« Zit er te veel of te weinig olie in de grond? | Hoofdmenu | Mechanische appelschiller is wonder van negentiende-eeuwse techniek »

25 mei 2011

Reacties

Feed U kunt deze conversatie volgen door in te schrijven op de reactiefeed van dit bericht.

heleen van der sanden

(1)

Hallo Kris,
Dat is weer een doorwrocht stuk!
Ik zal er via Twitter de Genoegvolgers op attenderen, die zullen het zeker met interesse lezen
Groetjes,
Heleen van der Sanden, www.genoeg.nl

roland

(2)

Grappig artikel, vooral het slot dat het mechanisch aandrijven het beste gebruik van de fiets is. Gelukkig wordt de fiets daarvoor benut. Helaas wordt je in de voortbeweging geremd door rolweerstand - wegdek - en door luchtweerstand versterkt door tegenwind. Zonder luchtweerstand is het rendement van de energiefiets hoger.

De e-motor toont dat elektriciteit efficiënt is om apparaten aan te drijven. Inefficiënt is de opslag in batterijen, die hier veel nadruk krijgt. Speelt ook bij wind- en zonenergie, met wisselende opbrengst, maar dat negeren we door het stroomnet als buffer te benutten.

Eddie Gz.

(3)

Nog een tip voor het efficiënter maken van de generator: door gebruik te maken van een zit- of ligfiets (of die houding) kan je behoorlijk wat winst maken. Gebaseerd op de cijfers uit het artikel over de velomobiel, vermoed ik dat het wel eens meer dan 25% kunnen zijn.

Kris De Decker

(4)

@ Eddie: je zou inderdaad denken dat een zit- of lighouding de efficiëntie verhoogt, maar dat is niet zo. David Gordon Wilson heeft daar onderzoek naar verricht. Het voordeel van de ligfiets is de betere aerodynamica en die speelt geen rol bij een stationaire fiets. Alleen bij erg korte krachtinspanningen was er een (zeer lichte) stijging van het vermogen merkbaar.

@ Roland: klopt niet. Het enige effect van het gebrek aan luchtweerstand is dat het lichaam sneller oververhit raakt. Het vermogen dat je kan leveren is daardoor lager, niet hoger.

Ik verwijs opnieuw naar David Gordon Wilson, die in zijn boek 'Bicycling Science' (derde editie, 2004) een experiment beschrijft waarin een fietser die op de weg een uur lang een vermogen van 370 watt kan volhouden, dat op een stationaire fiets slechts 12 minuten volhoudt. Door het ontbreken van luchtweerstand raakt de 'motor' (de mens) simpelweg oververhit.

De batterij is inderdaad het grootste probleem. En hetzelfde probleem stelt zich inderdaad bij zonnepanelen of windturbines aangesloten op een batterij. De bron waarnaar ik verwijs in verband met de ingebedde energie van de batterij besluit dat de combinatie zonnepanelen + batterij in iets minder zonnige streken (zoals bij ons) een negatief energierendement heeft over een periode van 20 jaar.

Met andere woorden: de productie van de zonnepanelen en van de vier tot vijf batterijen die over die periode nodig zijn, kost meer energie dan de zonnepanelen opleveren.

roland

(5)

@Kris,

Bij de overdekte ligfiets zou door oververhitting in minder trapvermogen en minder snelheid resulteren vergeleken met een open ligfiets. David MacKay stelt op blz 276: "So a cyclist at 21 km/h consumes about 2.4kWh per 100km".

Bij de e-auto speelt naast het verlies door de opslag en terugwinning uit de accu ook het energieverlies door het (zware) accu transport. Toch is de e-auto met gebruik van zon- of windenergie veel zuiniger zijn dan de diesel- benzinevariant!

