Skapa el med muskelkraft?

[Xoot]

Bifoga gärna filmklipp när du verkställt ditt projekt. Vi alla ser fram emot klippet där du trampar så svetten lackar.
Här har du en morot undertiden:

Bicycle Generator

[fishyerik]

@Gnovald, jag tror de flesta har förstått din idé, och försöker förklara hur lite energi man får ut, eller hur tråkigt/jobbigt/opraktiskt det skulle vara.

Men det är klart, det handlar om storleksordningar. Om du ska hålla en smartphone laddad som du använder för att hålla kontakten med omvärlden med så kanske du inte får så mycket mer motion än genomsnitts-svensson av det trampandet. Men för att till exempel driva en kylfrys av energiklass A+++ lär du jobba hyggligt hårt 5 timmar om dagen. 


För att gå in på din fråga i detalj så ett 100W-solcells-paket har ingen bestämd batterikapacitet. Men antag att du har 100Ah 12V, och batteriet är 80% urladdat, så behöver du 0,96 kWh (plus förluster) för att ladda det fullt igen. Alltså 10 timmar effektiv tid på cykeln innan batteriet i ett i mitt tycke ganska snålt batterival, utan att man förbrukar mer el än vad solcellspanelen i ditt tankeexperiment skjuter till under tiden.

Ska man vara riktigt krass så om din solcellspanel i genomsnitt ger lite mer energi än vad du förbrukar kan du på bilskrot köpa 2 bilbatterier extra för 100:- /st och tillfälligt hämta lika mycket energi ur dom som från tio timmars cyklande.

[Znibban]

  Så jävla härligt, denna tråd ska jag följa med glädje

[Bo]

För att ladda ett batteri krävs alltså samma möda som att ta sig från havets nivå till jordens högsta bergstopp med cykel om det fanns en bra väg dit.

[Gnovald]

Man kan trampa runt en generator för att ladda ett batteri, det är egentligen en icke-fråga.

Vad som är frågan för din del är, hur länge du ska trampa för att få saker att fungera i ditt torp.

Elektricitet är väldigt enkelt att räkna på, man räknar på allting i enheten watt. Effekt är hur mycket el en grej förbrukar och förbrukning är effekten över tid. Man kunde tex. säga att en man som dricker en öl har en effekt på en öl. Om man låter honom sitta i baren en timme så kanske han hinner dricka tre öl på den timmen. Då är hans förbrukning tre öl per timme, eller "tre öltimmar".
Likadant, om tex. en lågenergilampa drar 7 watt (effekten) och är igång en timme så har dess förbrukning varit 7 watt-timmar. Är den igång två timmar är dess förbrukning 14 watt-timmar. I förbrukningssammanhang brukar man inte prata om watt utan kilowatt (alltså 1000 watt) eftersom förbrukningen ofta är ganska stor om man mäter i små ynkliga watt.
En människa i god kondition som trampar på en cykel-generator kan skapa ungefär 100 watts effekt och om du trampar en timme har du trampat ihop till 100watt-timmar eller 0,1kilowatt-timme (förkortat kWh). Dina 0,1kWh efter en timmes trampande räcker för 14 timmars lamplyse om du tänder din 7 watts lampa (100 watt-timmar / 7 watt = 14,5 timmar).
Vad du behöver göra nu är att ta reda på vad du ska ha igång i stugan, hur stor effekt varje pryl har och hur länge de ska vara igång på ett dygn. Då kan du räkna ihop hur länge du måste trampa på cykeln för att det ska bli verklighet. Exempel: lågenergilampa 7W igång 8 timmar, dator 70W igång två timmar. Summa: 196 watt-timmar. Som bekant kan du trampa ihop 100 watt-timmar på en timme så det betyder att du måste trampa 2 timmar för att ha ovanstående apparater igång.
(notering: bortser helt från förluster i systemen i räkningarna, i verkligheten kan du få trampa en bra bit över 2 timmar eftersom alla prylar i kedjan tappar några watt hit och dit)

Jo den här biten förstår jag redan, men tack ändå för en bra förklaring

Och i mitt tankeexperiment så vill jag ju veta hur länge jag måste trampa för att ladda batteriet/batterierna till en normal dags användning! Så med andra ord så skulle jag behöva trampa en hel dag (8 timmar) för att ha ström för en dag - vilket säger sig själv inte är speciellt lönsamt!

