hoe maak ik een energiefiets

augustus 23, 2014

Welkom op de weinig opgefriste blog over energiefietsen. De bedoeling is wat informatie te verspreiden over hoe je zelf zo’n fiets kan maken. Hieronder zijn een aantal sites te vinden evenals een beschrijving van mijn energiefietsen gemaakt door Werner van www.bric-a-brock.be

Kan en klare energiefietsen zijn bij mijn weten niet te koop in ons land. Er is wel Wewatt, een bedrijf opgestart door Patricia Ceysens (na een etentje met de Low Impact Man), maar die toestellen zijn eerder voor bedrijven, luchthavens en stations.

Dus wil je graag een energiefiets, dan kan je best maar iemand zoeken met een beetje technisch verstand en zelf aan de slag gaan…

Advertenties

Handleiding energiefietsen maken

februari 2, 2010

Energiefietsen bouwen kan op veel manieren. (met dank aan Werner en Wouter)

Even googelen op internet zal aantonen dat er de afgelopen jaren door vele doe-het-zelvers intensief geëxperimenteerd werd.

http://www.scienceshareware.com/bike_gen.htm
http://www.scienceshareware.com/pedal-power-build-your-own.htm

http://www.scienceshareware.com/bike-generator-using-a-car-alternator.htm
http://www.scienceshareware.com/build-your-own-generator-bike-trainer-stand.htm

http://www.windstreampower.com/Human_Power_Generator.php

http://www.oilgae.com/energy/nn/hp/hp.html
http://peswiki.com/energy/Directory:Human-Powered

http://www.humboldt.edu/~ccat/pedalpower/josephSP2004/index.html
http://www.nepanewsletter.com/energy.html

http://www.humboldt.edu/~ccat/pedalpower/inventions/frames_final_htm..htm
http://www.humboldt.edu/~ccat/pedalpower/hec/hpeg/index.html

http://www.humboldt.edu/~ccat/pedalpower/computer/index.html
http://www.humboldt.edu/~ccat/pedalpower/hec/hec/index.html

http://www.scienceshareware.com/bgsp.htm
http://www.alternative-energy-news.info/technology/human-powered/pedal-power/

http://www.instructables.com/id/Bicyle-Power-for-Your-Television,-Laptop,-or-Cell-/
http://www.earthplatform.com/pedal/power/generator

http://www.ibiblio.org/pub/academic/environment/alternative-energy/energy-resources/homepower-magazine/archives/23/hp23p48.txt

http://www.thepedalpower.com/welcome.html
http://www.ecobusinesslinks.com/cycle_power_electricity.htm
________________________________________

Fietsen om elektriciteit op te wekken is eigenlijk een vrij eenvoudig concept.  De grootste uitdaging bestaat erin om bruikbare energie ( dus niet te veel en niet te weinig ) te maken en op te slaan op een zo efficiënt mogelijke manier.

Het opwekken van energie:

Het omzetten van mechanische energie in elektrische energie gebeurd door een wikkeling van een geleider ( een spoel ) te doen draaien in een magnetisch veld.

Op internet zijn er voorbeelden te vinden van experimenten waar men eigenhandig magnetische vliegwielen maakt die stroom opwekken in zelf gewikkelde spoelen.

Naar onze ervaring zijn deze oplossingen omslachtig en bovendien behalen deze zelfbouw generatoren meestal niet het rendement dewelke een fabrieksgenerator haalt.

In onze voorbije projecten kozen we altijd voor een 12 volt generator op basis van permanente magneten.

Je moet weten dat een DC generator met permanente magneten hetzelfde is als een DC motor.met permanente magneten.

Werken met een alternator uit een auto is geen goed idee !  Deze toestellen hebben een laag rendement en hebben bovendien een hoog toerental nodig.

DC generatoren of motoren met permanente magneten zijn zowel tweedehands als nieuw te verkrijgen.

Kies een generator of motor met 12 Volt werkspanning en een vermogen rond de 200 Watt.

1. mechanische overbrenging :

Keuze uit :

–          laten meelopen van de as van de generator op de fietsband

–          overbrenging via een riem

–          overbrenging via een ketting

Elke methode heeft voor- en nadelen

–  laten meelopen van de generator op de fietsband.

