Как получить максимальную пользу от велосипеда? Например, гонять на нем не только по лесам и паркам, но и на работу. Для многих курьеров он сам — рабочая лошадка. Вращая педали, можно вырабатывать энергию. Рассказываем, как это происходит и на что хватит полученного электричества.
Человек — ходячий источник энергии: мы преобразуем химическую энергию питательных веществ в полезные компоненты для нашего организма, в движения конечностей и в активность мозга. Кроме того, мы можем передавать свою «биологическую» энергию устройствам, которые создают электрический ток. Одно из них — велосипедный генератор, преобразующий механическую энергию вращения педалей в электрическую.
Педальный привод появился в XVIII–XIX веках — его применяли для работы станков, дрелей и даже стоматологических бормашин. К XX веку открытия в области электричества, появившиеся благодаря опытам выдающихся физиков, таких как Майкл Фарадей, привели к возникновению первых велогенераторов.
Движения велосипедиста становятся электроэнергией благодаря электромагнитной индукции — возникновению электрического тока в проводнике при изменении магнитного поля. Например, если скрутить медную проволоку в катушку и подключить ее концы к измерительному прибору, а затем положить в центр катушки магнит, то прибор зафиксирует скачок напряжения. Если подвесить магнит на ниточку и начать поднимать и опускать его над центром катушки, магнитное поле будет меняться, а электрический ток — вырабатываться: получится мини-генератор.
Для велогенератора нитки не нужны: магниты будут двигаться при вращении колеса, но их способ крепления может быть разным. Для работы бесконтактного велогенератора, крепящегося поверх колеса, нужен специальный обруч с магнитами. Внутри него каждый следующий магнит повернут к самому генератору другим полюсом, что при вращении колеса вызывает изменения магнитного поля.
Если взять стационарный велогенератор (такие продаются, к примеру, для выработки электроэнергии в домашних условиях), то там вращение педалей будет крутить рамку с проводником, закрепленную между двумя магнитами.
Не все велогенераторы нужно крепить к велосипедам — существуют домашние «электростанции», которые напоминают стулья с педалями. Человек может заниматься повседневными делами, одновременно с этим вырабатывая электричество. Выглядит интересно, но стоит учитывать, что далеко не каждый человек хорош в одновременном выполнении нескольких задач: исследование 2014 года, опубликованное в научном издании «Прикладная эргономика», показало, что при наборе текста во время занятий на велотренажере участники эксперимента с обеими задачами справлялись хуже, чем если брались за них по отдельности.
Насколько много энергии может выработать велогенератор? Его выходная мощность колеблется в пределах 100–300 ватт, в зависимости от конструкции устройства и физических возможностей велосипедиста. Для работы ноутбука требуется порядка 200–250 ватт, для зарядки телефона — около 25 ватт. То есть крутить педали на велопрогулке и одновременно заряжать мобильник либо же сидеть на велотренажере и смотреть сериал с ноутбука получится. Вскипятить воду в чайник — нет: для этого надо около 1500–2000 ватт.
Если вы загорелись идеей запитать с помощью вращения педалей всю свою квартиру, учтите, что вам потребуется большая, очень большая группа помощников — каждый со своим генератором. Ведь суммарная «мощность» среднестатистической квартиры составляет 5–11 киловатт.
Обеспечить стабильную выработку энергии можно, если крутить педали с умеренной скоростью. Хотя здоровый молодой велосипедист может «разогнаться» до нескольких сотен ватт всего за пару минут, после этого неизбежно придет усталость, и сил едва останется на вялую езду.
Прежде чем покупать домашний велогенератор, стоит подготовиться физически: натренированный человек вполне может «выжимать» из генератора до 350 ватт в течение получаса, а вот обычный человек, редко садящийся на велосипед, едва ли дотянет до 100 ватт.
Подтянуть форму и проверить свои силы можно на самом красивом фестивале Санкт-Петербурга — «ЗСД Фонтанка Фест». В шестой раз по скоростной трассе над Финским заливом промчатся тысячи велосипедистов, а редакция «Энергии+» подготовила для всех большой и яркий сюрприз! Какой — скоро расскажем.