Transcript サボニウス型風車風力発電機を作ってみよう

サボニウス型風車風力発電機
を作って風力発電をしよう
川村康文
論文紹介
1508018 伊藤
量
はじめにー研究背景･目的ー
•風力発電は、理科学習や環境学習において、学習教材として
よく扱われる。
•モーターを発電機として利用するタイプの実験も多く行われ
ている。
モーターを風力で回転させれば風力発電が可能である。
Ex.大型風力発電機
しかし、
風力発電機を自作し、
発電実験を体験させる実践事例は多くない。
はじめにー研究概要ー
•今回手軽に自作でき、性能よく発電することができる風力発
電機を教材として開発した。
サボニウス型風車
•発電機を用いて身近ないろいろな電気製品を作動させた。
•生徒たちは発電を実感、発電することができた感動を味わう
こともできた。
•工作が簡単なサボニウス型風車
発電パーツ：自転車のハブダイナモを利用
•楽しく学べる学習教材になるよう工夫した。
研究内容
サボニウス型風車ってどんな風車なの？
抵抗になる
ロビンソン型風車
円筒形を縦に２つに切った形をしたバスケット＋心棒
わずかな風･風向に関係なく回転する。
特徴
研究内容
サボニウス型風車風力発電機を作ってみよう
材料
ゴミバケツ（７０リットル）
ハブダイナモ 約 ６０００円 →現在：約 ２０００円〜
自転車の車輪
大きな円形ベニヤ板(２６インチ程度)
重い台
サボニウス風車本体
整流用のダイオード
計 約９０００円
自動車のヘッドライト
トランジスタラジオ
携帯用の蛍光灯
模型の扇風機
研究内容
サボニウス型風車風力発電機を作ってみよう
特徴
•発電機に、自転車のハブダイナモを使う。
•７０リットルゴミバケツを利用
大きなトルクを得るため
学習効果ＵＰ
•多くの電気製品を使う。
Ex. 自転車のヘッドライト
携帯用の蛍光灯
模型の扇風機
携帯ラジオ
研究内容
工作方法
1. 自転車の車輪の片側をスタンド台のような重い台
に固定する。
2. 自転車の車輪の上に、円形のベニヤ板を固定する。
3. 円形ベニヤ板の上にゴミバケツを、半分に切って
互い違いに固定する。
研究内容
サボニウス型風車風力発電機で風力発電実験を行おう
（１）自転車のヘッドライト
室内
扇風機の風を徐々に速くし、サボニウス
型風車にあてる。
交流
自転車のヘッドライトが点灯
野外
風の強い場所を調べ、雨に濡れないように設置。
研究内容
サボニウス型風車風力発電機で風力発電実験を行おう
（２）携帯用蛍光灯を点灯
携帯用蛍光灯の電気をつなぐ電極に、
みのむしクリップをつなぎ、サボニウ
ス型風車風力発電機につなぐ。
ダイオードを用いて交流を整流
直流
携帯用蛍光灯が点灯する。
研究内容
サボニウス型風車風力発電機で風力発電実験を行おう
（３）ラジオを聞いてみよう
♪
（４）扇風機も回してみよう
結果
生徒の
反応
大きな扇風機で小さな扇風機が回
まわる。
電気の無駄遣いですね。
発電するのって、実は、大変なんだな。
♪
♪
おわりに
活動報告
場所
•ＰＴＡなどが中心となって開催される
「子どもたちのための科学実験教室」
•科学技術事業団のサイエンス･レジャー活動
反応
大きな風車が回り始めるにつれて･･･
教室内に緊張感
ヘッドライト点灯すると･･･
拍手喝采
ラジオが鳴ったとき･･･
大歓声に近い感動
おわりに
実験機の活用方法
•総合的な学習の時間の教材利用
•社会教育における実験教材としての利用
•高校物理Ⅱの課題研究の授業教材としての利用
風の力だけでラジオが鳴ってすごい
環境保護につなげられたらいい
反応＆声
風力のすばらしさを知った
実験器を組み立てるには風力の方が利用しやす
いと思った
おわりに
実験を通して
•サボニウス型風車風力発電機での発電実験の成功
体験を児童･生徒たちと共有する。
•科学技術を用いてエネルギー･環境問題を考える。
↓
•児童･生徒が自分たちも貢献できることを体感して
くる。
考察
この論文の評価
生徒自身が、発電機を自作し体感できる教材紹介である。
風力発電を身近な電気製品を用いて発電の成功体験をすること
により、日常生活やエネルギー･環境問題を考えることが自発
的にできる。
児童生徒だけでなく、家庭、地域社会をも巻き込む授業展開が
できる。
考察
論文からの知見及び、将来行いたい授業
ハブダイナモを用いたサボニウス型風車風力発電
機は、低速でも発電を実感することのできる性能
のよい発電機である。
児童生徒が自ら手を動かし、実験の実践と成功体
験の重要性。
実験教室や特別活動を利用した、児童生徒、学校、
家庭･地域住民等を一体化させた授業提案。
発電システムやエネルギー生産･活用の集中型と分
散型の考え･意見の教育。
考察
たとえば、
総合的な学習の時間、社会科、技術･家庭科等の各教
科の横断的な学習として実践計画を学校全体で構成
する。
文化祭の催しや自由研究としての課題提案と実践
家庭
講師
地域住民
生徒
学校
教師
ご清聴ありがとうございました。