Hallo zusammen,
ich würde gerne ein Gerät bauen, welches zeigt, wieviel Muskelkraft die
Betreibung handesüblicher Elektrogeräte benötigt.
Um das besser zu beschreiben:
Ich habe mir folgendes überlegt: Ein Fahrraddynamo mit einem Laderegler
für konstante 5,6V Gleichspannung. Das wird an eine Parallelschaltung
von Gold-Cap-Transistoren gelegt, die mit dem dynamo geladen werden. Der
Ladewiderstand R wird klein ausgelegt, damit die Wärmeverluste nicht zu
groß sind. Über einen Atmega wird dann die gemessene Spannung an einen
PC geschickt, der die Anzeige macht. Ausgelegt wird das Gerät für eine
bestimmte Energie x, bei bei bestimmter Drehzahl nach einer Zeit t,
vorhanden wäre. Das Pedaltreten wäre auf 1min reduziert. Und als
Ergebnis würde dann da stehen z.b: Um einen Fernsehreceiver eine STunde
zu verwenden, müsstest du noch xxx Stunden in diesem Tempo in die Pedale
treten. Das muss auch nicht mega exakt sein. Eher so, dass man ein
Gefühl dafür bekommt, wieviel Energie der ganze Betrieb benötigt. Über
die Spannungsmessung kann man nach W = 1/2 C * U² die Energie in Ws
berechnen und dann halt hochrechnen...
Was haltet ihr davon?
Habt ihr vielleicht auch andere Ideen? Es soll sich um rein um eine
kleine Demonstration handeln, die schnell zusammengebaut werden kann.
Man soll aber mit Muskelkraft etwas umwandeln. Dadurch soll gezeigt
werden, wie anspruchsvoll und aufwändig das Nutzen von regenerativen
Energien ist.
Bene schrieb:> Habt ihr vielleicht auch andere Ideen?
Ein Professor bei uns an der Uni berichtete mal von einem
Demonstationsstand, an dem ein Generator stand mit einer Kurbel daran.
Wenn man keinen Verbraucher an dem Generator angeschlossen hatte - also
im Leerlauf, dann ließ sich die Kurbel leicht drehen. Wenn man
allerdings eine 60W Glühbirne angeschlossen hatte, dann musste man schon
mit Manneskraft kurbeln.
Gruß Oliver
Warum dann irgendwelche Goldcaps aufladen? Verheize die Energie doch
dierekt an einem Lastwiderstand und messe sie dabei. Dafür benötigst Du
auch keinen Laderegler oder sonst irgendetwas.
Zum Errechnen der Antwort auf deine Frage, wie lange man so strampeln
muss um Gerät X eine gewisse Zeit zu betreiben, reicht das vollkommen
aus.
Bene schrieb:> Der> Ladewiderstand R wird klein ausgelegt, damit die Wärmeverluste nicht zu> groß sind.
Du weist aber das die andere haelfte der Energie die in den
Kondensatoren steckt im Widerstand verbraten wird unabhaengig von dessen
Wert?
Ich wollte die Golf Caps so nutzen, dass man erst im Anschluss sehen
kann, was man getan hat: Sozusagen nach getaner Arbeit ^^ Und während
dem Kurbeln über eine Windowsoberfläche eine Art Hau-den-Lukas Säule hat
Aber wieso ist die andere hälfte der leistung im widerstand, wenn ich
doch R relativ klein zu C wähle, verhindert doch das C in der E-Funktion
den steilen Anstieg und nicht R?? und wenn ich mit Gold Caps eine
Serienschaltung mache und auf 20F oder so komme...
Ich habe ja nicht gesagt, dass es sich bei meiner idee um die beste
handelt. aber grundsätzlich ist meine energetische Betrachtung soweit
richtig?
Es wäre dann auch möglich eine Art Wettspiel daraus zu machen.
Vielleicht sind ja noch andere Möglichkeiten, die gut und einfach
aufzubauen sind.
Dynamo -> Spannungsteiler -> line-In der Soundkarte.
Der Dyamo erzeugt eine Wechselspannung, die du mit der Soundkarte
auswerten kannst.
Es muss nicht immer gleich ein uC sein.
bene schrieb:> Aber wieso ist die andere hälfte der leistung im widerstand, wenn ich> doch R relativ klein zu C wähle, verhindert doch das C in der E-Funktion> den steilen Anstieg und nicht R?? und wenn ich mit Gold Caps eine> Serienschaltung mache und auf 20F oder so komme...
Egal wie gross oder klein dein Ladewiderstand ist die eine haelfte der
Energie geht in den Kondensator und die andere haelfte wird im
Widerstand umgesetzt. Das ganze ist unter dem Begriff
Kondensatorparadoxon bekannt.
Beitrag "Re: Wieviel Strom zieht eine Kondensator ladung berechnung"
Solche Demostände bringen die Energieversorger oft auf
Gewerbeausstellungen mit: Man strampelt auf einem Fahrrad und es gehen
der Leistung entsprechend Lampen an.
Viele Heimtrainer zeigen auch die erbrachte Leistung an.
Tatsache ist: Du musst ja gar nicht elektrisch bremsen; ein
Fahrraddynamo bremst meines Erachtens dafür auch zu wenig (3W
Nennleistung). Bremse mechanisch (z.B. wie ältere Heimtrainer mit einem
Gurt, der um ein Rad schleift), bestimme 1x die Kraft der Bremse (wie
auch immer) und miss dann nur noch die Drehzahl.
bene schrieb:> Ich wollte die Golf Caps so nutzen, dass man erst im Anschluss sehen> kann, was man getan hat:
Aha, man zieht sich die Golf Cap über die Augen und darf sie erst
wieder hochziehen, wenn der Versuch abgeschlossen ist?
Gruss
Harald
Also ist die Idee, die ich hatte, gar nicht so schlecht.
und das mit der halben Leistung habe ich nun auch verstanden, was ja
auch Sinn macht. Das Resultat ist ja dann, wenn ich die Spannung über
die Kondensatoren messe, ich die Energie einfatch verdoppeln kann.
das mit dem Bremsen versteh ich noch nicht ganz, kann mir dazu einer
einen Link schicken?
Zu der Soundkarte... Dann ist allerdings der Nachteil, dass ich nicht
nach der Zeit T einen Schalter umlegen kann und die gespeicherte Energie
wiederverwenden kann...
bene schrieb:> das mit dem Bremsen versteh ich noch nicht ganz, kann mir dazu einer> einen Link schicken?
Ein Fahrraddynamo hat 3W Leistung bei einem miserablen Wirkungsgrad.
Trotzdem strengt es niemanden wirklich an, diese 3 W zu erzeugen.
Nimm lieber ein Pedelec mit Elektromotor am Hinterrad.
Den Motor kannst du bei manchen Pedelecs auch als Generator betreiben.
> Zu der Soundkarte... Dann ist allerdings der Nachteil, dass ich nicht> nach der Zeit T einen Schalter umlegen kann und die gespeicherte Energie> wiederverwenden kann...
Warum nicht?
Du kannst doch mit dem Generator einen Akku laden und Strom und Spannung
mit der Soundkarte messen.
Welche Soundkarte verbietet, die gewonnene Energie danach zu verwenden?
Thomas R. schrieb:> Du kannst doch mit dem Generator einen Akku laden und Strom und Spannung> mit der Soundkarte messen.
Die meisten Soundkarten haben einen AC-Eingang.
Thomas R. schrieb:>> das mit dem Bremsen versteh ich noch nicht ganz, kann mir dazu einer>> einen Link schicken?> Ein Fahrraddynamo hat 3W Leistung bei einem miserablen Wirkungsgrad.> Trotzdem strengt es niemanden wirklich an, diese 3 W zu erzeugen.
Ja, so hab ich das gemeint. Du musst irgendwie für die Anstrengung
sorgen. Käme denn so etwas als Basis in Frage? Kosten- und
gewichtsmäßig?
http://www.amazon.de/dp/B00292AU0M
Da steht auch "Schleifbandbremse" dran, das meinte ich: Um das
Schwungrad ist ein Nylongurt, der über einen Mechanismus gespannt wird
und damit das Schwungrad bremst (der Gurt bewegt sich nicht). So wird
die Energie, die man durch die Pedale reinsteckt, vernichtet. Wie viel
das ist, müsstest Du 1x ausmessen (z.B. mit einem Kraftmesser (Waage) an
den Pedalen das nötige Drehmoment ermitteln).
Dann kannst Du aus der Drehzahl die Leistung berechnen (Du schreibst ja,
es soll ein PC dran) und für die Anzeige aufbereiten.
Der springende Punkt gegenüber Deinem Ansatz ist, dass die von der
Testperson gelieferte Energie nicht tatsächlich für die Anzeige genutzt
wird. Aber wozu auch?
Das klingt sehr interessant. Und dann mit einer Lichtschranke die
Drehzahl messen. Von
Mechanik habe ich nicht soviel Ahnung. Wie kann ich die Leistung genau
bestimmen?
Bene schrieb:> Wie kann ich die Leistung genau> bestimmen?
Leistung ist im mechanischen Drehmoment x Drehzahl.
Du must noch irgendwie das Drehmoment bestimmen.