Johan

(6)

Mocht ik een gazon hebben, dan had ik graag een fietsmaaier gehad ;)

Het grootste nut van HUP aangedreven apparaten is die van ruimte verwarming :
- 100W is misschien niet zoveel, maar
- omdat je het zelf lekker warm hebt kan de thermostaat veel lager : krijg je het terug koud, even trappen en dat is dan weer in orde ;)

Sietz Leeflang

(7)

Dank voor dit zéér verhelderende artikel! Gebiologeerd als ik momenteel ben door de kringlooplandbouw (de enig duurzame die mogelijk is op aarde) na mijn vertaling van het fenomenale dit najaar precies 100 jaar oude boek van de Amerikaanse landbouwpionier F.H. King "Farmers of Forty Centuries" (NL-titel "Vierduizend Jaar Kringlooplandbouw"), vrucht van een studiereis van 6 maanden in de Chinese en Japanse landbouwgebieden, brengt een artikel als dit ons terecht verder weg van het fietsend electriciteit opwekken, maar véél dichterbij pedaalaangedreven lichte landbouwwerktuigen!
De kringlooplandbouw (de enige die de mensheid nog kan redden!) heeft zulke lichte en goedkope landbouwwerktuigen weldra het hardst nodig!
Sietz Leeflang.

Kris De Decker

(8)

@ Roland: "Bij de overdekte ligfiets zou door oververhitting in minder trapvermogen en minder snelheid resulteren vergeleken met een open ligfiets."

Nee, klopt niet. Er spelen twee zaken. In het geval van een overdekte ligfiets treedt inderdaad hetzelfde probleem van oververhitting op, zij het in mindere mate dan bij een stationaire fiets (vrijwel alle velomobielen hebben een luchtinlaat en houden het hoofd vrij, precies om die reden).

Maar langs de andere kant zorgt de overkapping ervoor dat er met een ligfiets dankzij de verbeterde aerodynamica drie- tot viermaal minder hard getrapt moet worden dan met een gewone fiets. Er moet dus minder inspanning geleverd worden, en dus is oververhitting een kleiner probleem dan bij een stationaire fiets (waar je niet het voordeel hebt dat je drie tot vier maal minder hard trapt in vergelijking met een gewone fiets).

@ Sietz & Johan: nog even geduld, die machines komen in het vervolgverhaal aan bod...

Dat je van het trappen op een stationaire fiets snel warm krijgt, heeft 's winters inderdaad voordelen. Zoals we zagen in het artikel over thermische onderkleding is lichaamsactiviteit de belangrijkste factor als het over thermisch comnfort gaat.

rob

(9)

Hoi, ik heb inmiddels 3 "sap fietsen" gebouwd waarbij
ik gebruik maak van oude hometrainers met vliegwiel, oude haakse slijpers en oude blenders.

Ik monteer hiervoor een extra voortandwiel van een racefiets op het vliegwiel. Een achtertandwiel monteer ik op een oude haakse slijper(flex) ipv de slijpschijf. Ik gebruik de flex als haakse overbrenging. De moter vd. flex is deels verwijderd en op het uiteinde van de "anker as" tap ik draad. Via een verlengmoer, een stuk draadeind en weer een verlengmoer drijf ik oude blenders aan die dezelfde "behandeling" als de flex hebben ondergaan. De blender en de flex zijn dmv. zelfgemaakte beugels bevestigd aan het hometrainer frame. Een deraillieur houd de ketting op spanning. Ik haal met gemak 600 tot 800 rpm. Dat is ruim voldoende om in 2 minuten een smoothie te maken. Zonder elektriciteit. Men vind het leuk om te doen en men staat altijd verbaasd dat het zo makkelijk gaat . Rob

johan

(10)

@ Rob, foto's, foto's, foto's !

roland

(11)

@Kris,
De al of niet overdekte ligfiets vergt minder trapvermogen dan een gewone fiets, tenminste bij eenzelfde snelheid (20 km/uur). De luchtweerstand stijgt snel bij hogere snelheid.
Zo gaat de winst door de stroomlijning verloren door het verlies door de hoge snelheid.

