poniedziałek, 15 września 2014

dla energii

Już wiem jak w bardzo prosty sposób oszacować moc człowieka. Wystarczy przejść się po schodach ze stoperem, znac swoją masę i przebytą wysokość. Dla przykładu, człowiek o masie 95 kg (jak ja) wchodzi po schodach (każdy schodek ma standardowo 15 cm) i pokonuje 1 stopień w czasie 1 sek - czyli spokojne wchodzenie. Energia włożona w podniesienie masy 95 kg o 15 cm w polu grawitacyjnym Ziemi [g=9,81 kg*m/(s*s)] = 139,7925 J. Ponieważ założyliśmy, że pokonanie schodka trwa sekundę to moc z jaką pracowałem przy wchodzeniu po schodach to właśnie prawie 140W. I jest to moc wyłacznie mechaniczna, do tego dochodzi ciepło, jakie wydzieli sie w pracujących mięśniach działających przeciez jak silnik cieplny "opalany" spozywanym jedzeniem jak kocioł parowozu węglem. Czyli faktycznie moc przeciętnie wytrenowanego człowieka, jaką może rozwijac przez dłuższy czas (rzędu kilkunastu - kilkudziesięciu minut) to właśnie 150 - 200 W. Zrealizowałem ostatnio podobny projekt. Jako prądnicy użyłem silnik bezszczotkowy 36V250W przeznaczony do roweru elektrycznego. W tej roli sprawuje się doskonale. Udało mi się nawet zagotować wodę w szklance, choć nie było lekko. :)
Z mechanicznych trudności, musiałem dorobić kółko pasowe do prądnicy, i wystarczająco mocny uchwyt.
Oddzielną sprawą jest układ normalizujący zasilanie, aby można było coś zasilać stabilnym napięciem. Męczyłem się z tym ze 2 miesiące, i ostatecznie nawet w miarę działa. Sercem układu jest przetwornica na SG3525, plus różne zabezpieczenia. Na wyjściu daje kilka napięć. Symetryczne 2x30V ok.2A + 2x30V ok.0.2A (niestabilizowane) i jeszcze 2x12v po 3A stabilizowane. Wszystkie napięcia izolowane galwanicznie. Zasila to wzmacniacz, telewizor, i odtwarzacz HDD, może jeszcze oświetlenie LED. Na wejściu z prądnicy jest mostek trójfazowy z 6 diod schottky, a równolegle do tego akumulator żelowy 12V7AH, jako zabezpieczenie przed zbyt niskim napięciem z prądnicy. Przy normalnym kręceniu napięcie waha się między 10 a 20V, przy trochę szybszym dochodzi do 40. Telewizor bierze ok 20 watów, player 10, wzmacniacz na normalnej średniej głośności ok 20, trenujący czuje się jakby wjeżdżał pod małą górkę
Czyli jak nasz Konstruktor wyciągnął moc elektryczną w granicach 50 W i "wysiadł", to albo sprawność układu przeniesienia mocy z nóg w kable od prądnicy jest koszmarnie niska, co świadczy o niedopracowanym jak na chwilę obecną projekcie, albo Konstruktor o godzinke dziennie zbyt długo siedzi przy lutownicy... Nie za bardzo rozumiem dlaczego część z wypowiadających się tu tak bardzo się spina próbując udowodnić, że jest to tylko zabawka. Tak oczywiście, dzięki temu nie zrewolucjonizujemy przemysłu energetycznego :). Celem projektu było raczej zmobilizowanie do ćwiczeń fizycznych takich osobników jak np. ja, którzy większość swojego czasu pracy spędzają w pozycji standardowej przed PC, drugim celem było umożliwienie dokładnych pomiarów ilości produkowanej energii - rowerek na organizowane przez nas zajęcia popularnonaukowe. Przy okazji zyskaliśmy możliwość bardzo płynnej regulacji i z dużą rozdzielczością stopnia obciążenia.

Ten regulator na tranzystorze darlingtona, za który tak mi się tu oberwało, robimy głównie ze względu na ultraniską cenę wysokoprądowych modułów jakie posiadamy, stosujemy je raczej do małych elektrowni wiatrowych które utrzymują parametry ładowania akumulatora, nie jest to rozwiązanie super bo straty są dość duże, ale za to są baaardzo tanie. Może nie na miejscu było wspominanie o tym w tak niskoenergetycznym projekcie
ma kolega rację, teraz to ja nakomplikowałem. Rolki i rower z przerzutkami rozwiążą sprawę. Nie wiem tylko jak do końca ze sprawnościa przekazu energii przez rolki - bo ugięcie opon, ale zgodzę się, że to mało istotne szczegóły. No i patrząc na wielu studentów pewnej politechniki w pewnym większym mieście w Polsce, to oni nie byliby w stanie nawet zdać egzaminu wstepnego do technikum w latach 60-tych. MOWY NIE MA! Na 4-tym roku nie znają prawa Ohma!

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz