پیاده رو متحرک و تولید برق

تاریخ انتشار: ش., 2012/03/03 - 10:15 توسط طبسی

طرح ام-37  (M-37) یکی از نوآوری های جدید صنعت آسانسور در ایران است، این طرح توسط یکی از مخترعین ایرانی صنعت آسانسور ایران پدید آمده که در این نوآوری جدید، تولید برق پاک و سازگار با محیط زیست بوسیله پیاده رو متحرک می باشد، این طرح کشور ایران را همراه چند کشوری که در این زمینه صاحب طرح و اختراع می باشند قرار داد.

 طرح تولید برق از پیاده روی متحرک

طرح تولید برق از پیاده روی متحرک 

آقای مهندس مهدی میرعبداله یانی دوست و همکار گرامی و یکی از صاحبنظران و پیشکسوتان صنعت آسانسور ایران که نمونه های متعددی از نوآوری های خود را به دنیای اسانسور معرفی نموده است. از جمله:

  • آسانسور گردنده  (Rotating Elevator)یا آسانسوری که کابین آن در حین حرکت بر محور مرکزی خود می چرخد. این اختراع با نام  (M-23) ثبت جهانی شده است.
  •  اسانسور آبی،(Water Lift) نیز با نام (M-25) به جهان آسانسور معرفی شده، این اسانسور با استفاده از نیروی آب حرکت می کند.

را در کارنامه اختراعات خود دارد، این بار در بخش تولید انرژی از طریق :

  •  پیاده رو متحرک (Moving sidewalks) 

ابتدا مسئله بحران انرژی و رویکرد جهانی در رابطه با مقابله با این مشکل را بررسی نموده و در پایان به بررسی پیاده رو متحرک و تولید برق یا همان  طرح M-37  می پردازیم.

تکنسین ها در حال نصب تجهیزات جذب انرژی جنبشی دو جهته در پیاده رو

تکنسین ها در حال نصب تجهیزات جذب انرژی جنبشی دو جهته در پیاده رو یکی از خیابانهای جنوب غربی فرانسه

کاهش سوخت های فسیلی و منابع نفت و گاز در جهان و مصرف بی رویه این نعمت خدادادی، وابستگی و نیاز بشر به آن، انسان را به فکر تامین منابع جدید انرژی جایگزین متوجه ساخته است.

مدتی است دانشمندان و مخترعین جهان این موضوع را مورد توجه قرار داده اند. در سال 2008 برای اولین بار در یکی از سالن های پایکوبی، (GreenBiz) با استفاده از صفحات تولید الکتریسیته، توانستند از این صفحات با پایکوبی افراد بر روی آنها حدود 50 تا 60 وات تولید کنند.

یکی از این نوآوری ها، تولید انرژی پیزو الکتریک (Piezoelectric) می باشد، ماهیت پیزو الکتریک به صورتی است که می توان با استفاده از فشار مکانیکی یک کریستال، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کرد.

با قرار دادن صفحات این سیستم در سطح پیاده رو، محل هایی که تردد عابرین زیاد می باشد، به راحتی می توان انرژی های جنبشی را جمع آوری نموده و تبدیل به انرژی الکتریکی نمود و چراغی در زیر پا روشن نمود.

با سیستم پیزوالکتریک انرژی مکانیکی به الکتریکی تبدیل و چراغ زیر پا روشن می شود

با سیستم پیزوالکتریک انرژی مکانیکی به الکتریکی تبدیل و چراغ زیر پا روشن می شود

بر اساس آمار موجود، معمولا افراد عادی به طور میانگین در شبانه روز برای انجام کار و فعالیت های روزانه خود حدود 50.000 الی 30.000 گام بر میدارند، با استفاده از تکنولوژی نوین می توان انرژی جنبشی این گامها را بر روی سنگفرش پیاده روها و معابر شلوغ تبدیل به انرژی الکتریکی نمود و از آن برای مصارف روشنایی و .......استفاده کرد.

در سال 2009 در انگلیس و فرانسه این ایده شکل جدی تری بخود گرفت و نمونه های اولیه آن به صورت آزمایشی مورد بهره برداری قرار گرفت.