Kris De Decker

(12)

@ Roland, ik begrijp niet waar je naartoe wil. Uiteraard kan een ligfietser de betere aerodynamica omzetten in ofwel:

1) een hogere snelheid met dezelfde inspanning
2) een even hoge snelheid met minder inspanning

Dat de luchtweerstand stijgt bij hogere snelheid, klopt. Wat je vervolgens scrhijft, klopt niet. Het omgekeerde is waar: een ligfiets is juist alleen maar voordelig bij hogere snelheid, precies omdat de luchtweerstand dan zo groot is. Bij een lage snelheid biedt een ligfiets helemaal geen voordeel, omdat de luchtweerstand dan nauwelijks een remmende werking heeft. Bij lagere snelheid is een ligfiets door het hogere gewicht zelfs in het nadeel ten opzichte van een gewone fiets.

Op een stationaire energiefiets is het ontbreken van luchtweerstand een nadeel, geen voordeel. De afwezigheid van koeling vermindert het trapvermogen van zodra er een iets langere inspanning wordt geleverd.

Dat kan je nog op een andere manier aantonen: als je een energiefiets buiten in een harde wind zet, ga je daardoor niet minder energie kunnen leveren. Integendeel: door de koeling ga je minder snel oververhit raken en dus je inspanning langer kunnen volhouden.

Koen Liekens

(13)

Fantastisch artikel.

Ikzelf heb voor een doe-marktje (van Transitie) een sappentrapper gemaakt op basis van plannen van Mayapedal (http://www.mayapedal.org/), een link die ik ook via een LTmag-artikel vond.

Ik stond ervan versteld hoe weinig trapenergie het kostte om de functionaliteit van de 250W motor die oorspronkelijk in de sapcentrifuge zat te vervangen.
Mijn uitvoering van het model is geen lang leven beschoren vanwege iets te weinig stevigheid in de constructie om de trillingen van de fiets op te vangen, maar wel een goeie proof-of-concept. @Rob, ik ben ook benieuwd naar plannen en foto's van uw sapdinges.

Naar mijn gevoel is een half zittend/liggend model voor een stationaire fiets de meest efficiënte houding, ben wel benieuwd welke positie de literatuur naar voor schuift als beste. Effe out of the box denken: Is het in rondjes draaien (hoewel mechanisch waarschijnlijk wel het simpelst) wel het efficiëntst? Ik denk bijvoorbeeld aan de aandrijving van roeifietsen, waarbij noch de benen, noch de armen cirkelvormige bewegingen maken om de fiets voort te bewegen. Een vliegwiel (het equivalent van de bewegende fiets) of ander mechanisme om de inertie te bewaren over de cycli is dan wel noodzakelijk.

Ik ben momenteel aan het verbouwen in mijn huis, en droom een beetje van een mens-aangedreven keukenrobot in mijn keuken. Ik wacht geduldig op het vervolg-artikel... Terwijl zal ik het dak isoleren ;-)

Groeten,

Koen

Gerard P

(14)

@Kris

Gebruik alsjeblieft luchtstroming in de context van afkoeling. Luchtweerstand is een kracht die verder geen thermodynamische eigenschappen heeft (sorry, natuurkundige hier :P).

----

Elektriciteit proberen op te wekken doormiddel van lichamelijke arbeid is aardig kansloos in mijn ogen. Als een gemiddeld huishouden 100 kWh/d vraagt (http://www.withouthotair.com/), is dat ongeveer 4 kW. Als de definitie van hub klopt en het menselijk lichaam maar 75 W kan leveren over onbepaalde tijd, schiet het niet op (4000W tegen 75W = 1.8%). We kunnen natuurlijk arme afrikaanse kindertjes huren, ongeveer (100/1.8=)56 per huishouden, maar dat zal waarschijnlijk ook op ethische bezwaren stranden.

