未利用の小規模低落差に設置できる超小型水力発電装置の開発研究

• 研究課題/領域番号: 24580373
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 農業環境工学
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 日吉 健二 宮崎大学, 農学部, 助教 (20325731)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 小水力 / 発電 / 再生可能エネルギー / 水車 / 空気吸込渦 / 画像解析 / 自然エネルギー / 3次元流速測定

研究成果の概要

プロペラ式超小型水力エネルギー回収装置を開発研究した。空気吸込渦はコーンをある高さに設置すると、渦が消滅し水車効率が上昇した。3次元流速計を使用して水車内流れの解析を行った。コーン無しでは流速分布のむらがあり、流速が遅い部分があった。コーン有りでは、流速は1.6m/s以上で流れの方向が整っていた。
ランナブレードの角度を大きくしてゴミを通過させやすいランナを研究した。６枚羽根は羽根角度が低い時、水車効率が高くなった。３枚羽根は羽根角度が低い時、効率が高くなった。３枚羽根は水車軸回転速度が上がったため発電電力が高くなった。３枚羽根のランナは８cm程度の大きさのゴミも通過できることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] 小型水車を用いたエアレーションシステムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日吉 健二
  • 雑誌名: 日本フルードパワーシステム学会誌 フルードパワーシステム 巻: 45 ページ: 107-109
  • 査読あり
• [学会発表] 地域活性化タイプの小水力発電について (2015)
  • 著者名/発表者名: 日吉健二
  • 学会等名: 宮崎県農業水利施設小水力等発電推進協議会
  • 発表場所: 宮崎県土地改良会館（宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2015-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] 立軸プロペラ水車を用いた超小型水力発電装置の開発研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日吉健二，槐島芳徳，小林太一
  • 学会等名: 農業食料工学会
  • 発表場所: 帯広市
• [学会発表] 超小型小水力エネルギー回収装置の現場実証実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日吉健二，吉良真志，田中康雄，甲斐豊繁，黒木義英，内海茂雄
  • 学会等名: 第66回農業機械学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎市
• [学会発表] 超小型小水力発電装置の現場実証実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日吉健二，宮城弘守，秋吉康弘，槐島芳徳，小林太一，平栄蔵
  • 学会等名: 農業環境工学関連学会2012年合同大会
  • 発表場所: 宇都宮市
• [備考] 宮崎大学農学部植物生産環境科学科
  • URL: http://www.agr.miyazaki-u.ac.jp/~agrenv/index.html
• [備考] 宮崎大学 農学部紹介 『植物生産環境科学科』
  • URL: https://www.youtube.com/watch?v=EUjaTQ_uwNo
• [備考] 宮崎大学農学部植物生産環境科学科
  • URL: http://www.agr.miyazaki-u.ac.jp/~agrenv/staff.html
• [備考] 研究の特徴パンフレット
  • URL: http://www.agr.miyazaki-u.ac.jp/~agrenv/_src/sc412/edu_res.pdf