カテゴリー別アーカイブ: Wind Generator

強風時、風力発電機SA-400W-Dの発電状況

強風時、風力発電機SA-400W-Dの発電状況

テーマ:発電
強風時、風力発電機SA-400W-Dの発電状況


強風時、風力発電機SA-400W-Dの様子

強風時、ハイブリッドチャージコントローラーの様子

風力発電機とハイブリッドチャージコントローラー
の動作状況をYouTubeにUPしました。
発電機もバッテリーも24V仕様なのですが
ハイブリッドチャージコントローラーへ実際に流れ込む
三相交流電力は発電機の回転数により刻々と変化し、
12Vを超えた辺りから充電電流が流れ始めます。
今回の映像では最大3.7Aでしたので26.5V×3.7A
瞬間的に100W弱の発電量であったと思われます。
この機種を選んだのはこの発電グラフ
発電グラフ
を見て、弱い風でも結構発電しそう
と思ったからですが、とんでも期待ハズレ
風洞実験データなのか?はたまた捏造なのか?
他のブログやクチコミなどでも
発電良好という話は見当たりませんので
機種は違えど似たり寄ったり、
発電しないのは致し方ないのでしょう。
これから風力発電を始めようという方、
ぜひご参考にされてください。
愚痴っぽくなってしまいましたが、
改良計画は進行中です。
風力発電 アルミブレード 自作準備

風力発電 アルミブレード 自作準備

テーマ:発電
風力発電 アルミブレード 自作準備

先月設置を終えました風力発電セットですが、
予想を遙かに下回る発電量、
コントローラーが悪いのか
設定が悪いのか
ブレードのバランスが悪いのか
ブレードそのものが良くないのか
いろいろ原因はありそうですが、
ひとつはっきりしているのは
ある程度の高速回転が続いている時は発電良好、
例えば7m以上の風が一定方向から吹き続ける状況
なら良いが、せっかくの強風も風向きが変わると
回転を止める力が作用してしまう。
現在のブレードは根本付近が幅広く、
起動性はよくても高速回転時の抵抗も大きい様子。
どのみち高速回転していないと発電は見込めないので
起動性は低くとも高速回転型のブレードを目指すことに。
風レンズ作成やジャイロミル型への変更は
おいおいの研究課題として、
中華製ブレードを物色するのでは
けちなDIY野郎の精神に反するので、
ブレードを自作し交換すべく取り急ぎ
アルミの板155×1,000×t2.6mm5枚セットを購入、
mms8906 さま
にて送料を含め3,280円でした。
2分割すれば10枚分ブレードが作れます。
強度と加工しやすさを考慮し
厚みは2~3mmと考えましたが、
2.6mmという厚みは丁度良かった気がします。
(切断や加工はこれからなのでどうなることやら)
ひとまず下画像のように2分割してみます。
ひとまず2分割
グリッドタイインバーター SUN-1000LCD

