Каждое утро когда я выхожу во двор я наблюдаю двух бомжей сидящих на лавочке, каждый на своем месте. Лавочка стоит недалеко от мусорки и они периодически встают чтобы добывать в заветных контейнерах металл, остатки алкоголя и возможно одежду.
Подсчитав примерное число бомжей в нашем городе я подумал что не плохо было бы создать систему использующую труд бомжей для извлечения энергии….

Необходимо было решить две задачи — концептуальную и техническую.

Концепция
Это может быть горизонтальный крест, прикрепленный к валу, который соединен через специальные устройства с электрогенератором. Такой крест может быть установлен в общедоступном месте и любой желающий может, крутя его, генерировать электроэнергию. На специальном экране выводится количество выработанной энергии и рейтинг участников — кто сколько выработал. Если для обычного населения такая развлекуха на первое время возможно будет иметь популярность, то для ленивых бомжей нужно искать другой мотиватор. Пусть все будет банально — выработав определенную энергию, из специального ящика бомжи получают бутылку водки и 4 пачки доширака. Ну и чтобы они не раздумали на середине их руки закрепляются в кандалы, из которых нельзя выбраться не выработав энергии на этот минимальный бонус. Хочешь ещё одну? Пожалуйста, вставляй руки в кандалы и нажимай на кнопку. Концепция вроде рабочая, теперь нужно разработать механизм и все посчитать.

Техническая сторона вопроса
Признаюсь, для решения этого вопроса мне пришлось очень многое узнать об электрогенераторах, редукторах и прочей физики. Раньше я с этим сталкивался только в университете, и то не серьезно. Сама схема установки была простая — крест закреплен на валу, вал соединен с повышающим редуктором, который соединен с маховиком и тот уже соединен с генератором.

Изначально я хотел прикинуть какой нужен генератор, какого размера у него должна быть катушка, сколько там должно быть магнитов и т.п. С редуктором все просто. Нужно было посчитать колено рычага чтобы рассчитать момент силы на этот редуктор. Ну и энергоемкость маховика! Это оказалось для меня очень сложным, по крайней мере расчет генератора мне так и не удалось до конца сделать.
Читая одну из статей про ветро-генераторы я прочитал о законе сохранения энергии — и тут все стало ясно: не важно какие механизмы ты используешь и как они устроены, важно что мощность генератора всегда будет не больше мощности бомжа, который через цепочку механизмов раскручивает этот генератор.
Итак осталось найти мощность бомжа. Тут мне на помощь снова пришел мой друг Вова, скинув информацию о том какое живое существо какой силой обладает. В общем обычный человек при ходьбе обладает мощностью в 80 Ватт. Это значит что в час он работает с мощностью 0.08 КВт * ч.
Здесь стоит сказать что сила человека может быть в 10 раз больше, когда он работает на пределе. В этом случае это будут уже 0.8КВт * ч. Так же стоит учесть что есть потери энергии на редукторе, маховике и генераторе. Допустим в сумме они не превышают 30%, т.е. КПД установки = 70%. Тогда максимальная выработка энергии одним бомжем = 0.8 * 0.7 = 0.56 КВт * ч

Экономическая эффективность
Что же, теперь стоит посчитать, сколько 4м бомжам из моего двора придется крутить генератор чтобы заработать на бутылку водки и 4 пачки доширака. При том что бутылка паленного сурогата у Нинки с 2го подъезда может быть куплена за 100 руб., доширак стоит в среднем 20 руб., бомжам нужно заработать 180 руб. Стоимость электроэнергии во Владивостоке на момент написания статьи 1.69руб за 1 КВт * ч. Итак 4 бомжа работающие на установке, дающей мощность 0.56 КВт*ч на человека смогут за 1 час выработать 0.56 * 4 = 2,24 КВт * ч. Так как кандалы открываются после выработки энергии на минимальный набор (водка+доширак), бомжам необходимо выработать энергнии на 180 рублей. Это 180 / 1.69 = 106.5КВт*ч. Такую энергию 4 бомжа выработают за 106.5/2.24/4 = 12 часов.
Итак 4 бомжа работающие по 12 часов в день смогут зарабатывать себе небольшое пропитание и бутылку крепкого напитка для аппетита.

На всякий случай сделаем месячный расчет — 180 * 30 = 5400 руб. в мес. Если бомжи откажутся от еды и алкоголя и начнут инвестировать всю прибыль, то через 4 года у них будет достаточно денег для первоначального взноса на ипотеку или покупку небольшого автомобиля в котором можно спать или ездить на море с телочками.

Если серьезно, то расчет показал что человек вырабатывает очень мало электроэнергии даже для своих нужд. Использование такого способа добычи электричества подойдет в тех случаях где время человека ничего не стоит и у него всегда есть что съесть.
К примеру одна тюрьма на 2000 заключенных способна генерировать 8.9МВтт*ч при 8 часовом рабочем дне и при мощности 1.12МВт. А это 1 процент мощности Колымской ГЭС. В месяц такая тюрьма способна зарабатывать на продаже электроэнергии 450 000 руб. вырабатывая 267 МВт*ч электроэнергии