と表現されることもある。風レンズを装着した風車を﹁風レンズ風車﹂、﹁レンズ風車﹂または﹁つば付きディフューザ風車﹂と言う。九州大学の大屋裕二らによって開発された[1]。
風レンズの原理‥風レンズ後方に発生する渦によって陰圧が生じ、風速 が増加する。
風レンズは、風の入口から出口に向かって広がる筒︵ディフューザ︶と、出口周辺のつばからなっている。入口は風の取り入れ口︵インレット︶としてやや広がっている。
従来、流体中に設置されるまたは使用される機械は、流体に対する抵抗や渦の発生を最小限にするようにデザインされることが多いが、風レンズは渦の発生を積極的に起こして利用するという特徴がある。ディフューザとつばによって、風レンズの後方に渦が発生し、圧力が低下する。このため入口付近の風速が増加する。発電量は風速の3乗に比例するので、この効果によって2 - 5倍程度の効率上昇が見込めるとされている。
風レンズ開発当初は比較的長いディフューザに大きなつばが付いたもので4-5倍の出力増加が達成された。しかしこれは風車の大型化にとって風レンズ構造体自体の重量の大きさや、風レンズの受ける風の荷重の大きさといった欠点を持っていた。近年では、より軽く、形状もリング状でスリムになったものが開発され、それでも同じローター径の従来型風車に比べると2倍以上の出力増加が確保されている。[2]
宮城県﹁鳥の海﹂に設置された1kWレンズ風車
2012年8月、宮城県仙台市の南に東日本大震災をうけてなお残った﹁鳥の海﹂の建物の屋上に、NHKが開発した自然エネルギーのみで稼働が可能な﹁ロボットカメラ﹂通称﹁ロボカメ﹂が設置された。これに九州大学開発の1kWレンズ風車が利用されている。[4]
レンズ風車が九州大学構内や大阪市立科学館などに設置されている。
レンズの製品化・販売のため、産学連携企業として2008年﹁株式会社ウィンドレンズ﹂︵筑紫野市︶が設立された。その後、新型レンズ風車の製品化・販売のため2012年﹁株式会社リアムウインド﹂︵福岡県春日市︶が設立された。
環境省の支援と福岡市の協力により、2011年12月から博多湾にてレンズ風車を利用した浮体式海上風力発電実証試験[5][6]が九州大学によって行われている。