بر اساس داده های موجود از نمونه ها، در هر نقطه از خیابان یا پیاده رو، مکانهایی نظیر

  • حیاط مدارس،
  • پیست های ورزشی،
  • باغ وحش،
  • پارک،
  • میادین ورزشی و .....که شاهد رفت و آمد زیاد مردم باشد، می توان انرژی های جنبشی هر گام را که حدود 1 الی 2 وات برق در ساعت تولید می کند را جمع آوری نموده و با ذخیره سازی، و از آنها استفاده گوناگونی از قبیل: 
  • روشنایی معابر
  • ماشین های فروش بلیط 
  • چراغهای راهنمایی چهارراهها 
  • علایم و تابلوها 
  • درهای اتوماتیک محلهای عمومی 
  • رایانه ها 
  • مایکروویو
  • یخچال نمود. این تکنولوژی در سال 2010- 2009 در شرق لندن مورد استفاده آزمایشی قرار گرفت و طراحان آن ابراز امیدواری می کنند که در سایر نقاط مهم جهان مخصوصا میدان تایمز نیویورک، محوطه برج ایفل، شهرک سینمایی والت دیسنی و... مورد استفاده قرار گیرد.

همچنین در مرکز شهر تولوز فرانسه، مخصوصا در محل عبور عابرین پیاده از عرض خیابان صفحاتی نصب شده که می تواند 30 وات برق تولید کند. شهردار تولوز اظهار داشته، شهر تولوز تنها شهر دنیاست که از این سیستم استفاده می کند.

صفحات کف پوش با حسگرهای انتقال دهنده انرژی که لامپی را روشن کرده

صفحات کف پوش با حسگرهای انتقال دهنده انرژی که لامپی را روشن کرده

صفحات کف پوش این پیاده روها دارای حسگرهایی هستند که انرژی ایجاد شده را روزها جمع آوری و در یک باطری بزرگ ذخیره می کند، و برای رروشنایی و دیگر موارد می توان استفاده نمود.

البته عده ای پا را فراتر نهاده و بر این باورند که با نصب تجهیزاتی از قبیل فیزوالکتریک در کفش سربازان، می توان انرژی جنبشی قدمهای سربازان را پس از تبدیل به نیروی برق مورد استفاده آنها برای تجهیزاتی که در اختیار دارند قرار داد.

حال باز گردیم به طرح پیاده رو متحرک (M-37)  این طرح در دنیای آسانسور پدید آمده و جالبست که با روایت مبتکر این طرح، با آن آشنا شویم، وی در مقدمه طرح پیاده رو متحرک برق ساز اظهار داشته:

همیشه هنگامی که در شیب پیاده رو قدم می زدم، در ماهیچه های پا فشاری احساس می کردم، این فشار باعث کند شدن حرکت می شد. فکرم متوجه هدر رفتن  انرژی ها بود و به دنبال چاره ای که بشود این انرزی های سرگردان را به خدمت گرفت.

این مسئله مدتها فکر و ذهنم را به خود مشغول کرده بود، تا اینکه اندیشه ساختن پیاده رو متحرک از قوه به فعل در آمد، با اجرای طرح اولیه پیاده رو متحرک برق ساز، شرایط به صورتی در آمد که بخشی از انرژی که هدر می رفت، در اینجا به کمک آمده و موجب حرکت دادن پیاده رو گشته و در نقطه دیگری انرژی تولید شده مورد استفاده قرار گیرد.

طبق روال خود، وقتی این طرح از تئوری به حقیقت پیوست، نام آنرا انتخاب کردم:

  • پیاده رو متحرک (مولد برق) ام- 37     (Moving sidewalks  M-37)

 ابتدا پیاده رویی ساختم، متشکل از تعدادی قرقره متحرک که دور تا دور این قرقره ها را تسمه نقاله فراگرفته بود.

