Energieverbruik
bij het fietsen |
|
Snelheid |
km/uur |
|
Tijdsduur t |
min |
Eigen gewicht m |
kg |
Gewicht van de fiets |
kg |
Rolweerstandcoëfficiënt Cr |
- |
Luchtweerstandcoëfficiënt Cw |
- |
Frontaal oppervlak Af |
m2 |
Helling k |
% |
|
Cw·Af |
m2 |
Luchtweerstand Flucht = ½
ρ v2 Cw Af |
N |
Rolweerstand Frol = mtot g Cr |
N |
Kracht bij klimmen Fklim = mtot g
sinφ |
N |
Energie per minuut E = Ftot v t, t=60 s |
kJ/min |
kJ/min |
Verbruikte energie per minuut 1) |
kJ/min |
kcal/min |
Rendement |
% |
|
Aandrijfvermogen P = F v |
W |
|
Geleverde Energie E = P t |
kJ |
kcal |
Verbruikte Energie 1) |
kJ |
kcal |
1) De door het lichaam verbruikte energie is benaderd met
behulp van referentie tabellen van andere websites zoals
bron1 en bron2.
Deze is vervolgens gecorreleerd aan de geleverde energie bij het fietsen.
2) De dimensie kcal (1 kcal=4.19 kJ) is een oude
eenheid.
3) De door het lichaam geleverde energie via
spierkracht is klein ten aanzien van de door het lichaam
verbruikte energie. Een grote gevulde koek met een
verbrandingswaarde van 1090 kJ (260 kcal) levert via
omzetting door het lichaam (27 min fietsen bij 20 km/uur) een energie van 136 kJ, een
rendement van 12.5%. Bij een hogere inspanning, bijvoorbeeld
16 min fietsen bij 30 km/uur wordt een hoger rendement
verkregen, te weten 20%.
4) Ter vergelijking, het rendement van een
elektromotor is circa 90%, van een dieselmotor 40% en van
een benzine motor 25%. In de rendementsberekening van een
elektromotor is nog geen rekening gehouden met het rendement
om uit een fossiele brandstof elektriciteit op te wekken.
Het rendement van een kolencentrale is circa 40%, van een
gascentrale 45%. Dit betekent dat de elektromotor
uiteindelijk een rendement heeft van 0.45 0.9 = 40%, niet
meer dan de dieselmotor. |
|
www.werktuigbouw.nl |
|
|
|
|