Fysiikan lakien mukaan:
1) Energiaa ei tule tyhjästä,
mutta toisaalta:
2) Energiaa ei katoa tyhjään.
Tulet kerrostalon alaovesta sisään, painat 50 kg ja asut 7:nnessä kerroksessa.
Hissin ohjetaulussa lukee: 6 henkilöä tai 500 kg.
Oletus: tyhjä hissikori painaa 200 kg.
Käsittääkseni, oikein laskettu vastapaino on: 450 kg ( = (500 kg / 2) tyhjä hissikori 200 kg).
Oma painosi tyhjä hissikori painaa yhteensä 250 kg.
Kun vastapaino painaa 450 kg, ja nostettavaa on 250 kg, niin koko nostettava 250 kg nousee vastapainon painovoiman ansiosta (voiman ja vastavoiman laki ja väkipyörä hissin yläpuolella olevassa hissin konehuoneessa), itseasiassa hissin sähkömoottorin pitäisi kuluttaa sähköä tasan 0, ja sensijaan toimia generaattorina koska kokonaisnostokuorma on -200 kg, eli 200 kg massaan kohdistuvan painovoiman verran voimaa * 21 m suuruinen mekaaninen potentiaalienergiamäärä on periaatteessa generaattorina toimivan hissin moottorin käytettävissä.
Kun astut hissiin (joka on jo ennestään pohjakerroksessa, tyhjänä) ja painat nappia "7",
hissi nostaa sinut (ja tyhjän hissikorin) 7:nteen kerrokseen, eli 21 m matkan jos oletetaan, että:
a) pohjakerros = nollas kerros, eli 1 kerros kerroksesta 1 alaspäin
ja
b) kokonaiskerroskorkeus (eli lattiasta seuraavaksi ylemmän kerroksen lattiaan) on 3m.
200 kg massaan kohdistuvan painovoima = mg = 200 kg * 9,81 m/s² = 1962 N.
nostokorkeus: 21 m.
potentiaalienergia: 1962 N. * 21 m = 41202 J = 41,2 kJ = 0,011445 kWh.
Sitä voi kysyä, millä hyötysuhteella hissin generaattorina toimiva moottori ja hissin elektroniikka kykenee muuttamaan tuon energian 230V AC, 50 Hz vaihtojännitteeksi verkkoon syöttämistä varten ?
Entä: Mikä osa menee jo ennen generaattoria hissin mekaanisiin häviöihin (ilmanvastus hissin liikkuessa, hissin nostovaijerin kitka väkipyörää vasten, laakerikitka jne).
Varmaan Kone Oyj:n hisseihin saa optiona energian talteenottojärjestelmän, mutta sillä arvioisin olevan hintaa sen verran, että laitteiston takaisinmaksuaika on VVO:n vuokrataloissa 8 vuotta ja muissa taloissa 32 vuotta.
Ero VVO:n ja muiden välillä selittyy kahdella asialla:
1. VVO:n tapauksessa sama energia voidaan käyttää samassa taloyhtiössä, jolloin siihen ei kohdistu energiayhtiön siirtomaksua, koska VVO:n taloissa asukkaalla ei ole vapautta kilpailuttaa sähkönmyyjää, vaan sähkö on asukkaan ostettava VVO:lta itseltään, siksi VVO:n taloissa energiayhtiön suuntaan on koko kerrostaloyhtiössä tasan 1 sähkömittari ja asukkaiden omat mittarit on ns. takamittareina, eli niiden perusteella VVO laskuttaa asukkaalta asukkaan oman kulutuksen ja VVO itse maksaa koko kerrostaloyhtiön kulutuksen sähköyhtiölle, ja kilpailuttaa sähkönmyyjän omaan lukuunsa.
