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◆ ハブダイナモの水車で夜間照明

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    ハブダイナモ水車での発電は、夜間のACポンプの水流を利用しているので、夜間照明の費用がかかる訳ではなく全くエコな仕組みである? ただしACポンプを利用しているのでこの電力がかかってしまっている訳だが、いままで24時間ポンプを稼働していたのに比べればエコな仕組みになっていると勝手に思い込んでいる。 ソーラーパネルでの電力をバッテリに貯めて夜間照明に利用したほうがもちろんエコなのだが………

    日中は、ソーラーパネルの電力でDCミニポンプを稼働
    夜間動作回路で、夜だけACポンプを稼働。
      さらに、ACポンプの水流を利用してハブダイナモ水車が稼働し、LED照明を点灯

    ハブダイナモ水車からLED照明までの回路は簡単で、以下のように全波整流回路を通して、100均で買ったLEDランプを改造して(内部の抵抗を6V仕様に変更しただけ!)点灯しているだけである。


    6Vの鉛電池(6V-4Ah)は、充電用に設けたが電圧がもう少し上がらないと意味がなく、現状では使用していない。
    右の写真が、実際のLEDライトである。100均のライトを防水加工してさらにプラスチックの透明容器を雨よけ(効果は疑問だが?)のカバーとして取りつけている。


    youtubeにiphoneで撮影した動画をアップしたので見てみてください。


    ◆ ハブダイナモ水車の発電実験

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      木製のハブダイアモを使った水車は、防水のスプレーを3度塗りして完全に水がはじく状態にした。防水にはアサヒペンの防水スプレーを使用した。(右の写真)
      水車は空中に吊るした状態で、ポンプの水は水車の下側に水をかける方式とした。上からホースで水をかけるほうが水車は高速に回り発電量もあがるのはわかっていたが、この方式でもLEDを点灯するには十分だと判断したからだ。電圧計で整流後の電圧を計測したら5.8Vを指しており、この程度の電圧がでていれば夜間にLEDを点灯するには十分だからである。


      ハブダイナモの出力は、交流なので全波整流回路を通してLEDを点灯させている。このポンプの動作が夜間のみの動作なので、LEDの夜間照明としてはちょうどいい訳である


        youtubeでの水車動画はこちら

      ◆ ハブダイナモで作る水車の作成 その2

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        ハブダイナモを使った水車の製作だが、水受け用の羽の部分をベニヤから切り出し、全体を接合してようやく完成した。作り始めたのが4月初めなので2ヶ月もかかったことになる。
        使ったベニヤは、かなり柔らかく加工はし易かったが水を常に受けるので、防水用のペイントをかなり塗らないとすぐにダメになってしまいしまいそうである。また、作り安さを優先して、あまり考えずに羽の数を6枚にして作ったので水を受ける力が弱いかもしれない。またベニヤの結合は木工ボンドと釘で接合した。ボンドが完全に固まるまで少し時間を置いて防水用のペイントをぬろうと思っている。また、ダイナモからの電気の取り出し口もホットボンド等で固めてしまうつもりである。
        実験的に、手で水車を廻して発電電圧を確認したら6V〜8V程度は出ていたのでLEDの点灯には問題なさそうである。うまくいけば6Vのバッテリへの充電も可能かも知れない...?
        次の休みでいよいよ水をかけての実験をするつもりである。

        ところでハブダイナモの真ん中のポールは自転車の前輪についていた物だが、この固定用のナットが通常のISOネジの規格とは異なるらしくホームセンターのネジ売り場で探してもメジの切り方が異なりジャストフィットする物が見つからなかった。そこで自転車売り場ならあるかと探したら、ナット2個で198円とちょっと高めですがありました。同じネジなのに通常のネジと規格が違うんですね。

        ◆ ハブダイナモの電力利用法

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          ハブダイナモで、超小型DCポンプを動作させようかと思っていたが、『自分でつくるハブダイナモ水力発電』の作者のサイトのmabofarmでハブダイナモの発電の様子の動画をみたら、倍電圧整流後の電流値はたった10mAであることを知った。水車はそれなりに廻っていた状態なので、通常のブリッジ整流回路なら単純計算では電圧は半分で、電流値は倍になるはずである。それでも20mAである。当初考えていたDCポンプの稼動はとても無理である。
          動画によると、高速回転なら200mAから250mA程度出力されていたが現実的にこれは無理と思われるので、20mA程度の出力で見積もった方がよさそうである。従って、せいぜいLEDを1,2個点灯させられる程度と思われる。よって、DCポンプを動作させるのはあきらめて、夜間照明を点灯させることに変更しようとおもう。そもそも夜間に動かすACポンプの水流で水車を動かそうとしているので、夜間照明には持ってこいかもしれません。但しLED2個程度だと明るさはしれていますが...

