パネモネ風車

風を受けるパネルが、風の推進力に逆らって移動するときには風に対して側面を向き、風下に向かって移動するときには風の動きを利用するように横を向くように配置されているパネモネの図。

パネモネ風車は垂直軸型風力タービンの一種です。回転軸は垂直に配置され、風を受けるブレードは風と平行に回転します。一方、水平軸型風力タービン（HAWT）は、軸が風上を向き、ブレードは風の推力に対して直角に回転します。パネモネ風車は原始的で非効率的なタイプの風車です。[ 1 ]つまり、パネモネは主に抗力を利用するのに対し、水平軸型風力タービンのブレードは揚力を利用します。[ 1 ]

歴史的に最も古い風力機械はペルシャ人によって作られたもので、パネモネ構造をしています。これは、4枚から8枚の布製の帆を垂直の軸の周りにスリットの入った壁で囲まれた構造です。風が吹くと、帆が軸を回転させ、軸は穀物粉砕機や何らかの水上輸送装置に接続されていました（ただし、このような方法の実際の詳細についてはほとんど知られていません）。[ 2 ]

歴史

ペルシャ パネモネ、シスターン、イラン
最初の実用的な風車であるペルシャの水平風車の図。
タークス・カイコス諸島の人々が使用するパネモネのデザイン

記録に残る最古の風車の設計はペルシャ起源で、西暦700年から900年頃に発明されました。[ 3 ] [ 4 ]この設計はパネモネと呼ばれ、垂直に伸びる軽量の木製帆が水平の支柱で中央の垂直軸に固定されていました。当初は水を汲み上げるために建設されましたが、後に穀物の粉砕にも利用されるようになりました。[ 1 ]風力機械自体は以前から知られていた可能性がありますが、9世紀以前の風車に関する明確な証拠は見当たりません。[ 5 ]

風車に関する伝説では、発明者はアブー・ルルア・フィールーズであるとされている。ラシドゥーン朝のカリフ、ウマル・イブン・アル＝ハッタブ（在位 634-644年）の奴隷になる前、アブー・ルルアは風車を設計・建造したと言われている。[ 6 ]彼はウマルに、主君のムギーラ・イブン・シューバから課せられた高額な税金について苦情を申し立てた。ウマルはムギーラに手紙を書き、税金について尋ねた。ムギーラの返答は満足のいくものだったが、ウマルは日々の収入を考えればアブー・ルルアに課せられた税金は妥当であると主張した。その後、ウマルはアブー・ルルアに風車の設計を依頼したと伝えられており、アブー・ルルアは「神にかけて、私は世界が話題にするこの[風]車を建てよう」と答えた。[ 7 ]しかし、この記述は10世紀の修正である可能性がある。[ 8 ]垂直軸風車の最初の明確な証拠は、イスラムの地理学者によって記述されているように、9世紀のペルシャのシスタン地方（現在のイランとアフガニスタン）にまで遡る。 [ 9 ]風車はイスラム世界全体に広まり、後にインドと中国に広がった。[ 10 ]

手術

8枚の翼を持つパネモネWEH

パネモネの羽根は風によって円運動し、駆動軸を回転させます。これを実現するために、羽根は円の片側では風と共に動き、反対側では風に逆らって動きます。風上に向かって動く羽根が風で吹き飛ばされるのを防ぐため、パネモネの片側を覆うか、あるいは車輪が風上に向かって羽根を動かしているときに、羽根が風に対して側面を向くように取り付ける方法があります。[ 1 ]

効率

片側に防風壁を追加すると効率が上がる

抗力を利用する風力発電装置は、集風機が風から遠ざかる方向に押しやられた場合に最大効率に達します。風力パネルは装置の風上側に戻る間は機能しないため、ペルシャのパネモネ型ローターは集風面の半分に当たる風からしかエネルギーを取り出せません（図参照）。

パネモネ型風力タービンは、最も効率の低いタイプの風力タービンの一つです。しかし、最も頻繁に再発明され、特許を取得している形式の一つでもあります。[ 1 ] [ 11 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e「パート1 — 1875年までの初期の歴史」。2018年10月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年7月31日閲覧。
  2. ^ 「風車はどのように作られるのですか？」Answers.com。2008年8月1日閲覧。
  3. ^エルドリッジ、フランク (1980). Wind Machines (第2版). ニューヨーク: Litton Educational Publishing, Inc. p.  15. ISBN 0-442-26134-9。
  4. ^シェパード、ウィリアム（2011年）『風力発電（第1版）』シンガポール：World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. p. 4. ISBN 978-981-4304-13-9。
  5. ^ Shepherd, Dennis G. (1990年12月). 「風車の歴史的発展」. NASA請負業者報告書(4337).コーネル大学. CiteSeerX 10.1.1.656.3199 . doi : 10.2172/6342767 . 
  6. ^ Ahmed, Maqbul; Iskandar, AZ (2001). 『イスラムにおける科学技術：精密科学と自然科学』（ペーパーバック） . UNESCO Pub. p. 80. 2021年12月27日閲覧。
  7. ^ RJフォーブス著『古代技術研究』第9巻、ブリル社、1964年。
  8. ^ディートリッヒ・ローアマン (199786543)。 「Von der östlichen zur Westlichen Windmühle」、 Archiv für Kulturgeschichte 77 (1)、p. 1 ～ 30 (8)。
  9. ^アフマド・Y・ハッサン著『ドナルド・ラウトレッジ・ヒル』（1986年）『イスラムの技術：図解歴史』54ページ。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-42239-6。
  10. ^ヒル、ドナルド(2013). 『古典・中世工学史』ラウトレッジ. p. 173. ISBN 9781317761570。
  11. ^ 「パネモネ（抗力型風車）」 。 2008年10月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年7月31日閲覧。
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