2. VVO myy sähköä asiakkailleen käsittääkseni esim. Helsingin energiaa kalliimmalla hinnalla).
Siispä: "ilmaiseksi" saatu sähkö eli esim. hissin tuottama sähkö silloin, kun hissi liikkuu joko täydellä kuormalla alaspäin tai pienellä kuormalla/tyhjänä ylöspäin, sen voi myydä asukkaalle samaan hintaan kuin asukas muutenkin energiastaan maksaisi, paitsi että tällöin VVO pääsee rahastamaan myös siirtomaksun osuuden "tyhjästä" itselleen.
Tosin kysymys: Pitääkö tällainen sähkö mitata erikseen sitä varten, että siitä pitää maksaa sähkövero? Jos ei, niin silloin VVO itseasiassa kiertää veroja (vai onko olemassa erityislaki, jonka mukaan, kun VVO myy asukkaalleen samassa taloyhtiössä tuotettua "ilmais"sähköä, niin onko lakia, jonka mukaan tuo sähkö on sähköverosta vapautettua ?)
Koska ainakaan muille kuin VVO:lle tuollainen energian talteenottojärjestelmä ei ole taloudellisesti kannattava yli 30 vuotta pitkän takaisinmaksuajan (= kuinka monta vuotta järjestelmän pitää toimia, jotta sen tuottaman energian kokonaisarvo vastaa järjestelmän hankintahintaa, ja tilanne vielä huononee, jos hankinta rahoitetaan korollisella pankkilainalla) takia, niin entä ne hissit, joihin asiakas (eli taloyhtiö) ei ole maksanut tuota energian talteenottojärjestelmää ?
Muuttuuko ko. energia vain lämmöksi, ja jos, niin missä?
1) hissin moottorin käämeissä
2) erillisessä jarruvastuksessa
vai
3) Onko hississä sellainen mekaaninen jarru, joka tässä tilanteessa muuttaa liike-energian lämmöksi, jotta hissin nopeus ei nouse vaarallisen suureksi ? HUOM: Kysymys tarkoittaa vain sellaista jarrua, jonka käyttö on osa hissin jokapäiväistä toimintaa, eli sellaista jarrua, joka on pelkästään turvalaite, eli joka jarruttaa vain silloin, kun joku muu tapa jarruttaa ei esim. teknisen vian takia toimi, tällaista turvalaitetta ei tässä oteta huomioon, vaikka turvallisuuden takia hississä tällainen hätäjarrutusjärjestelmä onkin.
Kuten nähdään, niin sähköenergian hintana tuo 0,011kWh per hissimatka ei rahallisesti kovin arvokas ole.
Sitä voisi tietysti yrittää laskea, että montako tällaiseen "ilmaiseen suuntaan" tehtävää hissimatkaa kerrostalon hissillä tehdään vuodessa.
Tuo kokonaisnostokuorma oli tässä -200 kg, paras mahdollinen on -250 kg eli vielä 25% parempi!
1) Energiaa ei tule tyhjästä,
mutta toisaalta:
2) Energiaa ei katoa tyhjään.
Tulet kerrostalon alaovesta sisään, painat 50 kg ja asut 7:nnessä kerroksessa.
Hissin ohjetaulussa lukee: 6 henkilöä tai 500 kg.
Oletus: tyhjä hissikori painaa 200 kg.
Käsittääkseni, oikein laskettu vastapaino on: 450 kg ( = (500 kg / 2) tyhjä hissikori 200 kg).
Oma painosi tyhjä hissikori painaa yhteensä 250 kg.
Kun vastapaino painaa 450 kg, ja nostettavaa on 250 kg, niin koko nostettava 250 kg nousee vastapainon painovoiman ansiosta (voiman ja vastavoiman laki ja väkipyörä hissin yläpuolella olevassa hissin konehuoneessa), itseasiassa hissin sähkömoottorin pitäisi kuluttaa sähköä tasan 0, ja sensijaan toimia generaattorina koska kokonaisnostokuorma on -200 kg, eli 200 kg massaan kohdistuvan painovoiman verran voimaa * 21 m suuruinen mekaaninen potentiaalienergiamäärä on periaatteessa generaattorina toimivan hissin moottorin käytettävissä.