Het mechanisch aandrijven van machines is nu al gerealisseerd, namelijk verbrandingsmotoren. Maar net als het menselijk lichaam hebben die ook maar een efficientie van 20%. Daarom zouden we nu moeten overschakelen naar elektrisch aangedreven voertuigen/apparaten, die een efficientie van 80-98% hebben. Voor kleine apparaten zoals sap-persen als hieronder zou het wel kunnen. Maar ik zie echt geen landbouwwerktuigen aangedreven worden door lichaamskracht. Iig niet hier in het westen. Daar mist het de kracht gewoon voor, en kracht=tijd=geld. Een trekker met 120 pk = 90 kW = 1200 hub.

Kris De Decker

(15)

@ Rob & Koen: als julle me foto's sturen zet ik ze op de site, zie hier:
http://www.lowtechmagazine.be/2011/05/bouw-je-eigen-energiefiets.html

@ Gerard & Koen: keukens zonder elektriciteit, pedaalaangedreven landbouwmachines en andere fietsmachines met mechanische aandrijving vind je hier:

http://www.lowtechmagazine.be/2011/05/fietsmachines.html

http://www.lowtechmagazine.be/2011/05/een-hightech-keuken-zonder-elektriciteit.html

roland

(16)

@Gerard,
100 kWh/d per huishouden - die eenheid gebruik David MacKay niet - maar per persoon. Volgens MacKay levert de mens meer dan 75 W (300 Wh/dag).

Een rendement van 20% voor een verbrandingsmotor is wel erg laag, 30-40 % lijkt redelijker.

Een elektro motor mag dan een rendement van 80-90 % hebben, de fossiele elektriciteits opwekking komt niet verder dan zo'n 50%, zodat het totale rendement niet veel hoger uitkomt.

Gerard P

(17)

@ roland

Inderdaad, mijn fout, eigenlijk 125 kWh/persoon. Maar dit zorgt er alleen voor dat het concept van de energiefiets voor elektriciteitsopwekking nog kanslozer wordt. Dat MacKay ook een vermogen aan de mens heeft gelabeled heb ik dan blijkbaar overheen gelezen. Nietemin is 300 Wh/d = 13 W, lijkt mij een beetje aan de lage kant.

Het menselijk lichaam heeft een rendement van 20%, verbrandingsmotoren komen idd hoger. Maar dit hangt zeer af van waar en hoe je rijdt (stad/snelweg/rustig/etc), het zal iig ongeveer tussen de 20-40% zitten. 20% is een zeer reeël getal voor stadsverkeer, 40% is een moderne auto in de meest gunstigste omstandigheden.

Ik weet toevallig dat een nieuwe STEGG-centrale hier ergens in de buurt (overijssel) een rendement van 60% kan halen. Dit is dan ook wel dichtbij het theoretisch maximum wat het idd niet altijd zal draaien. Maar er is een grote maar, namelijk: MAAR, zoals MacKay ook heeft gesteld (wat een prachtig boek, echt een aanrader voor iedereen die zich bezig houd met duurzame energie) is de opwekking van elektriciteit op een relatief eenvoudige manier te verduurzamen.
Het verduurzamen van de brandstof voor verbrandingsmotoren kan eigenlijk alleen met biobrandstof op grote schaal. Als we MacKay (jawel) er bij pakken stelt hij dat biobrandstof 0.5-1.8 W/m^2 opwekt, terwijl dit voor wind 2-3 en zon zelfs 22 W/m^2 is.

roland

(18)

@Gerard, "Het verduurzamen van de brandstof voor verbrandingsmotoren kan eigenlijk alleen met biobrandstof op grote schaal"
Op grote schaal? Zon-pv heeft per m2 de hoogste opbrengst, maar ook de hoogste kosten. Bij de windmolens is dubbel grondgebruik mogelijk. HET biobrandstofvoordeel is de gemakkelijke opslag.

MacKay toont in tabel 18.4 de mobiliteits energievraag, waarbij luchtvaart (ontbreekt meestal in de statistiek!) 1/3 van wegtransport vergt! "the best performance of any energy crops in Europe is closer to 0.5W/m2" en met verwerkings-verlies 24 kWh/dag/persoon "biofuels can’t add up in countries like Britain as a replacement for all transport fuels" blz 45,46
Alleen de luchtvaart vergt 1000 m2 per persoon = 40% totale Ned oppervlak! Een dichtbewoonde land als Nederland is te klein voor biobrandstof voor het eigen wegverkeer!