グリッドタイインバーターの考察と動作状況

テーマ:太陽光発電
グリッドタイインバーターの考察と動作状況



2014/04/06 初稿、
グリッドタイインバーターの動作状況を
YouTubeにUPしました。
給電出力(W)、積算時間、電圧、電流、積算給電量
が表示されます。
他の方(他の機種)に発現しているようなリレー音や、
ファン回転時の出力低下はありません。
バックライトはON OFF可、内部温度が上昇するとファンが回ります。
(少しうるさいが、DC-ACインバーターほどではない。)
2015/02/16 追記、
グリッド・タイ・インバーター(GRID TIE INVERTER 以下 GTIと記載)
についてご覧いただく事が多いので、少々追記させていただきます。
ひとまずGTIとは、
太陽光や風力から生み出される電力を
バッテリーやDC-ACインバーターを介することなく
発電された分を直接商用電源に押し込んで
有効利用しましょう!という機器で
その仕組みはSzParts さま
のページにてわかりやすく解説されています。
ここからは風力発電用の3相交流入力タイプでなく
太陽光発電用のDC入力タイプについての考察です。
おもなメリットとして
1)複雑な配線や多額の初期投資をしなくとも手軽に始められ、
バッテリーなど消耗品の追加購入が不要なこと
2)直流電力を交流電力に1回だけ変換して利用するので
変換効率が高いこと
が挙げられます。
その反面、デメリットとして
1)商用電力に同期して電力を押し込むので
商用電力が無いと動作せず
非常用電源にはならないこと
2)発電電力がもろに供給電力を上下するため
供給過多の際は家庭内にとどまらず
家庭外へも電力が流れてしまう
「逆潮流」が発生すること
3)機器を正式に販売しているところはほとんどなく
「無保証」とか「自己責任」とか
何か後ろめたい様な物しか入手出来ない。
蓄電システム.com さま
では厳選機器を品揃えしていますが、その分売価も高額ですし
逆潮流防止制御付の日本製GTIも無くなってしまったようです。
また、電力会社からお咎めの可能性や
ブログなどでGTIの記事を書いていると、
電気関係?の方々から非難される恐れもあります。
4)機器はほぼすべて中華製で
初期不良や故障発生率が高い上、
作られた電力の品質が屋内配線や電化製品、
はたまた近隣住居に悪影響を及ぼさないか心配なこと、
家庭用蓄電システムやLeaf To Home、エネファーム、
独立電源のDC-ACインバーターなどとの併用は要注意、
それらの機器を逆潮流で破壊してしまう場合があること
が挙げられます。
当家では逆潮流するとLeaf To Homeが即壊れますので
(一度やっちゃいました。)
DC-ACインバーターで電気を供給する範囲内に
GTIを設置して、その供給電力が負荷の使用電力量を
決して上回らないよう充分注意しておりましたが、
突然の雲の切れ目からお日様発電量が上回り
DC-ACインバーターを破壊してしまい、
それ以降GTIの使用は止め、
手持ちの3台もヤフオクで売却してしまいました。
それでは、経験を踏まえこれから始めようという方へ
入手から売却までの経緯と使用方法のアドバイスを。
GTI使用方法のアドバイス
1)何より使用負荷を考慮した太陽光パネルの選択、
まずは使用負荷の電力消費量を計ってください。
例えば100W前後をコンスタントに消費する冷蔵庫1台
であれば100Wのパネル1枚、
200Wの負荷であれば200Wのパネル1枚という具合、
負荷を上回る発電量は逆潮流の危険が生じます。
2)パネルが決まったら、その開放電圧に着目
28V未満であれば10.5-28V DC入力のGTIでも大丈夫ですが
将来拡張予定があれば22-60V DC入力や45-90V DC入力の
GTIがおすすめ、
特に太陽光パネルを2枚以上接続する場合、
並列より直列の方がロスする電力が少なく配線も容易です。
GTIの使用感
1)GTI-300
GTI-300
はじめてのGTIは価格相場も性能比較も適合も考えず
新潟おてんとサン さまのページや
こばさんの wakwak 山歩き
のページを拝見しておりまして、
GTI-300 購入先ここなら9,000円位で買えるよ~
と即飛びついてしまい、88.31ドルでした。
300Wで10.5-28V DC入力を9,000円位では
高い買い物だった上、なかなか届かずしびれを切らし
(3週間位経って忘れた頃に届きました。)
GTI-600を別途購入してしまいました。
GTI-300の使用感
は小さい割に結構パワフルで
Leaf To Homeを壊してしまったほど。
リレー音やファン回転時の出力低下はありません。
内部温度が上昇するとファン回転の騒音発生、
また、解放電圧が28V以上のパネルを接続していたため?
日差しが強くなりすぎると出力を停止してしまいます。
ヤフオク売却は5,400円でした。
2)GTI-600
GTI-600
ヤフオクの堀江商事 株式会社 さま
にて10,235円で購入、
GTI-600の使用感
はGTI-300とほぼ同様ですが、
GTI-300の方が若干動作レスポンスが良い気がしたので
予備機として保管し、ほとんど使用しませんでした。
ヤフオク売却は9,000円でした。
3)SUN-1000G-LCD
SUN-1000G-LCD
SUN-1000G-LCD 購入先にて258.40ドル、
配送もDHLで数日到着でした。
SUN-1000G-LCDの使用感
は発電量や積算量がひと目でわかり
変換効率も良好でしたので
もっぱらこれを使用しており
HITパネル210Wの2並列で定格420Wのところ
450W以上出力されたこともありました。
それが徒となりDC-ACインバーターを破壊、
結局それ以降GTIの使用は止めました。
ヤフオク売却は29,800円でした。
GTIの機種選択について、
初期費用は嵩みますが
SUN-600G-LCDやSUN-1000G-LCDがお薦め、
DC Input Voltageはパネル構成に合わせ
10.8-30V
22-60V
45-90V(1,000Wタイプのみ)
の3タイプが選べます。
どのような機種でも当たり外れはありますが
「前面パネル豪華版」として販売されている機種は
新潟おてんとサン さま
ではリレー音と発電不調の症状
かなやん さま
では1台目が製品不良
という記事がありますので、個人的に良い印象はありません。
気付いたことがありましたら、また追記させていただきます。
48V仕様のOMURON機

