Каждое утро когда я выхожу во двор я наблюдаю двух бомжей сидящих на лавочке, каждый на своем месте. Лавочка стоит недалеко от мусорных баков и они периодически встают чтобы добывать в заветных контейнерах металл, остатки алкоголя и возможно одежду.
Подсчитав примерное число бомжей в нашем городе я подумал что не плохо было бы создать систему использующую труд бомжей для извлечения электроэнергии…
Необходимо было решить две задачи — концептуальную и техническую.
Концепция
Это может быть горизонтальный крест, прикрепленный к валу, который соединен через специальные устройства с электрогенератором. Такой крест может быть установлен в общедоступном месте и любой желающий может подойти и крутя его — генерировать электроэнергию. На специальном экране выводится количество выработанной энергии и рейтинг участников — кто сколько выработал. Если для обычного населения такая развлекуха на первое время возможно будет иметь популярность, то для рядовых бомжей нужно искать другой мотиватор. Пусть все будет банально — выработав определенную энергию, из специального ящика бомжи получают бутылку водки и 4 пачки доширака. Ну и чтобы они не раздумали их руки закрепляются в кандалы, из которых нельзя выбраться не выработав энергии на этот минимальный паек. Хочешь ещё одну? Пожалуйста, вставляй руки в кандалы и нажимай на кнопку. Концепция вроде рабочая, теперь нужно разработать механизм и все посчитать.
Техническая сторона вопроса
Признаюсь, для решения этого вопроса мне пришлось очень многое узнать об электрогенераторах, редукторах и прочей физики. Раньше я с этим сталкивался только в университете, и то не серьезно. Сама схема установки была простая — крест закреплен на валу, вал соединен с повышающим редуктором, который соединен с маховиком и тот уже соединен с генератором.
Изначально я хотел прикинуть какой нужен генератор, какого размера у него должна быть катушка, сколько там должно быть магнитов и т.п. С редуктором все просто. Ещё нужно было посчитать колено рычага чтобы рассчитать момент силы на этот редуктор. Ну и энергоемкость маховика! Это оказалось для меня очень сложным, по крайней мере расчет генератора мне так и не удалось до конца сделать.
Читая одну из статей про ветро-генераторы я вспомнил о законе сохранения энергии — и тут все стало ясно: не важно какие механизмы ты используешь и как они устроены, важно что мощность генератора всегда будет не больше мощности бомжа!!!, который через цепочку механизмов раскручивает этот генератор.
Итак осталось найти мощность бомжа. Покопавшись в интернете нашел что обычный человек при ходьбе обладает мощностью в 80 Ватт. Это значит что в час он работает с мощностью 0.08 КВт * ч.
Здесь стоит сказать что сила человека может быть в 10 раз больше, когда он работает на пределе (Цифра с головы конечно, но думаю она близка к верной). В этом случае это будут уже 0.8КВт * ч. Так же стоит учесть что есть потери энергии на редукторе, маховике и генераторе. Допустим в сумме они не превышают 30%, т.е. КПД установки = 70%. Тогда максимальная выработка энергии одним бомжем = 0.8 * 0.7 = 0.56 КВт * ч
Экономическая эффективность
Что же, теперь стоит посчитать, сколько 4м бомжам из моего двора придется крутить генератор чтобы заработать на бутылку водки и 4 пачки доширака. При том что бутылка паленного сурогата может быть куплена за 100 руб., доширак стоит в среднем 20 руб., бомжам нужно заработать 180 руб. Стоимость электроэнергии в моем городе (Владивосток) на момент написания статьи 1.69руб за 1 КВт * ч. Итак 4 бомжа работающие на установке, дающей мощность 0.56 КВт*ч на человека смогут за 1 час выработать 0.56 * 4 = 2,24 КВт * ч. Так как кандалы открываются после выработки энергии на минимальный набор (водка+доширак), бомжам необходимо выработать энергии на 180 рублей. Это 180 / 1.69 = 106.5КВт*ч. Такую энергию 4 бомжа выработают за 106.5/2.24/4 = 12 часов.
Итак 4 бомжа работающие по 12 часов в день смогут зарабатывать себе небольшое пропитание и бутылку крепкого напитка для аппетита.
На всякий случай сделаем месячный расчет — 180 * 30 = 5400 руб. в мес. Если бомжи откажутся от еды и алкоголя и начнут инвестировать всю прибыль, то через 4 года у них будет достаточно денег для первоначального взноса на ипотеку или покупку небольшого автомобиля в котором можно спать или ездить на море с телочками.
Выводы
Если серьезно, то расчет показал что человек вырабатывает очень мало электроэнергии даже для своих нужд. Использование такого способа добычи электричества подойдет в тех случаях где время человека ничего не стоит и у него всегда есть что съесть.
К примеру одна тюрьма на 2000 заключенных способна генерировать 8.9МВт*ч при 8 часовом рабочем дне и при мощности 1.12МВт. А это 1 процент мощности Колымской ГЭС. В месяц такая тюрьма способна зарабатывать на продаже электроэнергии 450 000 руб. вырабатывая 267 МВт*ч электроэнергии.
Автор: gorcer
