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ノースパワーTOPページ＞自然エネルギーの基礎知識＞風力発電システム 風力発電システム（その３）  ４．風力発電システムの構成 風力発電システムは、いくつかの機器から構成されます。 ひとつの代表的な例として、風力発電機によって発電された電力をバッテリーに蓄電(充電)し、バッテリーの直流電源をDC-ACインバーターでAC100Vに変換して、照明器具などのような負荷を接続して活用する際の、ごく単純なシステムについてご紹介します。  上の略図のように、風力発電システムは、風力発電機本体の他、支柱やバッテリー、接続箱、レギュレータ、DC-ACインバーター、負荷機器などの機器類から構成されていることが分かります。 次に、これらの機器のそれぞれの役割と具体的な接続方法について見ていきましょう。  (1)接続箱 風力発電機とバッテリーの間に、通常は接続箱を入れます。接続箱は、単なる箱(端子台)ではなく、発電量を監視するための電流計と、風力発電機に電磁ブレーキをかけるためのブレーキスイッチ、それから安全のためのヒューズが装備されています。風力発電機からの出力を（バッテリー側から切り離して）短絡させることで、電磁ブレーキをかけることが出来ます。この原理は、発電機に無限大の負荷をかけることに相当します。ただし、台風などの強風時にブレーキをかけ続けると発電機が発熱して、焼けてしまう恐れがありますので、注意が必要です。 あると便利な接続箱は、必ずしも使用しなければならないわけではありませんが、電気工作がお得意な方であれば自作も可能ですので、なるべくご使用いただくことをお勧めいたします。 (2)バッテリー ディープサイクルバッテリーを使用します。特に風力発電では、風が吹かない期間が長く続く場合が多く、放電気味の状態がつづくとバッテリーへのダメージが大きくなりますので、耐久性に優れた信頼のおけるディープサイクルバッテリーを採用することが賢明です。 バッテリー容量の目安としては、風力発電機の定格出力ワット数に合わせて、例えば100Wの機種であれば100Ah程度、400Wの機種であれば400Ah程度のバッテリー容量が確保されているのが理想です。少なくともこの目安の半分以上のバッテリー容量を確保することが望ましいとされています。 (3)レギュレータ バッテリーが過充電にならないように余分な電力を投げ捨てる働きをするのがレギュレータです。ヒーターなどの投げ捨て用負荷を接続して使用します（専用の既製品には専用ヒーターが付属しています）。 充電電圧を制御するために、風力発電機とバッテリー間の接続を切断(開放)してはいけません。風力発電機が無負荷状態(フリースピン)となり、過回転によって破損してしまうからです。発電機は常に有負荷状態に保ち続けなければならず、過剰な電力は、別の投捨用負荷（ダミーロード）によって投げ捨てる必要がありますので、上記のようなレギュレーション方式が採用されています。 （*太陽光発電の充電制御方式とは異なりますので、ご注意ください。） (4)DC-ACインバーター バッテリーは、直流電源ですので、負荷として交流機器を使用する場合には、DC-ACインバーターによって、直流（DC）を交流（AC）に変換します。 バッテリー電圧に適合した直流用負荷を使う場合には、DC-ACインバーターは不要です。現在では、カー用品などとして、数多くの直流負荷製品が利用できますので、事前に検討しておくと良いでしょう。 |
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