  پیاده رو متحرک تولید برق

                              پیاده رو متحرک تولید برق (پیاده رو برق ساز)

زمانی که یک نفر بر روی این تسه نقاله گام بردارد، در واقع از طریق قرقره های متحرک انرژی اضافی ماهیچه های پا را به تسمه نقاله منتقل نموده و با ادامه گام برداشتن خود، تسمه نقاله را به حرکت در آورده و نهایتا" این انرژی جنبشی، فلکه  (Foley)
یک ژنراتورر را به حرکت در آورده و با گردش فولی ژنراتور، برق تولید می شود.

از این الکتریسته می توان جهت شارژ باطری، و به طور همزمان جهت حرکت پیاده رو متحرک در سمت مقابل استفاده کرد یا از الکتریسیته آن جهت روشنایی استفاده نمود.
پس با استفاده از این طرح، انرژی گرمایی که در اثر اصطکاک بین کفشهای افراد و تسمه نقاله وجود دارد، می توان آنرا به انرژی مفید تبدیل نموده و در جای دیگری از آن استفاده کرد.

اکثرا پیاده روی را یک ورزش سالم می شناسند و هر روز به پیاده روی می روند، چنین افرادی با ورزش بر روی پیاده رو متحرک ضمن انجام ورزش مورد علاقه، باعث گردش و حرکت تسمه نقاله و قرقره ها شده و به تولید انرژی پاک و سالم، و به پاکیزگی و سلامتی و اقتصاد جامعه نیز کمک می کنند.

در مسیر های شیب دار، اگر کسی سعی کند خودش قدم بزند، با اعمال نیرو به قرقره های متحرک و تسمه نقاله، می تواند به افزایش سرعت دیگران کمک کند.

جهت استفاده بهینه می توان پیاده رو متحرک را در بخش میانی پیاده رو مستقر نمود، و در دو طرف آن پیاده رو ثابت وجود داشته باشد.

سایت پارس لیفت به همراه مبتکر طرح پیاده رو متحرک، از همه علاقمندان به صنعت آسانسور و پله برقی تقاضا دارد، نظرات، پیشنهادات و مزایا و چگونگی استفاده های دیگر این طرح را مورد نقد و بررسی قرار دهند.

تصویر شماره یک

  • تشریح سیستم پیاده رو متحرک مولد برق (پیاده دو برق ساز ) هنگام پائین آمدن به پیاده رو متحرک فشار وارد کرده و همین عمل کافی است تا تسمه نقاله و قرقره های متحرک به حرکت در آیند.(تصویر شماره یک)

تصویر شماره دو

 

  • در شکل شماره دو نمودار پیکر آزاد نیروی ماهیچه ای و مولفه های آن برای یک نفر نشان داده شده است.

تصویر شماره سه

 

  • مولفه مماسی چند نیرو برای چند نفر که در حال پائین امدن هستند در (شکل سه) نشان داده شده است

  • نیروی برآیند ایجاد شده توسط اجزاء، هنگامی که به فولی ژنراتور منتقل می شود سبب تولد انرژی الکتریکی می شود.(شکل شماره چهار)

پروژه پیاده رو متحرک مولد برق ( پیاده رو برق ساز) توسط مهندس مهدی میر عبداله یانی طراحی شده است، و توسط دکتر روزبه میرعبداله یانی و مهندس احسان صیادی مفرد، به همراه تکنسین های شرکت تسلا- ایران ساخته شده است. این طرح مشابه طرح های M-23 و M25 به مجله  Elevator World USA ارائه گردیده است.

نکته: نامگذاری این اختراعات بر اساس حرف اول نام مخترع (M) و سال اختراع نسبت به گذشت زمان از تاریخ تاسیس شرکت تسلا- ایران می باشد، به این صورت که اولین اختراع این مخترع در بیست و سومین سال تاسیس شرکت تسلا- ایران ثبت شده است.

با عرض سلام

و خسته نباشید

با توجه به کاربردی بودن این طرح و امکان استفاده در مکان های مختلف سوالی که پیش می آید این است که اگر چند نفر در حال استفاده از این پیاده رو باشند سیستم به سبک تردمیل مبدل می شود و افراد به زحمت می توانند به انتهای مسیر برسند.

