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風レンズ風車

地球の環境を守りながら次世代のエネルギーを創造

九州大学で開発された画期的な風車、「風レンズ風車」。特殊な風レンズ効果により従来の風力発電でのさまざまな問題点を克服し、これまで風力発電には不向きだと考えられていた 地域や場所に容易に設置できるようになりました。その研究内容は日本国内はもとより海外でも注目され多くの設置実績を上げております。

※「風レンズ風車」はウィンドレンズ社の登録商標です。

コンパクト・高効率・低騒音

特殊設計の集風レンズ効果によって、これまでには考えられなかったブレードの小型化を実現し、効率のよい発電が可能になりました。これにより設置場所 の問題や搬送の問題も解決できます。
ブレードの回転面積(音源)がコンパクトであることと集風体構造自体が騒音源となるブレード翼端渦を抑制するので従来の風車よりも優れた静寂性を実現しました。

風レンズの集風効果

風レンズ風車は逆転の発想から生まれました。流体力学ではできるだけ渦が発生しないように設計するのが一般的ですが、風レンズ風車はその「渦」の力を利用します。
集風レンズで発生する渦により、風速が1.3 〜 1.5 倍にアップします。発電量は風速の3乗に比例するので、集風効果だけで2〜3倍の発電量を得られます。また増速効果による始動性の向上によって低風域での稼働率もアップしました。 風レンズ風車の風見鶏効果で風向変動への追随性に優れています。風の動きを逃しません。

どこにでも設置できます

風車の高さは約13m。建築基準法の適用外です。
小型なので大型風車が設置できないような離島や山間部にも簡単に設置することが可能となりました。

すべてにやさしい風車

強風時は、発電機の力で回転数を抑制します。非常時には機械式ブレーキが作動し、風力発電システムの運転を停止し安全です。風車は回転機械です。集風 レンズがブレードを囲っているので、視覚的安心感を得られます。
風レンズの構造自体が、万一のブレード破損時の飛散防止機能を備えています。
レンズの視認性の向上で鳥が構造物として認識できるのでバードストライクを防止します。騒音も小さく、デザインも景観に馴染みやすい設計をしております。

コンパクト・高効率・低騒音

風レンズの集風効果

どこにでも設置できます

すべてにやさしい風車

人が住む住宅地から大型風車を建設できない山間部など、どんな場所にも設置可能!

※ただし、実用的な発電量を得るためには、年間平均風速4m/s 以上の風況が望ましい。

5kW 風レンズ風車WL5000

5kW 風レンズ風車WL5000

風レンズ風車 仕様・システム図

系統連系タイプWL5000(5kW)

商用電力と連系し、風車の発電量が少ない場合は、電力会社からの電気を購入します。

独立タイプWL3000(3kW)

風車の発電量が使用量より多い時はバッテリーへ蓄電し、使用量が発電量よりも多いときはバッテリーの電気も使います。

仕様

定格出力

5kW(独立タイプは3kW)

定格風速

12m/s(独立タイプは10.5m/s)

ローター直径

2.5 m

集風体外径

3.4 m

風車形式

水平軸、ダウンウィンド、集風体付き

出力係数

Cp=0.95(ブレード直径基準)
Cp=0.51(レンズ外径基準)

ブレード

3枚(固定ピッチ)、GFRP

発電機

IPM 発電機

ヨー機構

パッシブヨー(フリーヨー)

ブレーキ

電気的ストール・機械式ブレーキ・短絡ブレーキ

発電制御

コンバータ・インバータ

カットイン風速

3 m/s

カットアウト風速

17 m/s 〜 20 m/s(運転停止)

極値風速

約60m/s

系統連系タイプ
出力電圧・周波数

三相AC220V、50-60Hz

独立タイプ・出力

バッテリー(オプション)・AC 出力

風車本体重量

650kg

風車性能

パワーカーブ

パワーカーブ

※系統連系タイプと独立タイプの風車サイズは同じです。制御方式の違いにより、独立タイプは最大出力を3kW に押さえています。

年間予想発電量

年間予想発電量

※レーレ分布に基づく年間予想発電量
※このグラフの発電量は予想ですので、実際の発電量を保証するものではございません。

風レンズ風車標準セット内容

標準セットに含まれるもの

風車本体

風車制御盤(ポール取り付けタイプ)

標準コンクリートポール(白塗装はオプション)

価格:オープン価格

風車の設置に必要なもの(都度御見積)

設置工事(建柱・風車取付・電気工事等)

バッテリー(独立タイプのみ必要になります)

バッテリー収納箱(独立タイプのみ必要になります)

※バッテリーは使用条件により容量を選定する必要がございます。
 詳しくはご相談ください。

大型風車の問題点を克服

大型風車の問題点を克服

風レンズ風車メカニズム

3倍の発電量を実現!

「風レンズ風車(かぜれんずふうしゃ)」の最大の特徴は、ブレードを囲むように取り付けられた風レンズ(集風体)にあります。
風レンズは図のように風の下流側に向かって断面が拡大する中空構造体(ディフューザー)部とその周りのつば部から構成されています。 このつばの部分によって発生する渦が風車下流で負圧を作りだし、さらにディフューザー内に風を集めるのです。
その結果ブレードに流入する風速が1.3〜1.5 倍に増速します。これが集風効果です。
風車の発電量は風速の3乗に比例します。 つまり、少しでも流入する風速を強くできれば、エネルギーはその3乗で取り出せるということになります。 結果として同じ風の強さであれば3倍の発電量を実現できるわけです。

3倍の発電量を実現!

発電量 P は風車に流入する 風速 Vの3乗に比例 ( P∝V3)

発電量 P は風車に流入する 風速 Vの3乗に比例

ダクト内の風速が1.4 倍に増速されるだけで、約3倍の発電量が得られます。

風レンズ風車のメリット

風力発電では、より多く発電するためには年間を通して風の強い場所が望ましいです。
しかし、大型風車を設置できる場所は限られており、コンパクトで低騒音・高効率の風車が求められています。
その切り札ともいえるのがつば付きディフューザ風車「風レンズ風車」です。コンパクトで低騒音な風レンズ風車はあらゆる場所に設置可能です。

設置の流れ・設置例