/Andreas

[Gnovald]

Så jävla härligt, denna tråd ska jag följa med glädje

hehe, men du såg väl att detta är ett tankeexperiment  från min sida. Även om det finns andra som har gjort liknande saker (youtube).

Ett sidospår på detta med muskelkraft är att ex centrifugera tvätt med muskelkraft, men även tvätta kläderna. Skulle säkert vara möjligt att även fixa ihop en diskmaskin som med muskelkraft diskar rent!


/Andreas

[JOW]

Jodå, diska för hand går utmärkt i diskhon på bråkdelen av tiden som diskmaskinen tar på sig. Tvätta för hand gjorde min mamma och mormor – på bryggan i sjön. Inget jag önskar tillbaka. Att generera el för att driva disk- eller tvättmaskin är att "gå över ån..."

[Gnovald]

Jodå, diska för hand går utmärkt i diskhon på bråkdelen av tiden som diskmaskinen tar på sig. Tvätta för hand gjorde min mamma och mormor – på bryggan i sjön. Inget jag önskar tillbaka. Att generera el för att driva disk- eller tvättmaskin är att "gå över ån..."

Jo jag håller med om att det är "att gå över ån för att hämta vatten" och inget jag planerar att göra! Och inget jag tänker göra, bara tänker på om det skulle vara möjligt.

/Andreas

[Maria C S]

Tja verkar lite jobbigt att behöva cykla då ska man ju ha en assistent som använder matberedaren men man kan väl göra samma sak och använda en vind snurra istället och nån häftig utväxling ?

[se38005]

Sen måste man fundera lite på verkningsgraden åxå, det finns många ställen där förluster kan uppstå.

På Tekniska Museet i Wien finns (eller kanske fanns, det var några år sedan jag var där) en liten anläggning för att illustrera detta med förluster och verkningsgrad.
Det var tre stycken motionscyklar uppställda bredvid varandra, alla tre hade någon anordning monterad för att generera energi, en hade en vanlig el-generator, en hade en pump, som pumpade nån vätska, vad den tredje hade har jag för tillfället glömt. Den genererade energin fick sen värma en vätska i ett liten glascylinder, i cylindern så satt en termometer monterad.
Sen fick museipubliken trampa på respektive cykel, och se resultatet som en höjning av termometerns temperatur.  Det var helt klart svårast att höja tempen på den termometer som hörde till cykeln med el-generatorn.

[ollebolle]

Det är ett mycket trevligt spörsmål och lärorikt att diskutera.

Frapperande är att det går åt så lite energi för mekaniskt arbete. Där är jämförelsen med bergsbestigaren mycket bra. Man kan ju också jämföra med hur mycket mat det behövs för 5000-meters berget.

1 kWh eller 360.000 ws är mindre än vad en liten människa behöver under ett dygn. Det går 4,18 ws på en kalori så det blir alltså mindre än 1000 kcal.

Mat som energi kan alltså lätt räknas om till mekanisk eller elektrisk energi.

En liter diesel brukar jag tänka på när jag jämför annan energi. Dieseln är nästan det energitätaste ämnet och innehåller c:a 10 kWh för ett kilo. Inte långt efter kommer bensin och liknande.

Men inte långt efter har vi matvaror som t.ex matolja som är nästan samma som diesel. Smör är nästan samma energitäthet. Andra matvaror går att kolla på paketen eller i en bra kokbok.

För att bestiga 5000-metersberget kan man tänka sig att man drar i sig en dryg dl matolja för att klara den extra energiförbrukningen. Köper man matolja i storförpackning är han/hon inte dyr i drift. Inte mer än nån krona! Plus förluster men de är inte stora.

Således är det inte så dyrt att åstadkomma 1 kWh vilket nog de flesta tror. Man kan också komma över billigt socker, havregryn eller spannmål som kan göra det ännu billigare. Men det är klart arbetsamt att åstadkomma arbetet. Inte heller självklart att man nöjer sig med matolja eller havregrynsgröt.

Men jämfört med att gå till gymmet är cykelgenerator ju kalasbra.

[Halte]

Det bästa jag kan göra innan jag ska bestiga berg är således att dra i mig några deciliter diesel då..

[tringeling]

Mja Halte, vi människor går ju inte särskilt bra på diesel eftersom vi saknar enzymer för att utnyttja energin i dieseln. Kanske bättre då att elda upp dieseln under en luftballong och stiga till väders med hjälp av den?

Men som ollebolle skriver kan vi utnyttja energin i vegetabiliska oljor som till exempel rapsolja.