          ◆ ハブダイナモで作る水車の作成

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            水車をつくるのに、まずサイズの決めるのだが、大きすぎても取扱が大変であり、かといって小さすぎると水力を発電機に伝達できそうなので、30cm程度がベニヤの切り出しも容易と判断して下記のサイズで水車の外枠を作成した。

            半径:14cm ・・・ これは持っていたコンパスで円を描ける最大がこのサイズだったため!

            厚さ9mmのベニヤだが、持っていた糸ノコで円を切るのは、なかなか大変で、2枚の側板を切り抜くだけで昨日は疲れてしまい、続きは今度の土日に再開するつもりである。

            中古のハブダイナモだが、作ったはいいが本当にポンプの水で廻るのかがすごく不安である。実際に廻す予定のポンプの水流は写真の通りで、廻る気もしているのだがやってみないとなんとも言えないというのが本音である。
            現在は水流の吹き出し口に何もつけていないが、ここにホースをつないで、高い場所から水を落下させればなんとかなるとは思っているのだが...

            ◆ ハブダイナモで作る水車の利用方法

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              ハブダイナモで作ろうとしている水車を何に使うかだが、今考えているのは実家の池のACポンプから吐き出される水で水車を回し、水車で作られた電力で、現在はソーラーパネルから直結で昼間だけ動作している超小型ポンプを稼動させようと考えている。
              現在ACポンプは、cdsの回路で夜間だけ動作する設定に変更したので、夜間に水車で発電できれば超小型のポンプの24時間稼動が可能になるという訳でである。
              果たして、水車の電力がどのくらいになるのかは定かでないが、整流後(ダイナモの出力は交流なので直流に変換する必要がある)に7V-200mA程度の出力は取り出せると見ている。
              このくらいの出力が可能なら、仕様上は超小型のDCポンプもどうにか動くとみている。

              DCポンプ側の結線だが、ソーラーパネルからと水車側からの電力の切り替え方法だが、本来ならリレーで完全に切り替えた方がいいのだが、リレーを使うとリレーを動作させる為の電力も必要になるので、まずは直結でテストしてみようと思っている。ただし、逆流防止用にダイオードを接続するつもりである。発電した少ない電力を少しでも有効にに使いたいので、本当はダイオードも接続したくないが、逆流電流が回路に悪影響するかもしれないのでしょうがないだだろう。ただし、極力電圧降下が少ないものを選択して使う予定である。

              ◆ ハブダイナモを自転車から取り出す

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                太陽光発電は、日中の太陽が出ている時しか発電できないが、水力なら24時間いつでも発電できるということで、右の本の作者である中村昌広さんが作ったハブダイナモでの水力発電を参考に、壊れた自転車のハブダイナモで水力発電用の水車を作ってみようと思っている。

                作者の中村さんは、風力発電もやっているとのことで、ダイナモ自体も自作しているとのことで関心しております。右の本と同様なシリーズで「自分で作る風力発電」という本も出版しており、興味のあるかたは是非見てみるといいと思います。残念ながら私の住んでいるところは風力発電には向いてないので風力発電はやるつもりはないのですが、発電についての参考になることがたくさん記述されていて一読する価値があると思います。

                またホームページmabofarmもあるので是非見てみる事をお勧めします。

                我家の息子が乗らなくなった自転車が雨ざらしになっていたので、この自転車をばらして、ハブダイナモだけをとりあえず取り出した。古い自転車のハブダイナモのせいなのか、両端を固定して発電機を回してみるとかなりのトルクが必要なのがわかった。はたしてこんなに重くて水の力だけで廻るのだろうか?水車はアルミ板で作ろうかと思いホームセンターへ行ったら結構な値段なので、このダイナモでは廻らない可能性もあり、無駄にするかもしれないので、今回は9mmのベニヤ板を加工して水車を作ることにした。
                今週末から作り始める予定である。


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