3,000円で 正弦波 インバーターチャージャー

テーマ:太陽光発電
3,000円で大容量の正弦波インバーターチャージャー

出来事的にはAGMリビルトバッテリー105Ah品を
レッドホイル さま
にて2個買い増しちゃいました、
送料込み18,000円でした、
というだけの話なのですが、
「UPS 改造」というワード検索がございましたので、
改造というほどのものではありませんが、
UPSの改造について触れてみたいと思います。
まずはUPSのバッテリーを取り外してみます。
ユタカ電機製作所のminiタイプは12Vバッテリー1個のみ、
APCのタワー型は2直列、
APCのラックマウント型は2直列2並列、
OMRONのタワー型は4直列、
三菱電機のタワー型は5直列、
といった具合に12Vのバッテリーを組み合わせて
電圧と容量が設定されています。
容量は増減しても特に問題ありませんが、
電圧は同じにしないと動作しません。
ローリスクで安定稼働を考慮するなら
システム電圧は高い方が良いのですが
バッテリーの数が多くなると初期費用や
バッテリー交換時の費用も嵩み、
電気工事士の資格の問題もありますので、
24VシステムのAPC 1500 VA品がお手軽、
電化製品はおおよそ980Wまで使用可能です。
※UPSの性能表記として「VA」
ボルトアンペア(英: Volt-ampere、VA)とは、皮相電力をあらわす単位
という単位は=使用可能な電力「W」
ワットではありませんので要注意、
おおよその機器は、
VAの7割程度が定格電力のようです。
さて、改造するUPSとシステム電圧が決まったら
UPSの内蔵バッテリーを取り外し分解します。
この際、ショートに気を付けるのはもちろん
ヒューズや配線コード類は慎重に取り外し
余った内蔵バッテリーや配線コード類も
大切に保管しておきます。
外部バッテリーに配線するためコードを延長し
片側ずつ絶縁しながらしっかり締め付けた後、
(絶縁でないレンチを回す際、ショート要注意)
短絡保護のカバーをします。
コネクタやヒューズは元々付いていた物を利用し
延長のためのコードは、瞬間最大電流を考慮し太さを検討、
24Vであれば100A
48Vであれば50A
対応のコードを使用します。
外部バッテリーの選定は
サイクル寿命が長く、
(ディープサイクル)
瞬発力と充電許容量が多く
(CCAとRCの値が高い物)
容量が大きい物
(AhやAの値が高い物)
ほど有利ですが、
性能が高いほど高価になりますので
予算と性能との兼ね合いで。
リチウムイオンバッテリーなど
次世代電池が安価になれば、
試してみたいと思いますが、
現状では48Vのわずか10Ah品が3万円もします。
48V仕様のOMRON機では
きれいに配線するために本体に穴を開けたり
端子ターミナルを付け、
バッテリーを組み替えやすいよう
ワニグチ君を付けています。
24V仕様のAPC機では
バッテリーの組み替えや配線変更しないので
安全第一、バッテリーターミナルへ直結し
ターミナルカバーを被せてあります。
いかがでしょうか?
バッテリーを除けば1台あたり3千円以下で
大容量の正弦波インバーターチャージャーが完成!
リーフでお出かけする際UPSの入力側電源をOFF、
帰宅してリーフtoホーム稼働後に電源ON、
にて日中の電気使用量を節減出来ます。
太陽光パネルや風力発電と先日記事にしました
コンセント ON OFF 商用電源 自動切替器
を組み合わせれば、全自動運用も可能です。
レッドホイル さま
より、バッテリーを長持ちさせるコツ
過充電・過放電に気を付けることはもちろんのこととして
高負荷をかけない事、電力を使用する際、負荷が掛かってしまいますが
電力負荷のかかる電源をなるべく同時に使用しない。
又、充電に関しては、負荷をかけない充電が一番よいので、
短時間で満充電可能な急速機の使用は避け、
ホームセンターなどで販売している一番安い充電器で
ゆっくり時間をかけて充電するのが
バッテリーには一番やさしい充電方法になります。
をご教授いただきました。
UPSの充電機能はゆっくりなので、
充電方法はマッチしてますね。
ついでに
UPSとバッテリーを探す際、
私が使用しているヤフオクでの検索ワードをご紹介、
UPS
(1500VAでなく3000VAの場合は3000と書き換えてください。)
「ups 1500 -適合 -対応」
AGMバッテリー
「(95ah 105ah 850a 950a)」
一番下の画像は今回買い増したAGM バッテリーです。