Men ollebolle, dina beräkningar av hur mycket mat som går åt för att skapa energi från muskelarbete stämmer inte. Du tycks ha räknat med nästan 100% verkningsgrad. Du skriver "Plus förluster men de är inte stora".

Verkningsgraden för muskelarbete är högst 20%. Så för att få ut 1000 kcal mekanisk energi går det åt minst 5000 kcal från födan. Resten det vill säga 4000 kcal försvinner som värmeförlust av musklernas arbete.

För att bättre utnyttja energin från en motionscykeltrampande människa borde man kanske sätta på vederbörande en kyldräkt kopplad till en värmeväxlare och en värmepump. Det uppfinner säkert någon 

[ollebolle]

Skönt att veta att verkningsgraden inte är 100 % när man försöker bränna fett.

När jag motionerar går jag upp i vikt, troligen en omfördelning av magfett till lårmuskler. Bestiger sällan så höga berg men kan tänka mig att det kan gå åt extra mycket gröt en sån dag.

[fishyerik]

Ja, inte för att jag behöver bli av med fett, men jag blev tvungen att googla på verkningsgraden för muskler och 18-26% enligt engelska wikipedia från mat till rodd eller cykel. Förlusterna sker inte enbart av musklernas arbete, utan ungefär lika mycket eller mer i energiomvandling.

Motion ger mer hälsovinster än energi, så länge man håller det inom rimliga gränser ger det hälsovinster iaf.

[tringeling]

Förlusterna sker inte enbart av musklernas arbete, utan ungefär lika mycket eller mer i energiomvandling.

Hur menar du då? Är inte musklernas arbete energiomvandling?

[ollebolle]

Jag tror det gäller energislagsomvandling, dvs musklerna godkänner inte ärtsoppan eller hamburgaren som bränsle så den måste omvandlas först.

[Skytten]

Människan är ingen effektiv maskin, 400 watt ligger inom räckhåll. Problemet är energikostnaden, det finns ju hos en del av befolkningen mycket lagrad ohälsosam överskottsenergi, som skulle kunna användas. Problemet är ofta att där denna överskottsenergi finns lagrad, är den mänskiliga maskinen i sådant skick att den veknar ganska snabbt.

Jag framställde som förslag att hissar skulle förses med en sådan cykel, man skulle trampa tills man lagrat för hissturen  , men billigare  ansåg man att det var att uppmana att ta trappan. Jag menade att just cykeln skulle vara en bra och effektfull uppmaning att använda trappa.

[Trollmor]

Det är ett mycket trevligt spörsmål och lärorikt att diskutera.

Ja, verkligen.  Och i förlängningen kanske vi hamnar i en verklighetsnära diskussion om vind och sol.

[fishyerik]

Människan är ingen effektiv maskin, 400 watt ligger inom räckhåll. Problemet är energikostnaden, det finns ju hos en del av befolkningen mycket lagrad ohälsosam överskottsenergi, som skulle kunna användas. Problemet är ofta att där denna överskottsenergi finns lagrad, är den mänskiliga maskinen i sådant skick att den veknar ganska snabbt.

Jag framställde som förslag att hissar skulle förses med en sådan cykel, man skulle trampa tills man lagrat för hissturen  , men billigare  ansåg man att det var att uppmana att ta trappan. Jag menade att just cykeln skulle vara en bra och effektfull uppmaning att använda trappa.

Årlig obligatorisk invägning för alla och el-genererande cyklande för de med ohälsosam övervikt beräknat på omfattningen av övervikten. Personer som visat att de inte har problem med att hålla vikten kanske skulle kunna ha längre invägnings-intervall. Ätandet skulle definitivt minska, har man blivit tvungen att cykla på en motionscykel några gånger i veckan i ett år eller två lär man sig nog att tänka efter innan man stoppar nästa chokladkaka i munnen, eller tar den där extra portionen som man inte alls behöver ur näringssynpunkt.

Behovet av konstgödsel, importerad mat osv skulle minska, både de ekonomiska och miljömässiga fördelarna vore enorma. Vårdkostnaderna skulle minska, produktionsbortfall pga överviktsrelaterade sjukdomar skulle minska. Många skulle ganska snart kunna och förstå att de kan cykla till och från jobb i stället för att åka bil.

Om man skulle införa det i USA skulle landet bli rikare än någonsin. Men det går stick i stäv mot idén om individens obestridliga rätt att förstöra sig själv och omgivningen, det kallas integritet.