¿Generando electricidad moviendo la manija de la puerta para producir 3 vatios?

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Quiero conectar un generador a la manija de la puerta y hacer que la salida cargue una batería. Mi sistema necesita proporcionar unos 3 vatios. Se hizo una pregunta similar aquí y la mencioné para tener una idea. de qué tipo de fuerza, par, potencia y energía se necesitan para girar la manija de la puerta. Estos valores, sin embargo, se calcularon sin el generador conectado a la manija de la puerta. Mi pregunta es, ¿cómo afectaría estos valores al conectar el generador a la manija de la puerta? Sé que el generador también requerirá un par de torsión para girarlo. En lo que estoy confundido es si debo conectar el generador directamente a la manija de la puerta o usar relaciones de engranajes para descubrir algún sistema de engranajes. El sistema de engranajes sería aumentar la velocidad angular del generador en función de la relación de engranaje y la velocidad angular de la manija de la puerta. Los generadores que he visto por lo general tienen cierta calificación donde dicen qué voltaje y corriente se producen según las rpm, así que pensé que podría obtener estas rpm con engranajes, pero las relaciones de engranajes también relacionan los dos pares.

Sé que hay más de una pregunta aquí, pero si pudiera ayudarme a entender algo de esto, realmente lo apreciaría. Incluso si esto no es del todo factible, ¿cuáles serían las principales limitaciones?

    
pregunta Jucesanc

3 respuestas

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Esta batería debería poder descargar
  alimentar una imagen 24 de forma continua a 0,63 mW, debería poder
  mantener un lector de huellas digitales continuamente a 429 mW, y
  mantener un módulo wifi en modo de espera continuamente a 3.96 mW.
  También estoy considerando colocar un motor de corriente continua en el pestillo de seguridad y conducirlo con un puente en H. Esto también sería alimentado por la batería a 1 W, pero esto no es continuo y duraría aproximadamente 0,5 s.

Usted dice que quiere una salida de potencia media continua de
0.63 + 429 + 3.96 mW + 1W muy ocasionalmente
= 429mW + irrelevante.

En un día de aproximadamente 10 vatios por hora

Por lo tanto, un usuario que ingrese 3 vatios de manera continua a través de la manija de una puerta deberá hacerlo.
10/3 = 3 + horas por día.
O 30 W durante 20 minutos, eso es un nivel de ejercicio significativo.
O 300 vatios durante 2 minutos, la mayoría de las personas no podían hacer eso.

es decir, puede ver fácilmente con cálculos tan simples que lo que solicitó no es realista Y que no necesita más o la potencia que solicitó. Parece extremadamente improbable que necesite un lector de tarjetas con alimentación continua o que necesite un nivel alto de poer en modo de espera.

Inténtalo de nuevo.
Un promedio de 5 mW a 10 mW debería ser suficiente.
Durante 24 horas, 10 mW = ~ 0.25 W.h
0.24 W por 1 hora
2.4 W por 6 minutos
24 W durante 36 segundos.
Si puedes obtener eso en 10 sesiones, es 24W x 3.6 segundos x 10
O 2.4W x 3.6 segundos x 100

La última figura suena como lo que podrías obtener fácilmente al abrir una puerta sin que sea demasiado obvio. En la práctica, querría varias veces más permitir ineficiencias y aspectos prácticos.

Son 100 operaciones diarias demasiado, eso dependerá de la aplicación.
Pero lo anterior le da una base para un cálculo realista utilizando suposiciones que le convienen.

Una vez que haya refinado la especificación, podemos hablar de generación de energía.

al 100% de eficiencia

Watt.seconds ~ = kg_force x metros recorridos x 10.

Esto podría derivarse de abrir una puerta, tirar de una palanca o, por ejemplo, pararse en un escalón (que se mueve bajo el peso aplicado para alimentar un alternador).

    
respondido por el Russell McMahon
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Considere obtener energía de la apertura de la puerta en su lugar. Es una palanca mucho más larga y el usuario puede aplicar más fuerza. Por ejemplo, podría tener un peso en un cable que se levanta en la apertura y luego desciende lentamente alimentando un generador. Incluso podría hacer que descienda muy lentamente como un peso de reloj, aunque generar electricidad de forma eficiente a partir de eso puede ser complicado. Hagas lo que hagas, la ineficiencia de carga / descarga + la autodescarga de una batería consumirá bastante energía.

También puedes hacerlo mucho mejor en el consumo de energía. La detección capacitiva se puede hacer con muy bajo consumo de energía. Si la placa de montaje del lector de huellas dactilares es un sensor, puede activarlo cuando lo desee. No te olvides de agregar un par de indicadores LED para confirmar que el lector realmente funciona si haces esto, para que puedas depurar el bloqueo.

(Sigo pensando que es mucho más fácil y más confiable tener una batería o una conexión a la red eléctrica; eche un vistazo, por ejemplo, a Lockitron).

    
respondido por el pjc50
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La recolección de energía es para dispositivos de micropotencia, no wifi, actuadores y dispositivos de drenaje continuo.

Busque un cargador USB de manivela para tener una idea de un generador práctico y barato, y lea el Revisa para ver cuánta / poca potencia genera.

Si no puede obtener energía externa, su mejor apuesta es una batería primaria o celdas solares para cargar.

    
respondido por el tomnexus

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