らせん水車を用いた農業用水路におけるピコ水力発電システムの最適設計と実証試験

摘要

らせん水車は戦前，富山平野を中心に農作業などの動力源として利用されていた。本研究ではらせん水車の半没水状態における力学モデルを構築し，モデルの計算結果と発電機の特性データを用い，最適な増速比を有するらせん水車によるピコ水力発電システムの設計を試みた。さらに実証試験を行い，力学モデルを用いたらせん水車発電システムの最適設計方法の有効性を検証した。実証試験では，与えられた負荷抵抗値ごとの電圧，電流，回転速度を計測し，結果は発電機の特性データ範囲内のほぼ全ての条件でモデルによる計算の予測範囲内となった。