作者wisdom (100W大燈才是王道)
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標題[發明] 免插電鐵捲門
時間Sat Nov 12 15:26:51 2011
這個想法是從想讓鐵捲門省電,一步一步構成完整的架構
發想過程就不贅述了。
我的構想是
家用鐵捲門使用的時候,往上捲動跟往下放都是使用馬達帶動
如果可以改成往上捲動時靠馬達帶動
往下放時則靠鐵捲門本身的重量自行下落,然後此時馬達變成發電機
一來減緩鐵捲門下落的速度,二來將能量回收
假設能回收60%的能量
那麼原本需要使用上升(100%)+下降(100%)的電力 = 200%
就可以減少變成上升(100%) + 下降(-60%) = 40%。省電4/5
要達到這個目的,必須使用DC馬達 (目前常用是AC馬達,但也有部份鐵捲門是使用DC馬達)
使用DC 24V馬達搭配電瓶系統使用
就可將鐵捲門下落時回收的電能存進電瓶備用
而鐵捲門上升下降過程中耗損的電力,再由其他電源系統來補足
一開始想法是以市電來對電瓶充電,後來想想,乾脆弄成不插電的系統不是更好
因為大部份鐵捲門的耗電都能被回收,實際電瓶消耗的電力不多
如果可以搭配簡易的太陽能充電系統來維持平衡,就可以讓整個鐵捲門系統不需依賴市電
於是我查了一些資料,並且做了一些試算
首先是鐵捲門馬達的耗電量(消耗功率)
一般家庭常用的鐵捲門是0.5HP (360W),若是搭配輕式捲門,則150W左右就夠了
鐵捲門一次上升 & 下降時間約需30秒(我家實測 : 25秒)
以DC24V馬達為例,若消耗功率為150W,消耗電流是6.25A
電瓶系統使用DV12V 12AH 兩顆串聯,放電電流是0.5~0.6C
電瓶放電曲線,0.6C時約能連續放電60分鐘
這樣的話,即使電力完全沒有回收,光靠電瓶也可以讓鐵捲門上升120次(下降不耗電)
如果下降時能回收60%的電力。那光靠電瓶能使用300次
再來思考補充電瓶電力的方法
因為想要整個鐵捲門不必插電,所以考慮使用太陽能電池來對電池充電
如果鐵捲門一天要開啟20次,消耗能量是150w x 30s x 20次 x0.4(回收60%電力)
= 36kJ (千焦耳)
使用DC 24V太陽能電池,假設一天的有效日照是5個小時
36kJ/(5(hr) x 3600(秒)) = 2w <---太陽能電池的輸出功率
2w/24v = 0.0833 A,所以我們只需要一塊DC24V,0.1A輸出的太陽能板就夠了(超小的)
為求保險及控制器耗電,太陽能電池使用DC 24V,0.5~1 A輸出 (還是很小塊)
再搭配充電控制器,電瓶充飽時自動浮充維持電瓶活性(電瓶常時浮充的壽命超過十年)
以上是整個構想過程
整理起來的話
1. 使用150W DC24V馬達,搭配輕量鐵捲門。
2. 捲門下落時馬達做為發電機使用,回收電力
4. 使用DC12V,12AH電瓶兩顆做為電力緩衝
5. 使用DC24V 0.5A 太陽能電池作為電力補充
優點是
1. 不需接電,電力自給,免電費
2. 停電時鐵捲門依然正常使用(因為不靠市電)
3. 雖然使用太陽能電池作為電力補充來源,但夜間也不必擔心
光靠電池可以使用200次以上。
缺點
貴吧~
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小時候以為大便是裝在屁股裡,唸書以後才知道大便是裝在肚子裡。
現在才發現,有些人是裝在腦袋裡
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 175.182.4.1
1F:推 PPTer:認真推!! 感覺這很實際耶 尤其是停電時使用 11/12 16:24
2F:→ PPTer:雖然說,停電時仍可用鐵鍊手動控制 11/12 16:24
3F:→ PPTer: ,可是懶是人類天性嘛~ 11/12 16:24
4F:推 TheRock:老實說,回收 60% 電力太樂觀了。整個運作過程中零組件摩 11/12 18:06
5F:→ TheRock:擦耗損的能量非常多,能回收 0.6% 就不錯了。使用太陽能的 11/12 18:08
6F:→ TheRock:構想倒是可行。 :) 11/12 18:09
7F:推 coburn:厲害厲害 11/12 21:50
8F:推 Ghamu:推認真!! 11/13 01:28
9F:推 Ghamu:話說不太懂 為什麼鐵捲門不使用逃生緩降機的設計? 11/13 01:38
10F:→ Ghamu:利用鐵捲門的重量落下 不再另外施加力量 這樣就不會發生被鐵 11/13 01:39
11F:→ Ghamu:捲門夾死的悲劇了吧@@? 11/13 01:40
12F:→ TheRock:鐵捲門很重的... 之所以不能玩自由落體就是怕中途出事停不 11/13 17:50
13F:→ TheRock:下來啊... 鐵捲門有安全機制的話遇到一定阻力會自動停止升 11/13 17:51
14F:→ TheRock:降,但要能夠馬上停止,前提是鐵捲門的運行全程受控制。 11/13 17:53
15F:→ Ghamu:緩降梯不是自由落體呀XDDD 11/13 19:56
16F:推 TheRock:緩降梯是速度比較慢的落體。 :) 11/14 01:07
17F:推 TheRock:話說車庫鐵捲門重量基本上都破百的,為了安全起見,可能還 11/14 01:09
18F:→ TheRock:是得全程電動控制,斷電就會停止運作。如果是緩降梯式,停 11/14 01:12
19F:→ TheRock:電時照樣會下降,萬一這時有人被壓到就死定了,停不住。XD 11/14 01:13
20F:推 Ghamu:嗯嗯 11/19 00:11
21F:→ Ghamu:我不太確定緩降梯的構造是否跟我想的一樣 11/19 00:27
22F:→ Ghamu:如果是的話 或許只要把裡面的摩擦係數提高就好 11/19 00:28
23F:→ Ghamu:停不住的問題應該是另需要另外設計的部分 應該不難 吧 11/19 00:28
24F:推 TheRock:不管用什麼機制升降,底線是必須全程控制以確保安全。 11/21 16:56