Знатоки теперь на Кью! Присоединяйтесь к новому сервису ЯндексаПерейти

Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, сколько примерно электроэнергии будет вырабатывать турникет, если внутри него установить генератор?

Интересный вопрос
1 ответ
работаю программистом, по образованию информатик с матмеха и переводчик с английского, увлекаюсь естественными науками и психологией

Вопрос интересный, давайте прикинем.

Для начала анекдот:

Знакомые Томаса Эдисона, заходя к нему домой в гости, все время удивлялись, как тяжело открывается у него входная калитка. Кто-то из друзей сказал ему: - Такой гений, как ты, Томас, мог бы сконструировать калитку и получше. - А мне кажется, - ответил Эдисон, - калитка сконструирована прекрасно. Она соединена с насосом домашнего водопровода. Каждый, кто входит, накачивает в цистерну 20 литров воды.

Анекдот есть анекдот - во-первых 20 литров воды за одно движение небольшой калитки - верится с трудом. Нет в человеке столько силы, чтобы совершить такую работу за один ход калитки.

Но идея прицепить к чему-нибудь крутящемуся бесполезно полезную нагрузку выглядит хорошо. Главное что надо тут понимать - слово нагрузка. Крутить это что-то станет тяжелее.

Давайте допустим, что чтобы прокрутить наш турникет на радиусе в 30см от оси вращения надо будет приложить на 100Н больше усилия, чем у турникета без нагрузки. Это мы и будем считать полезной нагрузкой. Это приличная нагрузка - примерно то-же самое, что поднимать 10кг. Впрочем, входные двери в метро требуют примерно такого-же усилия.

Пусть турникет проворачивается на треть чтобы пропустить одного человека. Это примерно 0,63 метра, значит каждый человек совершает 63 Дж полезной работы.

Давайте предположим, что у нас всё время час пик и каждые 5 с через турникет проходит человек. Это даст нам 0,2 человека в секунду и значит средняя полезная мощность будет 12,6 Вт на один турникет в час пик.

В принципе уже на этом этапе становится понятно, что овчинка не стоит выделки - слишком маленькая мощность на стоимость генератора с установкой. Не говоря уже о том, что:

  • люди будут жаловаться на слишком тяжёлые турникеты, ведь они привыкли к турникетам полегче
  • нам понадобится как минимум редуктор и генератор. Редуктор для того, чтобы дать рабочую скорость генератору, на которой он будет более менее эффективен. Средние КПД для редукторов и генераторов - порядка 80%, значит можно оценить КПД такой системы в 64%, это оставляет нам среднюю мощность на выходе в 8 Вт
  • если учесть, что это только в часы пик, а в остальное время народа меньше, то средняя мощность за день будет сильно меньше
  • по факту мы будем иметь скачкообразную мощность - примерно 63 Вт в течение секунды и 0 Вт ещё 4 секунды, куда её такую девать или как сглаживать - не очень понятно, механизмы накопления и сглаживания энергии конечно есть, но это усложняет, удорожает систему и вносит дополнительные потери, что ещё снижает КПД
  • редуктор придаст приличную инерцию турникету - ведь ему надо будет раскручивать двигатель на повышенные обороты - поэтому люди будут проходить медленнее, если турникет стоял, либо им придётся подстраиваться под обороты турникета
  • даже ок, пусть у нас 10 турникетов в режиме часа пик выдают нам 80 Вт электрической мощности. Куда её деть, как использовать?

В общем идея интересная, за идею ставлю "отлично", но к сожалению расчёт даёт полный финансовый провал затеи.

Написать комментарий

0/140Ответ не может быть меньше 140 символов