Pos.: meestal mechanisch eenvoudig te realiseren

Neg.: het rendement van deze overbrenging is niet optimaal.  Bandenspanning en druk van de as van de generator moeten goed afgeregeld zijn om geen onnodige wrijving te creëren.

overbrenging via riem

Pos. : zeer efficiënte overbrenging met hoog rendement en geluidsarm

Neg. :   mechanisch moeilijker uit te voeren.

–  overbrenging via ketting

Pos. : zeer efficiënte overbrenging met hoog rendement en mechanisch eenvoudig

Neg. :  lawaaierig

De uiteindelijke keuze van overbrenging hangt af van vele factoren.  Beschikbaarheid van onderdelen, de constructiemethode en persoonlijke voorkeur.

Voor elke overbrenging geldt dat er moet gezocht worden naar een juiste overbrengingsverhouding.  D.w.z. dat de generator bij rustig trappen het nodige toerental moet krijgen om het juiste vermogen te leveren.

Om dit te testen belast je best de generator met een belasting van 50 Watt rond 12 a 13 Volt.

Je kan hiervoor bvb een halogeenlampje gebruiken.

2. elektrische installatie.

De elektrische installatie hebben we “low-tech” gehouden.  Dit maakt de constructie vrij eenvoudig.  Een grote achtergrond in elektriciteit moet je niet hebben, maar vertrouwd raken met enkele basisbegrippen zoals stroom ( in Ampere), spanning ( in Volt ), weerstand ( in Ohm), vermogen (in Watt) is geen luxe.

In het basis principeschema ( de lijnen zijn verbindingen, dus stroomdraden ) zie je links de generator. Parallel op de generator is een condensator geschakeld.  Na de condensator volgt een diode ( pijl+streep-symbool ) nadien volgt de accu, deze geeft voeding aan de omvormer.

De generator:

Kies een type dat bij 12 Volt spanning een vermogen kan leveren van 200 Watt.

De spanning uit de generator is gepolariseerd.  D.w.z. dat afhankelijk van de draairichting de plus en de min zullen wisselen.  Dit moet je zeker uitmeten ! We gebruiken voor de positieve pool draad met rode isolatie.  Voor de negatieve pool draad met blauwe of zwarte isolatie.

De condensator:

Tijdens het fietsen heb je tijdens één omwenteling van de trappers een gebied waar je veel kracht op de pedalen kan zetten ( horizontaal ) en een gebied waar je minder kracht op de pedalen kan zetten ( verticaal ).  Tijdens het gewone fietsen op de weg merk je daar niet zo veel van omdat je fiets éénmaal in beweging in beweging wil blijven.

Op een energiefiets, wanneer de generator wat belast wordt, zal je echter snel merken dat je niet goed ‘rond draait’.  Het aansluiten van een condensator met een grote capaciteit ( in Farad ) zal dit euvel grotendeels weg werken.  De condensator dient hier eigenlijk als een elektrisch vliegwiel !  Zonder over de werking van condensatoren in detail te treden, kan je zeggen dat de condensator zeer snel energie opneemt wanneer je veel kracht kan zetten op de trappers en deze energie teruggeeft wanneer de trappers verticaal staan.

Strikt gezien is deze condensator niet écht nodig wanneer je bvb met een hometrainer werkt die op zich al een zwaar vliegwiel heeft.

Condensatoren die zeer geschikt zijn voor deze klus zijn deze die gebruikt worden in auto’s met zeer krachtige geluidsinstallaties.  Dit zijn telkens electrolytische condensatoren, afgekort : Elco’s.  Kies een condensator met minstens 1 Farad capaciteit.

Let goed op : Elco’s hebben een polariteit ( dus positieve pool (+) van de generator verbinden aan de positieve pool van de Elco ).  Elco’s zijn ook gevoelig voor overspanning.

De diode :

Een diode heeft de eigenschap elektrische stroom slechts in één richting te geleiden of door te laten.  Wanneer opgenomen in de stroomkring zoals het schema laat zien, verhindert de diode ( de diode ‘spert’ ) dat de accu stroom gaat leveren naar de generator.  Waardoor de generator als motor zou gaan werken !  Kies een diode dewelke zeker 20 Ampere aan kan.

