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PV Japan2014/再生可能エネルギー展2014見学報告

2014/7/30~8/1の3日間、東京江東区の“東京ビックサイト”で開催された、「PVJapan2014/再生可能エネルギー展2014」を見学してきた。昨年も見学したが、今年は小型水量発電の展示が少なかった気がしました。太陽光発電(Solar Proto Voltaic)はPV Japanと別途名称がつくように一番多くの展示がされていました。

会場:東京ビックサイト
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展示会の案内
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会場
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展示内容は太陽光発電、風力発電、海流発電、小型水力発電、地中熱利用(発電ではなく地中と大気中の温度差を利用したヒートポンプによる暖房)が有り、また太陽光の利用として発電ではなく市民団体による“ソーラークッカー(太陽熱を利用した調理器)”に利用機器等も展示されていました。また出展はNEDOの様な国の法人、大手メーカー以外に、NPOや市民団体も出展していました。

[太陽光発電]
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[次世代太陽光発電(太陽を追ってパネルの向きを発電に最適な向きにする機構付)]
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[DYIソーラー発セット(LOOOP:ブロックの組み合わせで設置が簡易にできるタイプ)]
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[風力発電]
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[小型水力発電機]
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[海流発電機]
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[地中熱利用によるヒートポンプでの暖房]
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[リチウムイオン電池による蓄電装置(パナソニック)]
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[DC-DCコンバーター]
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[NPO,市民団体による展示]
[自然エネルギー推進市民フォーラム(REPP)]
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以上となります。

最近は市民団体がクリーンな自分たちの発電所を作ろうという話も増えてきました。太陽光、小型水力、風力による発電や今回市民団体が展示した自然エネルギー利用のソーラークッキングや温度調節等の方法も拡大してゆけばと思っている次第です。

自然エネルギー利用、再々可能エネルギーの展示会は他に暮れに行われます「エコプロダクツ」にも多数出展されます。こちらも期待したいです。

TECHNO-FRONTIER2014

去る、2014/7/23~25迄、東京都江東区にある、「東京ビックサイト」にて“TECHNO-FRONTIER2014”が開催され、この中でエネルギーハーベスト展も開催され、見学に行ってきた。
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今回の特徴として感じたのは、ワイヤレス給電の展示が増え、ワイヤレス給電ではコイルによるワイヤレス給電が主役で有ったが、今回、電界結合のワイヤレス給電装置も出展されていた。また小型振動発電デバイスの中心的な“エレクトレット”のアプリケーションで大型の手回しデバイスが出展されたこと、磁歪式発電器もだんだん発展してきたことである。

[ワイヤレス給電関係]

[東京大学研究室の展示]
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[ワイアレス給電用コイルアプリケーション]
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[磁界ではなく、電界を利用した「電界結合非接触電力伝送技術」
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[エレクトレットを使用したデバイス(小型化に適している:静電誘導を利用)]
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[ピエゾ(圧電効果)を利用振動発電]
[振力電池((株)音力発電)
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[磁歪式発電機(金沢大学)]
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[電磁誘導利用(スミダ)]
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[環境発電の意義]
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[そのほか]
真偽は分かりませんが、下記の様な展示も有りました。
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以上見学の報告です。
浦野でした。

ペルチェ素子による温度差発電

熱電素子という温度差を利用し発電する方法が有る。今回、「エレキジャックNo.5(CQ出版):2008年2月1日発行」の特集「ペルチェ素子を使った温度差発電」を参考に、東京秋葉原の電気街より部品を集め、実験を行った。
家で日常的に飲む「ホットコーヒー」にて簡単に発電ができる。

「はじめに」
・熱電素子であるペルチェ素子を使用し、モーターを回転させた。
・ペルチェ素子は高温源と低温源に極面を接触させると、端子より直流(DC)電流が取り出せる。
・今回、高温源にコーヒーカップに入れたコーヒー(T=74℃)
・低温源にCPUヒートシンク(表面温度:T=26.5℃)を配置。
・ソーラーモーター(低電圧、低電流で駆動)を回転させた。温度は非接触式温度センサーを用い測定した。