OMRON機の詳細画像
OMRON機の詳細画像
OMRON機の詳細画像
24V仕様のAPC機
24V仕様のAPC機
今回買い増したAGM バッテリー
今回買い増したAGM バッテリー
風力発電 ライブカメラ

風力発電 ライブカメラ

テーマ:発電
風力発電 ライブカメラ

「Duplicate Post」
というプラグインをインストールして、
過去記事を複写する機能が加わりましたので
ひとつ記事を書いてみます、何の事はない
ネットワークカメラを窓際に設置しただけです。
(以前は飼い犬のチャピィを観察していました。)
2重窓かつカメラの解像度も低いので不鮮明ですが、
風車が回っている様子と、人や車の往来が
サブディスプレイに映し出されます。
風車のライブカメラ
ついでに「チャピィ」動画、
ヨーキー男の子、もうすぐ3歳、
YouTubeでなくサーバに置いた動画を
VideoタグとFLV Embedで再生する実験中です。

動画を再生するにはvideoタグをサポートしたブラウザが必要です。
(Google Chrome Safari推奨)


風力発電 設置完了

風力発電 設置完了

テーマ:発電
風力発電 設置完了

年明け早々に到着しておりました
風力発電セットですが、
設置構想と部材の準備や悪天候の影響もあって、
設置はすっかり遅くなってしまいました。
3相交流なので配線は3本必要、
最大出力が450W、24V仕様なので
20A弱の電流に対応する必要があり
楽天のお買い物マラソンの際、
CV3.5SQ×3C線を
電材堂 さま
にて購入、
その他おもな部材はホームセンターで
4m単管1本と2m単管2本
タルキ止め自在クランプ3個
自在クランプ3個
2.5mガーデンアグリパイプ3本
異径の自在クランプ3個
ステンサドル40 3個
ステンサドル25 4個
などを準備し10,000円ほどの追加出費、
後日INVOICE3,800円の請求も着ました。
設置翌日は強風になり
まだ主管を補強していなかったため、
いきなり倒壊の危機に瀕しましたが、
発電量は期待を大きく裏切り、ごく僅かみたい
また、想定していたこととはいえ
風切り音もすさまじい!
今後要改良です。
ブレードを換えてみるか、
出来れば風レンズを付けてみたい~です。