مسئله بعدی این است که آیا تمامی این غلطک ها برای ایجاد انرژی بیشتر به هم متصل هستند و تمامی نیرو به غلطک آخر می رسد؟

با تشکر از استاد عزیزم آقای طبسی

و همچنین آقای مهندس مهدی میر عبداله یانی

با سلام

بخشی از انرژی به صورت معکوس تسمه نقاله را به حرکت در می آورد، که این میزان حرکت به سمت عقب چندان محسوس نمی باشد که مانع پیشروی افراد بر روی پیاده رو برق ساز باشد. اما همین میزان حرکت در تولید انرژی تاثیر گذار است.

در مورد سئوال دوم، رولینگهای غلطکی کنار هم جهت بهبود کیفیت سطح پیاده رو برای گام برداشتن روی تسمه نقاله بوده و به طور همزمان وظیفه انتقال انرژی جنبشی گامهای اقراد به فولی رولینگ آخر پیاده رو متحرک که متصل به ژنراتور می باشد را به عهده دارند.

رولینگ آخر وظیفه انتقال نیروی جنبشی به فولی ژنراتور را انجام می دهد.

با تشکر از شما

جناب آقای طبسی ضعفی که سیستم پیاده رو برق ساز دارد این است که باید همیشه در سطح شیبدار اجرا شود آیا فکری برای این معزل شده است؟

همیشه مسیر پیاده روها در سطوح شیبدار به سمت پایین نخواهد بود و اگر بتوان به وسیله هندریل هایی خاص و تعبیه آن در مجاور پیاده رو برق ساز می توان بدون استفاده از پله برقی به مسیر به سمت بالا نیز فکر کنیم.

هرچند در سیستم پیشنهادی بنده مصرف برق خواهیم داشت ولی می توانیم قسمت اعظمی از انرژی را توسط ژنراتور نصب شده جبران نمائیم.

ارادتمند همیشگی مهندس طبسی/حقیقی/

با سلام

ضمن سپاس از ابراز لطف جنابعالی،

نظر باینکه مبتکر پیاده رو برق ساز جناب مهندس میرعبداله یانی می باشد، پاسخ به پرسش ها توسط ایشان باید انجام شود.

ضمن اینکه در مورد پاسخ سوال قبلی، من برداشت و دیدگاه خود را بیان کرده بودم. امیدوارم پرسش و پاسخ و دیدگاهها تداوم داشته باشد و مورد استفاده اهل فن و علاقمندان قرار گیرد.

لطفا لینک ارتباط با آقای مهندس مهدی میر عبداله یانی را معرفی بفرمایید بنده در مورد طرح فوق نظرات خوبی دارم

با تشکر از مدیریت محترم سایت

 

با سلام

امیدوارم مباحث به صورتی پیگیری شود تا دیگر عزیزان علاقمند نیز از چگونگی آن مطلع شوند.

جنابعالی با مطالعه "برنامه آموزشی دوره های آموزش آموزش آسانسور و پله برقی" طریقه تماس را جستجو فرمائید. موفق باشید

با تشكر از شما وسایت شما    :ما تقریبا این دستگاه شما را درست کردیم اما نمی دانیم که از چه زرناتوری استفاده کنیم که خوب باشد لطفا درمورد ساختار این زرناتور برای ما توضیح دهید و قیمت ای زرناتور چه قدر است

 

با سلام بنده دانشجو الكترونيك ميخواهم در مورد پيزوالكتريك اطلاعات كسب كنم در صورت امكان همكاري كنيد با تشكر

با سلام
با توجه به بحث مورد نظر که توسط یکی از کاربران مطرح شده ، سایت پارس لیفت با تحقیق در منابع اصلی مطالب مختصری راجع به "تاریخچه پیزوالکتریک" تهیه نموده، امید است دیگر دوستان علاقمند به بحث "پیزوالکتریک" یا "اثر فشار برقی"با حضور در این مبحث، به پر بار کردن آن کمک نمایند.