Als alternatief voor één (dure) diode van 20 Ampere zou je kunnen kiezen om enkele lichtere diodes parallel te zetten.  Wanneer je een bruggelijkrichter ( 4 diodes in één behuizing ) voorhanden hebt kan je evengoed deze gebruiken.

De accu :

Een ideale accu neemt alle geleverde energie op en geeft alle geleverde energie terug af wanneer gewenst.

De meest gangbare accu’s (loodaccu’s) voldoen echter niet aan deze eigenschap.  Om de energiefiets betaalbaar te houden moeten we een aantal compromissen sluiten.

‘Deep-Cycle’ accu’s zijn het best geschikt wat het ontladen betreft.  Deze mag je tot XX % ontladen.  Dit type accu is echter gevoelig voor overladen en gezien dat we tijdens het fietsen soms wat te veel spanning maken is dit niet goed voor de levensduur van dit type batterij.

De gewone (lood) auto-accu mag je ideaal maar tot 80 % van zijn volle vermogen ontladen, alvorens weer bij te laden. De laadspanning moet ook bij dit type accu ook in de gaten gehouden worden ( ideaal niet boven de 14,4 Volt).  Maar beide factoren zijn niet zeer kritisch.

In onze projecten gebruikten we Lood-accu’s van 45 Ah.

De omvormer:

In de handel zijn vele soorten omvormers te verkrijgen.  De laatste jaren zijn ze bijzonder voordelig geworden.  Je hebt de keuze tussen omvormers dewelke een perfecte sinusgolf zoals op het gewone elektriciteitsnet nabootsen.  En omvormers met een ‘gemodificeerde sinusgolf’.  Deze laatste soort gebruikten wij in onze projecten en volstaan om de meeste elektrische apparaten te voeden.

Kies een type dat een vermogen kan leveren van om en bij 300 Watt.

Draden, kabels, connectoren  en schakelaars:

Gebruik voor de elektrische verbindingen draden met een doorsnede van minstens 2,5 mm.  Zo hebben we nauwelijks verliezen in de bekabeling.  Kabel voor luidsprekers zijn bijzonder geschikt omdat ze soepel zijn en duidelijke kleuraanduiding hebben.

Om het  elektrische deel los te koppelen van de fiets kan je best goede connectoren gebruiken.  Gebruik geen gewone stekkers voor netspanning voor de l2 volt verbindingen !

Wij gebruikten steeds de Speakon stekkers, verkrijgbaar in de electronicawinkel.

In het principeschema zijn geen zekeringen en geen schakelaars opgenomen.

Een (smelt)zekering kan de generator te beschermen tegen overbelasting, maar in de praktijk is deze niet zo nuttig.  Het zal je heel wat moeite kosten om een generator die 200 Watt kan leveren volledig in de vernieling te trappen.  Mocht je toch een zekering willen opnemen dan gebruik je een smeltzekering. Automatische zekeringen gebruikt in het gewone elektriciteitsnet zijn onbetrouwbaar bij gelijkstroom.

Een schakelaar om de accu te ontkoppelen van de rest van de schakeling is eveneens geen absolute noodzaak.  Op de verbruikerskant van de accu zit immers een omvormer en deze hebben steeds intern een schakelaartje waarmee de omvormer kan aan en uit gezet worden.

Welkom op Energiefiets.be

juli 28, 2008

Op deze site komt binnenkort meer informatie over de mogelijkheden om via de fiets energie op te wekken. De energiefiets is een nevenproject van het Low Impact project. Om mijn eigen voetafdruk te verkleinen heeft Werner voor mij een energiefiets in elkaar geknutseld. Daarmee is het mogelijk om elektriciteit op te wekken en op te slaan in een batterij. Daarmee kan ik dan een computer doen werken of de GSM opladen.

Omdat nogal wat mensen meer willen weten over de energiefiets en ik ook gemerkt heb dat er redelijk wat knustelaars zijn die zelf met zo’n fietsen experimeteren deze site dus. Uitwisselen van informatie, aankondigen van activiteiten en onze ultieme droom: het organiseren van een Belgisch kampioenschap energiefietsen.  Reacties en medewerking welkom!

Op de foto: Nick Balthazar test mijn energiefiets op de Gentse feesten.