Die 300 Wh/dag/persoon komt van de hier genoemde "hup". Mackay noemt: "1 kWh/dag is roughly the power you could get from one human servant" en geeft voor een fietser 2.4 kWh/100km.

Piet Trompenaars

(19)

Leuk artikel.
Wat ik mis in de discussies is een onderbouwde bespreking van energieopslag in de vorm van perslucht. Er bestaan pedaalaangedreven compressoren met een buffervat waarmee dan weer allerlei klein standaard gereedschap aangedreven kan worden. Voor de zelfbouwers; Een compressortje uit een oude koelkast volstaat al.
Geen moeilijke overbrengingen, geen dure batterijen, etc. De voordelen zijn duidelijk.
Grtjs, Piet

Dutch John

(20)

Hallo Kris,
Scherp artikel, zoals gewoonlijk. Ik heb overwogen iets dergelijks voor opwekking van elektriciteit te bouwen. En snel verworpen toen ik met de permanent magneet generator een 50 watt lampje handmatig liet branden. Het is vermoeiend, staat niet toe tegelijkertijd nog iets anders te doen en kost meer voedsel. Dus nu staat de dynamo op een mast, wordt aangedreven door de wind en levert maximaal 1.000 watt. En we hebben al eens mogen lezen over de (on)zin van micro windturbines, nietwaar?

zowie

(21)

Hallo,
Wij moeten voor school een activiteit bedenken en wij willen eigenlijk zelf de smoothiefiets maken of inhuren bij iemand, Heeft iemand hier zo'n fiets die we voor een leuk prijsje zouden kunnen huren? Of heeft iemand tips hoe we die kunnen maken
Groetjes

Amber Van De Pol

(22)

Hallo,
Wij moeten voor school iets bedenken wat stroom bespaard. Wij hadden het idee om fietsen te plaatsen die stroom opwekken. Weet iemand misschien hoe duur ze zijn, weet u misschien een site om ze te kopen en
dan hoe duur ze zijn? Alvast bedankt voor u medewerking.

Hartelijke groeten

Paul

(23)

En als we nu eens de opgewekte energie (stroom via een generator) via een omvormer gewoon terug het net opsturen ? Gebeurt met de zonnepanelen toch ook continu ? En dan kunnen we met een soort van ligfiets nog altijd al trappend naar TV blijven kijken ipv onderuitgezakt te liggen niksen ?

Renaat

(24)

http://deredactie.be/cm/vrtnieuws/videozone/programmas/terzake/2.39231?video=1.2359569

p.a van duijn

(25)

ik had zelf een idee om met een kruiwagen stroom op te wekken op een een of andere manier!

Controleer uw reactie

Voorbeeld van uw reactie

Dit is slechts een voorbeeld. Uw reactie is nog niet ingediend.

Bezig...
Uw reactie kon niet worden ingediend. Fout type:
Uw reactie werd opgeslagen. Reacties worden gemodereerd en zullen pas zichtbaar worden als ze door de auteur zijn goedgekeurd. Nog een reactie achterlaten

De letters en cijfers die u invulde kwamen niet overeen met de afbeelding. Probeer opnieuw.

Als laatste stap voor uw reactie wordt gepubliceerd, gelieve de letters en cijfers in te vullen die die u ziet in de afbeelding hieronder. Dit voorkomt dat automatische programma's reacties achterlaten.

Problemen met het lezen van deze afbeelding? Alternatief bekijken.

Bezig...

Laat een reactie achter

Reacties worden gemodereerd en worden pas zichtbaar als ze door de auteur zijn goedgekeurd.

Uw informatie

(Naam is verplicht. E-mail adres wordt niet getoond bij de reactie.)

Advertentie

  • Beslist

    Beslist.be is het grootste online winkelcentrum van België

Abonneer

De Hefboombijl