تولید الکتریسیته به کمک نیروی فشار و توانایی تبدیل دوجانبه فشار مکانیکی و الکتریسیته به یکدیگر را "خاصیت پیزو الکتریک" می نامند.
پیزوالکتریک در واقع به دسته ای از مواد گفته می شود که در اثر حرکت مکانیکی از خود الکتریسیته تولید کرده و بالعکس در اثر تحریک الکتریکی از خود حرکت مکانیکی ایجاد می کند.
برای اولین بار تجارب و ارتباط بین پدیده های ماکروسکوپی فیزو الکتریک و ساختار کریستالوگرافی در سال 1880 توسط ( Pierre & Jacques Curie) به صورت مکتوب در آمد.
آزمایشات مذکور شامل اندازه گیری فعل و انفعالات الکتریکی بر روی کریستالهای ویژه از قبیل:

  • کهربای اصل ( Tourmaline)
  • کوارتز ( Quartz)
  • توپاز ( Topaz)
  • شکر ( Cane Suger)
  • و نمک روشل ( Rochelle Salt)
  • و تنش های مکانیکی بود.

البته استنباط ویژگی های ریاضی و اصول ترمودینامیک توسط :

  • لیمپن (Lippmann) نیز در همان سالها باعث شد واژه پیزوالکتریک (Piezoelectricity) مطرح و برای اولین بار در سال 1881 واژه پیزوالکتریک (Piezoelectricity) توسط :
  • (W. Hankle ) برای این پدیده پیشنهاد شد.

کوارتز(Quatzr) یکی از متداول ترین مواد پیزوالکتریک می باشد که دلیل آن تک بلور بودن و پایداری آن در مقابل دمای بالا می باشد.

  • کریستال های طبیعی
  • سرامیک های طبیعی
  • کریستال های دست ساز
  • سرامیک های دست ساز
  • پیزو سرامیک های بدون سرب
  • پلیمرها نیز از همین خانواده می باشند.

به طور کلی سابقه:

  • بینش و کشف ییزوالکتریک مربوط به سالهای 1880 الی 1882 بوده
  • کنجکاوی های آزمایشگاهی آن نیز در سالهای 1882 الی 1917 انجام گردیده

در تصویر زیر که در سال 1920 ثبت شده، (Alexander Mc Lean Nicolson) را بخش تحقیقات (Western Electric )در حال مشاهده حرکت و تداخل کریستال پیزوالکتریک در جعبه مخصوص مشاهده می کنید.(از تاریخ و مبانی فیزیک کوانتومی)

  • برنامه های کاربردی نسل اول با کریستالهای طبیعی در سالهای 1920 تا 1940 طی شد
  • برنامه های کاربردی نسل دوم آن با سرامیک های پیزوالکتریک بین سالهای 1940 لغایت 1965 نتیجه داد
  • توسعه پیزوالکتریک ژاپن به عنوان کشور پیشرو در این تکنولوژی طی سالهای 1965 تا 1980 ادامه داشت
  • و جستجو برای پیدا کردن بازارهای بزرگ برای "پیزوالکتریسیته"از سال 1980 تا کنون ادامه دارد

سلام به کاربر عزیز- تا اونجایی که من اطلاع دارم پیاده رو برق ساز استاد میرعبدالهی یک نمونه تحقیقاتیه و به مراحل تولید هنوز نرسیده ضمن اینکه در کشورهای اروپایی نیز فکر کنم هنوز جنبه عرضه عمومی پیدا نکرده- از دوستان عزیز میخوام اگه اطلاعات بیشتری دارن انتشار بدن- ممنون

