超小型水力エネルギー回収装置を用いた農業及び水産施設等の省エネルギー化現場実証実験

• 課題番号: 2011018160
• 研究期間: 2010-2011
• 年度: 2011
• 摘要: （１）コーンを含む流路内流れとランナを有する吸出管内の流れを一体として解析できるように計算手法が改善された。これにより，PC程度の計算機環境での数値解析を可能にし，計算手法の実用性を広げた。（２）置の改造効果を検討した。トレーサ気泡の直径を1mm前後まで縮小して浮力の影響を抑え，ほぼ定量・一定時間間隔で気泡注入できるよう改良した。高速度カメラでケーシングの曲率半径とコーン形状の違いによる流れ場の解析を行なった結果，下降管入口付近の流れは，円錐形コーンの場合が最もスムースであることが確認された。円錐形は製造が容易で製造コストが抑えられるので，装置の実用化に効果的である。（３）軸流プロペラの改善，渦巻きケーシングの形状および空気吸い込み防止用のコーンの形状の影響について試作・実験し最適な形状寸法を決定した。23年度の最終水車効率は63％に達した（４）約1年の連続運転を行い，耐久性を確認した。そり比やランナ羽根枚数，落差の異なる条件で水車性能試験を行い，発電能率を高めた。回転部があるので保護カバーを付けて安全対策を施して，実用化を高めた。（５）発電機のコストを下げることを目的に，模擬発電システムを用いて自動車用オルタネータの低速運転時の発電特性を再調査し，その適用性を検討した。（６）発電システム2号機を開発した。発電特性により12Vより24Vの方が高効率なので，24V制御系の制御盤を開発し，モデル地区IおよびIIへ設置した。アナログメータからデジタル式のPLC制御に変更し，液晶画面表示とした。測定精度が高まり，部品点数や配線が少なくできコストを抑えることができた。（７）製品化するための性能・特性に係るデータ収集を行い，装置の改善点を明らかにして，その実用化を高めた。
• カテゴリ: コスト 省エネ・低コスト化