Kun astut hissiin (joka on jo ennestään pohjakerroksessa, tyhjänä) ja painat nappia "7",
hissi nostaa sinut (ja tyhjän hissikorin) 7:nteen kerrokseen, eli 21 m matkan jos oletetaan, että:
a) pohjakerros = nollas kerros, eli 1 kerros kerroksesta 1 alaspäin
ja
b) kokonaiskerroskorkeus (eli lattiasta seuraavaksi ylemmän kerroksen lattiaan) on 3m.
200 kg massaan kohdistuvan painovoima = mg = 200 kg * 9,81 m/s² = 1962 N.
nostokorkeus: 21 m.
potentiaalienergia: 1962 N. * 21 m = 41202 J = 41,2 kJ = 0,011445 kWh.
Sitä voi kysyä, millä hyötysuhteella hissin generaattorina toimiva moottori ja hissin elektroniikka kykenee muuttamaan tuon energian 230V AC, 50 Hz vaihtojännitteeksi verkkoon syöttämistä varten ?
Entä: Mikä osa menee jo ennen generaattoria hissin mekaanisiin häviöihin (ilmanvastus hissin liikkuessa, hissin nostovaijerin kitka väkipyörää vasten, laakerikitka jne).
Varmaan Kone Oyj:n hisseihin saa optiona energian talteenottojärjestelmän, mutta sillä arvioisin olevan hintaa sen verran, että laitteiston takaisinmaksuaika on VVO:n vuokrataloissa 8 vuotta ja muissa taloissa 32 vuotta.
Ero VVO:n ja muiden välillä selittyy kahdella asialla:
1. VVO:n tapauksessa sama energia voidaan käyttää samassa taloyhtiössä, jolloin siihen ei kohdistu energiayhtiön siirtomaksua, koska VVO:n taloissa asukkaalla ei ole vapautta kilpailuttaa sähkönmyyjää, vaan sähkö on asukkaan ostettava VVO:lta itseltään, siksi VVO:n taloissa energiayhtiön suuntaan on koko kerrostaloyhtiössä tasan 1 sähkömittari ja asukkaiden omat mittarit on ns. takamittareina, eli niiden perusteella VVO laskuttaa asukkaalta asukkaan oman kulutuksen ja VVO itse maksaa koko kerrostaloyhtiön kulutuksen sähköyhtiölle, ja kilpailuttaa sähkönmyyjän omaan lukuunsa.
2. VVO myy sähköä asiakkailleen käsittääkseni esim. Helsingin energiaa kalliimmalla hinnalla).
Siispä: "ilmaiseksi" saatu sähkö eli esim. hissin tuottama sähkö silloin, kun hissi liikkuu joko täydellä kuormalla alaspäin tai pienellä kuormalla/tyhjänä ylöspäin, sen voi myydä asukkaalle samaan hintaan kuin asukas muutenkin energiastaan maksaisi, paitsi että tällöin VVO pääsee rahastamaan myös siirtomaksun osuuden "tyhjästä" itselleen.
Tosin kysymys: Pitääkö tällainen sähkö mitata erikseen sitä varten, että siitä pitää maksaa sähkövero? Jos ei, niin silloin VVO itseasiassa kiertää veroja (vai onko olemassa erityislaki, jonka mukaan, kun VVO myy asukkaalleen samassa taloyhtiössä tuotettua "ilmais"sähköä, niin onko lakia, jonka mukaan tuo sähkö on sähköverosta vapautettua ?)
Koska ainakaan muille kuin VVO:lle tuollainen energian talteenottojärjestelmä ei ole taloudellisesti kannattava yli 30 vuotta pitkän takaisinmaksuajan (= kuinka monta vuotta järjestelmän pitää toimia, jotta sen tuottaman energian kokonaisarvo vastaa järjestelmän hankintahintaa, ja tilanne vielä huononee, jos hankinta rahoitetaan korollisella pankkilainalla) takia, niin entä ne hissit, joihin asiakas (eli taloyhtiö) ei ole maksanut tuota energian talteenottojärjestelmää ?