風力発電 セット
風力発電 セット
ハイブリッドチャージコントローラー
ハイブリッドチャージコントローラー
2mの単管をタルキ止め自在クランプ3個で固定し
4mの単管の支えとし、
さらに2mの単管をその下に接続して6mの高さにします。
(メンテナンスの際は、下の2mを外して4mにします。)
単管の接続模様
上部はステンサドル3個で固定
上部はステンサドル3個で固定
4m単管の中に配線を通すため、ジョイント金具に合わせて穴を開け
余っていたPF管を被せ
単管からの配線模様
主管が未補強のため、初日にして倒壊の危機
初日にして倒壊の機器
ガーデンアグリパイプ3本で主管を補強
主管の補強模様
主管の補強模様
主管の補強模様
全景はこのようになりました。
設置後の全景
コンセント ON OFF 自動切替器

コンセント ON OFF 商用電源 自動切替器

テーマ:発電
コンセント ON OFF 商用電源 自動切替器

DIYソーラーや風力発電で
バッテリーへ充電&放電する際、
過充電・過放電してバッテリー寿命を縮めないよう
電圧を見ながら負荷を入り切りする必要があります。
太陽光発電は日中在宅であれば発電状況に合わせて
負荷の切り替えが出来るのですが、
風力発電の場合、夜中に強風が吹き荒れることが多く
手動で切り替えるのはまず無理、
寝ている間に発電される電気を
安全に無駄なく利用する方法を考えてみました。
当家の24VシステムはDC-ACインバーターでなく
UPSにてAC電源へ変換していますので、
UPSへのAC電源をONにすると商用電源、
UPSへのAC電源をOFFにするとバッテリー駆動、
となります。
なのでこのコンセントを自動でON OFF出来れば、
充放電管理が自動で行えることになります。
電子回路に詳しい方ならいとも簡単に実現出来るのでしょうが、
そのようなスキルは皆無の私でも
いろいろな既製部材を組み合わせ
比較的簡単にこしらえることが出来ました。
しかもUPSを利用しているので、
バッテリーへの充電も行ってくれますし、
バッテリーからの電源と系統からの商用電源が
シームレスに切り替わる
商用電源自動切替器の役割も果たします。
利用した部材は
Smart UPS 1500VA(中古で2,000円位)
チャージコントローラー 電圧監視・制御用
チャージコントローラー 回路への電源供給用
以上3点は手持ちの物を流用、
降圧型DC-DCコンバータ
(電気信号を低電圧・低電流にするため)と
電圧計 2個
(バッテリー状態を一目で確認するため)を
takeoasadada さま
にて購入、
大電流大型リレーモジュールキット
(ノーマリクローズを利用するため)と
大容量ソリッドステートリレー
(AC大電流を安全に開閉するため)を
秋月電子 さま
にて購入、
手持ちのUPSやチャージコントローラーを除き
送料を含め3,600円ほどの投資でした。
バッテリーをいたわりつつも
頻繁な切り替えを避けるため、
23.4V以下になるとコンセントON
27.0V以上に回復するとコンセントOFF
という電圧設定にしました。
また、ロードボタンONでコンセントOFF
ロードボタンOFFでコンセントON
の手動切り替えも可能です。
電圧監視・制御用のチャージコントローラーは
本物のMPPTではありませんが、
ロード電圧を0.1V単位で自由に設定出来、
ロードのON OFFもボタンひとつなので、
50ドル以下と安価な割に、使い勝手が良いです。
aliexpress
にて購入。
いよいよ明日は風力発電試運転です。
上画像は、お絵かきが苦手なので画像を切り貼りした配線図、
配線後の実物が中画像、
風力タービンからの配線も終え、
全景は下画像のようになりました。

配線後の実物
配線後の実物
全景はこのようになりました。
配線後の全景
sa400wd

風力発電セット発注

テーマ:太陽光発電
風力発電セット発注

前回インバーターチャージャーで失敗
(充電機能動作せず、未解決)しまして、
海外から製品購入するリスクを痛感し、
その後中華製品には手を出さなかったのですが、
太陽光で発電&発熱しない日々が続きますし、
強風吹き荒れるこの時期に実験してみたい
という念に駆られ、
フトコロに少し余裕でけたし、
1月に入ると中国は大型連休あるし、
と自身に言い聞かせ、
ついに発注してしまいました。
サボニウス型を探しておりましたが、
高額なので断念、
プロペラ型のオーソドックスなタイプで
弱い風でも発電しそうな風車と
MPPTコントローラーのセット品を探し廻り
SA-400W-Dと
MPPT ハイブリッドチャージコントローラー
のセット品、351ドルを発注。
(日本円決済額 43,379円)
円安イヤ!
400W small Wind Generator 600W MPPT Charger controller
届きましたら、詳細をまたご報告させていただきます。