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

امیر محمدی

س., 2014/11/18 - 17:37

با سلام و خسته نباشد

این طرح جالبی است . بنده تقریبا 3 سال پیش طرحی شبیه به طرح شما داشت  که  این طرح باشگاه بدنسازی بر روی دستگاه های بدن سازی اجرا بشود و در سالنهای کشتی و رزمی پیزو الکتریکهایی در زیر تشکهای سالن(تاتامی) استفاده بشود که حداقل نور داخل سالنها رایگان تامین شود و اگر بشود تولیدی برق یک شغل دانست که فرد با انرژی ماهیچه ای تولید برق کند و نسبت به توان تولیدی  از دولت پول بگیرد و با این کار شخص هم ورزش کرده و هم به یک شغلی رسیده و به نظر این بنده حقیر می توان با این کار مشکل بیکاری و مشکل انتقال برق از نیروگاه ها که هزینه زیادی دارد و در واقع  هر شهری خود کفا می شود . یکی از مشکلات ذخیر برق است که میتوان با روشهایی تقریبا برطرف کرد مانند فشرده کردن هوا در مخازن توسط برق تولید شده با این روش ، که هزینه آن کمتر از باطری ها هست. یا علی

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

کاربر مهمان

ی., 2014/12/07 - 11:15

در باره پیزوالکتریک انرژِی هاروستینگ مطلب نیاز دارم میتونید کمک کنید.ممنون

با سلام

با عنایت باینکه یکی از کاربران اخیرا" پرسشی در همین رابطه داشته توجه شما را به مطالب زیر جلب میکنم، ضمنا" برای تکمیل اطلاعات پیسنهاد می شود در صورت امکان از کتاب:

Advances in Energy Harvesting Methods استفاده فرمائید.

چندی پیش به طور اتفاقی با مطلب کوتاهی در همین رابطه مواجه شدم و با توجه باینکه اطلاعات زیادی در این مبحث ندارم، عینا نقل قول میکنم:

در اوایل این ماه گذشته در کنفرانس TechCrunch Disrupt مفهوم انرژی هاروستینگ در مورد آیفون شش با استفاده از تکنولوژی انرژی هاروستینگ را ارائه داد.

محدودیت در باتری ها  باعث شده به فن آوری های انرژی هاروستینگ  علاقه بسیار زیادی نشان داده شود و از آن بدون نیاز به باتری برای  قدرت بخشیدن به تجهیزات هوشمند از قبیل:

  1. پوشاک (پوشیدنی ها)
  1. حسگرها
  1. ایمپلنت و سایر دستگاه ها استفاده شود.

محققان در دانشگاه ها و شرکت های فن آوری به دنبال راه هایی برای:

  1. تبدیل حرارت بدن
  2. حرکت
  3. سیگنال های RF
  4. نور محیط به انرژی می باشند.

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

کاربرمهمان

چ., 2014/12/17 - 19:04

بی زحمت درصورت امکان یک ایمیل یا شماره تماس از آقای مهندس بزارید که بتونیم در مورد طرح های جدید و پر بازده برای تولید برق با ایشون مشورت کنیم

با تشکر 

ضمن تشکر از اطلاعاتی که در اختیار عموم قرار میدهید

میخواستم بدونم وقتی که فرد روی پیاده رو در حال حرکت است سرعت پیاده رو جطور کنترل میشه واینکه وزن فرد یا افراد جه تاثیری در انرژی تولیدی خواهد داشت 

با سلام و خسته نباشید خدمت شما

در صورت امکان پیزوالکتریک رو به زبان ساده بیان کنید و روش های تولید برق به وسیله پیزوالکتریک رو تشریح کنید.

با تشکر

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

محمود محمودی

پ., 2016/04/14 - 09:46

با سلام و خسته نباشید لطفا اگه امکانش هست مطالبی درباره نحوه ساخت و جنس محیطی که روی آن قدم زده می شود بگذارید.

با تشکر

عضو به مدت

49 سال 11 ماه

کاربر مهمان

پ., 2017/01/05 - 21:52

با عرض سلام

لطف ميكنيد بگيد پيزوالكتريك مولد ولتاژ كه زير كفپوش ها استفاده ميشه چه نوع پيزو الكتريكي هست؟و از كجا ميشه آنها رو تهيه نمود؟

با سپاس

افزودن دیدگاه جدید

محتوای این فیلد خصوصی است و به صورت عمومی نشان داده نخواهد شد.
CAPTCHA
این سوال برای تشخیص کاربر واقعی از ربات های اسپمر می باشد.

لطفا حاصل جمع دو عدد بیست و پانزده را به عدد بنویسید.