「ペルチェ素子」
 ペルチェ素子とは、直流電流を通電することにより、一方の面からもう一方の面に熱を移動させる効果のある熱電変換素子で、冷却と加熱及び温度制御を行う事ができる半導体である。逆に一方の面に高温、も一方の面を低温にすると直流電流が発生する。今回、素子の両面に温度差を与え、端子から電流を取り出し負荷に供給した。
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「高温側熱源(カップに入っているホットコーヒー)<表面温度=74℃>」
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「低温側熱源(CPUヒートシンク<表面温度=26.5℃>」
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「負荷:金属皮膜カラー抵抗での発生電圧・発生電流測定(R=10Ω)
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ペルチェ素子からの出力電力
高温側:T=74℃   低温側:T=26.5℃
・発生電圧:DCV=0.48V
・発生電流:DCI=47.8mA
・発生電力:P=0.023W
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「熱電素子(ペルチェ素子)での発電実験」 ペルチェ素子でモーターを回す。
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「モーター回転波形図」
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勢いよくモーターが回転しているのが分かる。

電磁式振動型発電機の実験

 周囲にコイルを置き、その中心を永久磁石が往復させることによって発電をさせるという振動発電機がいくつか市場に出回っている。懐中電灯や、携帯電話への充電用として利用されている。
図1.
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今回この振動型発電機に関し、色々と検討した。
改造、実験したのは図2の機器
図2.
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[はじめに]
・ 発電に有効な事は“磁界の変化を大きくする”、“磁界の変化速度を早くする”事であるが、この方法として、“磁極 を多極化する”が有る。
・今回、永久磁石が中心に有り、周囲にコイルがある手動式の振動発電機において、
 (1)コイルの数量を増やした場合。
 (2)隣り合うコイルの極性を変えた場合
 とに変化させ、磁場構造の変化による起電力の状態を検討した。
・ 今回、(株)アーテック社の電磁誘導コイルを購入し、これにコイルの増加、永久磁石を希土類に変えた場合とを 加え実験した。

[コイル仕様]
・振動機本体寸法:φ16×232mm
・材質:アクリルパイプ
・コイルA(購入品のコイル):空心;コイル大;巻線φ24×40mm,115Ω-47mH-0.46μF
・コイルB:空心;コイル大;φ24×26mm,巻線:PEW-φ0.16-1,500回巻-86.1Ω-24.1mH-0.457μF
・コイルC:空心;コイル大;φ24×26mm,巻線:PEW-φ0.16-1,500回巻-86.5Ω-24.8mH-0.759μF
[磁石]
・アルニコ磁石
図3.
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・ネオジウム磁石
図4.
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[実験機器及び実験結果]
図5-6
電磁式振動発電機1
図7-8.
電磁式振動発電機2
図9-10.
電磁式振動発電機4
[実験オシロ波形図]
・波形図例1.「アルニコ磁石、出力コイル1ヶ時、出力電圧値波形」
図11.
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・波形図例2.「アルニコ磁石、出力コイル3ヶ時、出力電圧値波形」
図12.
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[結論]
・ 中心に永久磁石を入れ、左右に手で振動させた出力コイルから出力電圧を取り出す場合、磁極を多極化させた出力 コイルの数量が多い方が取り出される出力電力は大きかった。
・出力コイルはコイルの隣同士で反発の場合が吸引に対して出力は大きかった。

以上

謹賀新年

ユビキタス発電研究所
のブログを見て頂いている皆様

新年明けましておめでとう御座います。

昨年秋、ブログを立ち上げ、2年目になりました。

本年も、変わらぬご贔屓、ご指導、ご鞭撻の程をお願い致します。

より一層のブログの充実を目指す所存です。

宜しくお願い致します。

管理人

今年最初の実験です。
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床発電機の発電を人の言葉で知らせます。

