作者wisdom (100W大灯才是王道)
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标题[发明] 免插电铁卷门
时间Sat Nov 12 15:26:51 2011
这个想法是从想让铁卷门省电,一步一步构成完整的架构
发想过程就不赘述了。
我的构想是
家用铁卷门使用的时候,往上卷动跟往下放都是使用马达带动
如果可以改成往上卷动时靠马达带动
往下放时则靠铁卷门本身的重量自行下落,然後此时马达变成发电机
一来减缓铁卷门下落的速度,二来将能量回收
假设能回收60%的能量
那麽原本需要使用上升(100%)+下降(100%)的电力 = 200%
就可以减少变成上升(100%) + 下降(-60%) = 40%。省电4/5
要达到这个目的,必须使用DC马达 (目前常用是AC马达,但也有部份铁卷门是使用DC马达)
使用DC 24V马达搭配电瓶系统使用
就可将铁卷门下落时回收的电能存进电瓶备用
而铁卷门上升下降过程中耗损的电力,再由其他电源系统来补足
一开始想法是以市电来对电瓶充电,後来想想,乾脆弄成不插电的系统不是更好
因为大部份铁卷门的耗电都能被回收,实际电瓶消耗的电力不多
如果可以搭配简易的太阳能充电系统来维持平衡,就可以让整个铁卷门系统不需依赖市电
於是我查了一些资料,并且做了一些试算
首先是铁卷门马达的耗电量(消耗功率)
一般家庭常用的铁卷门是0.5HP (360W),若是搭配轻式卷门,则150W左右就够了
铁卷门一次上升 & 下降时间约需30秒(我家实测 : 25秒)
以DC24V马达为例,若消耗功率为150W,消耗电流是6.25A
电瓶系统使用DV12V 12AH 两颗串联,放电电流是0.5~0.6C
电瓶放电曲线,0.6C时约能连续放电60分钟
这样的话,即使电力完全没有回收,光靠电瓶也可以让铁卷门上升120次(下降不耗电)
如果下降时能回收60%的电力。那光靠电瓶能使用300次
再来思考补充电瓶电力的方法
因为想要整个铁卷门不必插电,所以考虑使用太阳能电池来对电池充电
如果铁卷门一天要开启20次,消耗能量是150w x 30s x 20次 x0.4(回收60%电力)
= 36kJ (千焦耳)
使用DC 24V太阳能电池,假设一天的有效日照是5个小时
36kJ/(5(hr) x 3600(秒)) = 2w <---太阳能电池的输出功率
2w/24v = 0.0833 A,所以我们只需要一块DC24V,0.1A输出的太阳能板就够了(超小的)
为求保险及控制器耗电,太阳能电池使用DC 24V,0.5~1 A输出 (还是很小块)
再搭配充电控制器,电瓶充饱时自动浮充维持电瓶活性(电瓶常时浮充的寿命超过十年)
以上是整个构想过程
整理起来的话
1. 使用150W DC24V马达,搭配轻量铁卷门。
2. 卷门下落时马达做为发电机使用,回收电力
4. 使用DC12V,12AH电瓶两颗做为电力缓冲
5. 使用DC24V 0.5A 太阳能电池作为电力补充
优点是
1. 不需接电,电力自给,免电费
2. 停电时铁卷门依然正常使用(因为不靠市电)
3. 虽然使用太阳能电池作为电力补充来源,但夜间也不必担心
光靠电池可以使用200次以上。
缺点
贵吧~
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小时候以为大便是装在屁股里,念书以後才知道大便是装在肚子里。
现在才发现,有些人是装在脑袋里
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 175.182.4.1
1F:推 PPTer:认真推!! 感觉这很实际耶 尤其是停电时使用 11/12 16:24
2F:→ PPTer:虽然说,停电时仍可用铁链手动控制 11/12 16:24
3F:→ PPTer: ,可是懒是人类天性嘛~ 11/12 16:24
4F:推 TheRock:老实说,回收 60% 电力太乐观了。整个运作过程中零组件摩 11/12 18:06
5F:→ TheRock:擦耗损的能量非常多,能回收 0.6% 就不错了。使用太阳能的 11/12 18:08
6F:→ TheRock:构想倒是可行。 :) 11/12 18:09
7F:推 coburn:厉害厉害 11/12 21:50
8F:推 Ghamu:推认真!! 11/13 01:28
9F:推 Ghamu:话说不太懂 为什麽铁卷门不使用逃生缓降机的设计? 11/13 01:38
10F:→ Ghamu:利用铁卷门的重量落下 不再另外施加力量 这样就不会发生被铁 11/13 01:39
11F:→ Ghamu:卷门夹死的悲剧了吧@@? 11/13 01:40
12F:→ TheRock:铁卷门很重的... 之所以不能玩自由落体就是怕中途出事停不 11/13 17:50
13F:→ TheRock:下来啊... 铁卷门有安全机制的话遇到一定阻力会自动停止升 11/13 17:51
14F:→ TheRock:降,但要能够马上停止,前提是铁卷门的运行全程受控制。 11/13 17:53
15F:→ Ghamu:缓降梯不是自由落体呀XDDD 11/13 19:56
16F:推 TheRock:缓降梯是速度比较慢的落体。 :) 11/14 01:07
17F:推 TheRock:话说车库铁卷门重量基本上都破百的,为了安全起见,可能还 11/14 01:09
18F:→ TheRock:是得全程电动控制,断电就会停止运作。如果是缓降梯式,停 11/14 01:12
19F:→ TheRock:电时照样会下降,万一这时有人被压到就死定了,停不住。XD 11/14 01:13
20F:推 Ghamu:嗯嗯 11/19 00:11
21F:→ Ghamu:我不太确定缓降梯的构造是否跟我想的一样 11/19 00:27
22F:→ Ghamu:如果是的话 或许只要把里面的摩擦系数提高就好 11/19 00:28
23F:→ Ghamu:停不住的问题应该是另需要另外设计的部分 应该不难 吧 11/19 00:28
24F:推 TheRock:不管用什麽机制升降,底线是必须全程控制以确保安全。 11/21 16:56