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ループウイング型風力発電機は2007年度度東京都ベンチャー技術大賞特別賞を受賞しました。


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小型風力・太陽光発電普及協会発行の小型風車の安全性についてのセミナーテキスト。
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学校図書の「教科研究 理科」の2008年前期号にループウイングの技術が紹介されました。
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騒音の原因は「翼先端渦」

小型風車にとって「静かな回転」は大切な要素。風車が発生する主な騒音の原因は、羽根の先端に発生する渦。
いったん渦が発生すると騒音レベルは一気に30dB/re1mも上昇することが知られています。
ループウイング型風車の羽根は先端のないループ形状。こうすることで騒音源を根絶しています。 (騒音レベルはSWSセミナーテキストP27を参照)

風車の騒音レベル

下図に示すとおり、風車の騒音は先端速度が50m/sを超えると発生します。低回転・高トルク型のループウイング型風車は、定格風速(12m/s)時の無負荷運転状態においても約40m/sに抑えられています。
先端渦を発生しないことと、ゆっくりと回転することで、これまでにない低騒音性能を確保しています。当社における車上試験では時速80km/h(風速22m/s)の無負荷試験でも、騒音を発生しないことが確認されています。

無負荷運転でも騒音を発生しない

2007年4月に三重大学にて行った風速8m/sと12m/sの無負荷運転試験では、右図のとおり送風のみの騒音値と風車運転時の騒音値は同じであり、騒音が発生していなことが確認されました。さらに、風速14m/sの無負荷運転でも耳障りな騒音を聞き取ることができませんでした。

風車の騒音レベル

風車における騒音にはdB/re1mという値が使用されます。これは、大型風車の羽根のように音源そのものが大きいことから、点音源と仮定して表現します。実際には音源から100m以上離れた位置で騒音を計測し、これを点音源から1m離れた位置における騒音レベルに換算します。
風が吹いているとき、屋外の暗騒音(バックグラウンド)は65?75dBありますので、風車が運転しているときの騒音と暗騒音との差が明らかに1dB以上の差がある場合に限り風車の騒音レベルを計測することができます。風車運転中に発生している騒音レベル(L0)は以下のように求めることができます。

ここで
L0:音源の騒音レベル(dB/re1m)
L:実測値(dB)
R:音源からの距離(m)
計算例
例1 例2 例3 例4
計測値 L(dB) 70 70 70 70
計測距離 R(m) 8 25 40 80
風車騒音レベル L0(dB/re1m 93 103 107 113
試聴距離 R1(m) 25 50 150 200
試聴騒音レベル L1(dB) 60 64 59 62

例1解説:騒音源が運転していない状態での暗騒音が68dBで、運転時に騒音源から8mの位置で計測した値が70dBであれば、音源の騒音レベルは93dB/re1mであり、この騒音を25mはなれた位置で聞くと60dB程度となります。25mはなれた位置での騒音は暗騒音値68dBよりも低いので、暗騒音の陰に入ってしまうレベルとなります。ただし、耳障りな音については周波数別に計測して、比較する必要があります。
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