前に発表しました「床発電機」の応用です。床発電機を踏み、電気が作られると、人の言葉で発電を知らせます。
 音声合成LSI「AQUES Taik」を利用した音声合成装置で、音声を発話するようにしました。音声装置は通常ではタクトスイッチを利用して手動でスイッチを押して発話させますが、これを床発電で発電した電流を利用し、トランジスター1815を働かせ起動スイッチとし、ICにロー信号を与え、発話させました。床発電装置を踏み、発電が開始されると音声合成された人の言葉で発電を知らせます。

[装置全体像]
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[音声合成回路]
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[AQUES TaIK LSI回路図]
この回路図の左側にある“タクトスイッチ”の一つに電源側とグランド側の間にトランジスター1815のコレクタとエミッタを繋ぎ、ベースに床発電から発生した電流をコンバーターLTC3588を介し印加し、スイッチングし、LSIにロー信号を与え、LSIから発話させた。(床発電、LTC3588は回路図では省略)
AQUES Taik回路
[圧電素子を利用した床発電装置]
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ECO PRODUCTS2013見学

東京ビックサイトにエコプロダクツ2013を見てきました。
大手企業さんの他に多くのNPOさんも参加されていました。再生可能エネルギー、環境発電の分野ではイギリスの床発電の展示が地味ですが、興味をそそられました。従来、日本の音力発電のものでは圧電素子を使い、0.3Wの発電のものが、床を踏んでローターを回し発電機から発電するという方法で1歩で5Wが発電できると言うものでした。他に、地中の温度差を利用してヒートポンプにより冷暖房に利用するというものも関心をそそられました。なんとCOPが8~14にも達すると説明員の方は話されました。この方法は地下100mにパイプを通し、水を流し、地上と地下の温度差を利用するというものです。

エコプロダクツ会場
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会場内の風景
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ふんだら発電(床発電機)
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床発電機
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地中熱利用ヒートポンプシステム
地下にパイプを通し、水を流し地下100mは温度が15℃で安定しているので地表の熱と温度差を利用するとの事です。ちなみに工事費は一般家庭用では1mに付1万円、平均して300万円の費用との事です。
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説明文です。
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風力発電機
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発電機本体
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浮体式洋上ウインドフォーム
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小型水力発電機
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携帯型ソーラー発電パネル
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個人向けパーソナルソーラーパネル
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植物工場
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企業のブース1
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企業のブース2
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企業のブース3
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NPOのブース1
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NPOのブース2
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NPOのブース3
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帰り際の外の風景
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2013東京モーターショウ

先日、2013東京モーターショウを東京ビックサイトに見学に行って来ました。
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色々な車が、出展されていて、非常に活気が有りました。この中で、当ブログの趣旨に従い、電気自動車に焦点を当て、報告させていただきます。

今回のモーターショー最大の話題。トヨタの燃料電池車。2015年に市場に投入するそうです。価格は¥1,000万の予定との事。
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内部の構成。黄色いタンクが「水素タンク」です。
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電気自動車の先駆け、ご存じ、最近の米国ベンチャー企業の代表イーロン・マスクの「テスラモーターズ社」の最新車種「モデルS」一回の充電で500Km、最高時速は210kとの事。
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核となる電池は日本のパナソニック社製のパソコン用のリチウムイオン電池。全部で6831本使用です。
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トヨタの小型電気自動車のコンセプトカーです。
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三菱自動車の電気自動車i-mive
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トヨタの一人乗りコンセプトカーFV2。今、盛んにトヨタのコマーシャル「トヨタウン」にでている未来的な車です。
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ここからは一般の車です。

トヨタの一般車
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日産のGTR
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ファエレディーZ
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ホンダ
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マツダ
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ダイハツ
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ダイハツの説明員
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VW(フォルクスワーゲン)ゴルフ
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フォルクスワーゲンの説明員
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ポルシェ
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グットイヤーの月面探査車試作車
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