Muuttuuko ko. energia vain lämmöksi, ja jos, niin missä?
1) hissin moottorin käämeissä
2) erillisessä jarruvastuksessa
vai
3) Onko hississä sellainen mekaaninen jarru, joka tässä tilanteessa muuttaa liike-energian lämmöksi, jotta hissin nopeus ei nouse vaarallisen suureksi ? HUOM: Kysymys tarkoittaa vain sellaista jarrua, jonka käyttö on osa hissin jokapäiväistä toimintaa, eli sellaista jarrua, joka on pelkästään turvalaite, eli joka jarruttaa vain silloin, kun joku muu tapa jarruttaa ei esim. teknisen vian takia toimi, tällaista turvalaitetta ei tässä oteta huomioon, vaikka turvallisuuden takia hississä tällainen hätäjarrutusjärjestelmä onkin.
Kuten nähdään, niin sähköenergian hintana tuo 0,011kWh per hissimatka ei rahallisesti kovin arvokas ole.
Sitä voisi tietysti yrittää laskea, että montako tällaiseen "ilmaiseen suuntaan" tehtävää hissimatkaa kerrostalon hissillä tehdään vuodessa.
Tuo kokonaisnostokuorma oli tässä -200 kg, paras mahdollinen on -250 kg eli vielä 25% parempi!
Vastaukset 10
Vanhimmat
Mikä oli syynä tuollaisen novellin mittaisen kirjoitelman väsäämiseen ?
Asia on yksinkertaisesti potentiaalienergian muutoksesta, joko talteen ottona tai jarrutuskitkana kun sen ei anneta muuttua liike-energiaksi.
Joissakin uusimmissa hisseissä energiaa tosiaan voi ottaa talteen jarrutuksen aikana, mutta se edellyttää tuota tarkoitusta varten suunniteltua taajuusmuuttajajärjestelmää. Tulee kysymykseen korkeissa rakennuksissa.
Normaalissa hississä jarrutuksessa energia muutetaan lämmöksi joko moottorissa tai jarruissa.
Raitiovaunuissa energian talteenottoa on myös harrastettu.
Kokeile googlata hakusanoilla
hissi energian talteenotto
raitiovaunu energian talteenotto
Sellainen lisähuomio vielä, että kaikilla vanhemmilla hisseillä on vastapaino käytössä juuri siksi, että tuolloin potentiaalienergiaa ei tarvitse muuttaa niin paljoa lämmöksi ja pärjätään pienemmillä moottoreilla.
Hybridiautoissa akun lataus alamäessä.
Onko Hybridiautoissa hissi ?
Joo, mutta vain kuljettajan päässä... ja sekin menee vain ekaan kerrokseen.
Ei vaan se auto on siellä hississä (eli alamäessä).
Lataus otetaan tällöin auton liike-energiasta, ja voitettu sähkö menee heti vauhdin uudelleen kiihdyttämiseen. Hyötyä saadaan vain, jos on jarrutusta ja se hoidetaan mainitulla latauksen aiheuttamalla hidastuksella. Sama koskee sähköpyöriä.
Sähkömoottori ilman kuormaa 0kw? Mutta ei mene noin. Itse teen puhaltimia suuria sellaisia. Ilman lapojakin kuorma on minimissään 400w (kahden kilowatin moottori ja alennusvaihde).
Siksi hissikin kuluttanee aina sähköä vaikka paino vetäisi hissiä.
Aloittajan kysymys mihin käyttää ylijäämä sähkö? Sillä ei olisi mielestäni mitään merkitystä vaivaan jolla rakennetaan infra keräämiseksi ja etenkin tilittämiseksi jollekin taholle.
Tulipa mieleen jos sähkönostimella lasket taakkaa, valot himmenee vaikka luulisi ettei kuluta mitään :D Ps. siinä ei ole edes vastapainoa vaan taakka vetää
Jäi sanomatta kohta 2 väärin. ei energia katoa tyhjään. Se laimenee vaan niin heikoksi että sitä ei voi havaita. Mutta katoa se ei.