Energieverbruik bij het fietsen
Snelheid
km/uur
Tijdsduur t
min
Eigen gewicht m
kg
Gewicht van de fiets
kg
Rolweerstandcoëfficiënt C
r
-
Luchtweerstandcoëfficiënt C
w
-
Frontaal oppervlak A
f
m
2
Helling k
%
C
w
·
A
f
m
2
Luchtweerstand F
lucht
=
½
ρ v
2
C
w
A
f
N
Rolweerstand F
rol
= m
tot
g C
r
N
Kracht bij klimmen F
klim
= m
tot
g sinφ
N
Energie per minuut E = F
tot
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