サボニウス型風車風力発電機 を作ろう！

サボニウス風車とは サボニウス（フィンランド）が考案 円柱形をたてに２つに切り， 左右に少しずらした風車 サボニウス風車とは何かというと、 まず、サボニウスはこの風車を考えた人の名前です。 新しいもの発見したり、考えたりすると、自分の名前が付けられるから みんなもたくさん勉強して新しいものを作ってみてね。そうしたら、サボニウスさんにみたい名前が残るかもしれないね。 形は、どんな形かというと 円柱形のものを縦に2つ切って、左右にずらした風車を言います。● 右上の図は、真上から見た図になります。●

サボニウス型風車の特徴

利点と欠点 利点 ・風速が弱くても回転する。 ・風向きを問わない。 ・騒音が少ない。 欠点 ・あまり速く回転しない ・発電量が少ない

『風力エネルギーの基礎』　牛山 泉　p.92

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風の持つパワーのうち、風車によりどれだけ取り出せたかを表す 風車の性能評価１ 1．パワー係数：Cp 　・自然風の中から風車を利用して得られるパワーの割合 　　（サボニウス風車では、0.15から0.20程度） 　　　　Pe：実際に得られるパワー　〔Nm〕 　　　　　　ρ ：空気の密度　　　　　　　〔kg/m３〕 A ：受風面積　　　　　　　　　　〔ｍ２〕 　　　　　　　　：風速　　　　　　　　　　　　〔m/s〕 風の持つパワーのうち、風車によりどれだけ取り出せたかを表す

風により発生しうる回転力のうち、風車によりどれだけトルクとして利用できたかを表す 風車の性能評価２ 2．トルク係数：CTQ 　・抗力成分によるモーメント 　　　　　　TQe ：実際に得られるトルク　〔Nm〕 　R　：風車の半径　　　　　　〔ｍ〕 風により発生しうる回転力のうち、風車によりどれだけトルクとして利用できたかを表す

風車の性能評価３ 3．周速比：Cp ・風車のブレード先端の速度と流入速度の比 R ：ロータ半径 〔ｍ〕 ω ：ロ－タの角速度 〔rad/s〕 　・風車のブレード先端の速度と流入速度の比 　　　　　R ：ロータ半径　　　　　　〔ｍ〕　 　 ω ：ロ－タの角速度　　　〔rad/s〕 　　　　 　　 ｎ ：風車回転数　　　　　〔rps〕

サボニウス風車の最適設計形状 面積が一定の場合、アスペクト比（H/C）は大きいほうがよい（4.29）。 牛山　泉　らによる C a 面積が一定の場合、アスペクト比（H/C）は大きいほうがよい（4.29）。 オーバーラップ（a/C）は20～30％ ギャップ　ｂ＝０ バケットの端板の設置 バケットの段数の増設 H b

川村式サボニウス型風車 風力発電模型の作り方 講　　師

１人分の材料 1人分の材料 材料が全てそろっているか確認しましょう。

道具が全てそろっているか確認しましょう。

１． 風車ベースと羽根（左・右）を用意します。

２． 風車ベースの切り込みに羽根を差し込みます。

３． 羽根を２枚とも差し込みます。

４． 両面テープ付マジックテープとはさみを用意します。

５． はさみで両面テープ付マジックテープを半分に切ります。

６． 羽根＋風車ベースの部品と、半分に切った両面テープ付マジックテープを用意します。

７． 両面テープ付マジックテープの両面テープをはがし、羽根の上面へ貼り付けます。

８． ２枚とも貼り付けます。

９． 貼り付ける位置の拡大写真です。

１０． 回転軸を用意します。

１１． 風車ベースの上面中心部分に、回転軸を先のとがった方から差し込んでおきます。

１２． スペーサーとプーリーを用意します。

１３． スペーサーの平らな面の両面テープをはがします。

１４． スペーサーをプーリーに貼り付けます。

１５． 千枚通しを用意します。

１６． 千枚通しを使ってプーリー側から穴を開けます。

１７． その際に、プーリーに対して千枚通しを垂直に差し込んで穴を開けます。

１８． 写真のような部品ができました。

１９． プーリーと羽根＋風車ベースを用意します。

２０． プーリーに貼ったスペーサーの両面テープをはがし、風車ベースの下側から回転軸に差し込みます。

２１． 風車ベースとスペーサーを、両面テープでしっかりと貼り合わせておきます。

２２． マジックテープと千枚通しを用意します。

２３． 千枚通しを使ってマジックテープの中心に穴を開けます。

２４． 羽根＋風車ベースの部品と穴を開けたマジックテープを用意します。

２５． 穴の開いたマジックテープを上部から回転軸に通します。

２６． 羽根上部のマジックテープ２ヵ所と差し込んだマジックテープを貼り合わせます。

２７． 上から見た写真です。羽根（左・右）をマジックテープの貼り付け具合でまっすぐになるよう微調整します。

２８． 別の角度からの写真です。

２９． 風車スタンド底板と風車スタンドを用意します。

３０． 風車スタンド底板の軸受け側と、風車スタンドの穴側が同じ側になるように重ね合わせます。

３１． モーターとセロテープを用意します。

３２． 風車スタンド穴側の側面に、セロテープを使用しモーターを仮止めします。

３３． 風車スタンドの穴位置と、モータープーリーとが直線上になるように微調整します。

３４． モーターと風車スタンドの高さ位置は、ほぼこれぐらいです。

３５． モーターの取り付け位置が決まれば、セロテープでしっかりと風車スタンドに固定します。

３６． モーター＋風車スタンド、羽根＋風車ベース、輪ゴムを用意します。

３７． 回転軸を風車スタンドに差し込みます。その際、回転軸の先端を軸受けの窪みにはまるようにします。

３８． 両方のプーリーの溝の高さが同じになるよう、回転軸側のプーリーの高さを微調整します。

３９． 高さの調整が済めば、両方のプーリーの溝に輪ゴムをかけます。

４０． 写真のようになります。

４１． 川村式サボニウス型風車　風力発電模型が完成しました。

赤ケーブルがプラス極、黒ケーブルがマイナス極になります。つなげて電子メロディーを鳴らしたり、発光ダイオード（長い方の端子がプラス）を光らせてみましょう。

サボニウス型風車風力発電機 を作ろう！