風車の種類
(株式会社 エコ・テクノロジー さま
http://eco-technology.jp/world/
ページより引用)

プロペラ型
プロペラ型
風力発電機において最もポピュラーな存在。主流は3翼プロペラ型風車。
高速回転に優れた特性を有すが、反面、騒音問題や首振り運動による効率ロスや故障問題などを抱え、起電(カットイン)風速(4~5m/s)が高く、強風時の「回り過ぎ」危険対策としてカットアウト、維持管理費や装置のコストアップが指摘される。

サボニウス型
サボニウス型
風車円筒を縦半分に切って円周方向にずらした形の風車。
抗力型風車の代表格、風が持つエネルギーの10数パーセントの利用にとどまります。周速比は1以下で音は静かであり、弱風でも起動性が良く大きなトルクを発生します。首振り無しで全方位取風が可能である。

ジャイロミル型
ジャイロミル型
風車飛行機の羽根と同じ断面を持つ垂直翼形の風車。
自力で回転開始が可能となり、回り始めると周速比は高く回転トルクも高く注目度は高い風車である。

ダリウス型
ダリウス型
風車飛行機の羽根と同じ断面を持つ翼形を弓形に曲げて垂直軸に取り付けた風車。
起動トルクは極めて小さく、自力での回転開始は不可能であり、起動のために モータや他の風車の力を借りるなど様々な工夫が必要となる。

以下、ブレードの追加可否を問うた際のやりとり文面です。
(機械翻訳で変な英文です。)

Dear Steven Lee
In case of SA-400-WE with SA-Controller-H600 purchase
How much? 3 blades side order.

Dear TAKASHI MINOWA:
Saiam Power Technology Co., Ltd is very happy to have your request.
the price of SA-400W-E is $268, the price of SA-Controller-H600 $106
1 set of generator+controller= 268 + 106 – 22 discount= $ 353
3 sets would be 268*3+106*3-66 discount= $1059
Any question about the product or the usage, please feel free to tell me.
Best regards
Jennifer

Dear Steven Lee
I want buy 1 set of generator+controller= 268 + 106 – 22 discount= $ 353,
and 3pcs Wind Turbine Blades when it broke.
How much? 1 set + side order 3pcs only blades.

Dear TAKASHI MINOWA:
the 3blades would be $33, so 268+106+33-22 discount + free shipping to Japan= $386
Is it Ok? today is Friday, hope i can deliver your product today.
Jennifer
sorry, free shipping means no other shipping cost for the extra 3 blades, not the generator.

sorry I’m busy today,
I will order 1 set next week,
blades is next time.

It is alright. Actually you would find the blades of our product are made of carbon fiber with 2-year warranty, no need for other spare parts.
Thank you and have a nice weekend!

2個目のオプティマ イエロー

2個目のオプティマ イエロー

テーマ:太陽光発電
2個目のオプティマ イエロー

手持ちのOPTIMAと同サイズのリビルト品が
1円スタートでしたので
ついつい競り落としてしまいました。
この容量はあまり人気がないのか
オプティマとしては案外安価な
8,350円+送料1,000円でした。
出品者は以前から注目しておりました
サンド・ケイ・エレクトロニクス さま
内部抵抗の違いはあろうかと思いますが
・並列要注意
に従って、配線長をすべて同じにし
端子が3/8径のボルト状でしたので
3/8径ナットと銅ワッシャーで結線し
1個目と並列接続。
ねばり強さ倍増、
その分充電時間は長くなりました。
ツールバーへスキップ