Generador de bicicletas
Pedalear una moderna bicicleta estática para producir electricidad puede ser un gran ejercicio, pero en muchos casos no es sostenible. Aunque los seres humanos son motores bastante ineficientes a la hora de convertir los alimentos en trabajo, éste no es el problema que queremos abordar aquí; las personas tienen que moverse para mantenerse sanas, así que también podríamos utilizar esa energía para hacer funcionar la maquinaria. El problema es que el enfoque actual de la energía del pedal da lugar a máquinas muy ineficientes.
Hay dos formas de alimentar un dispositivo mediante el pedaleo. Se puede alimentar directamente a través de una conexión mecánica, como era el caso de todas las máquinas de pedal que se vendían a principios del siglo XX. O bien, se puede pedalear para generar electricidad, que luego se utiliza para alimentar el dispositivo. En los años 70, la mayor parte de la investigación se dirigía a la transmisión mecánica directa de la energía. Hoy en día, el interés por las máquinas a pedales se dirige casi exclusivamente a la generación de electricidad, por ejemplo para cargar teléfonos móviles y ordenadores portátiles, productos que ni siquiera existían en los años 70.
Generador de energía para bicicletas
Construimos un generador y un controlador accionados por pedales, que es práctico para usar como fuente de energía y máquina de ejercicio en un hogar, y que puedes integrar en un sistema solar fotovoltaico. Proporcionamos planos detallados para que construyas el tuyo propio, utilizando conocimientos básicos y herramientas manuales comunes.
Muchas personas han construido generadores de energía a pedal y han publicado los manuales en Internet y en libros. Sin embargo, cuando nos propusimos hacer un generador de energía a pedal nosotros mismos, encontramos que estos manuales son incompletos a la hora de hacer que el generador de la bicicleta sea práctico de usar. Se centran en la construcción de la fuente de energía en sí misma, y prestan relativamente poca atención a lo que ocurre con la energía que sale de ella.
Para tratar de hacer más útil la producción de energía humana, construimos no sólo un generador de energía para los pedales, sino también un panel de control en forma de “tablero” fijado al manillar. El cuadro de mandos permite alimentar o cargar una gran variedad de dispositivos, independientemente del voltaje con el que funcionen. Además, se pueden alimentar varios dispositivos simultáneamente, lo que permite al ciclista ajustar la resistencia de los pedales para un entrenamiento óptimo.
La bicicleta estática genera electricidad
Si pedaleas en una bicicleta estática durante media hora, la lectura de la bicicleta probablemente te dirá que has quemado unas 300 calorías alimentarias (0,3 kWh). De eso, quizá el 75% te calienta, mientras que una cuarta parte va a parar a la bicicleta, por lo que estás aportando unos 0,1 kilovatios-hora de electricidad. (Ignoraremos la ineficacia del generador, que es pequeña). En EE.UU., eso vale aproximadamente un céntimo. Si la compañía eléctrica te pagara por tu esfuerzo, estarías ganando el 0,3% del salario mínimo. Después de dos años de esfuerzo diario, habrías ganado lo suficiente para comprar una comida barata, recuperando sólo una fracción del 1% de la energía que pusiste para empezar.
La huella energética de un estadounidense medio es de unos 200 kWh al día (cien veces el metabolismo humano), por lo que si una cuarta parte de la población adoptara este hábito diario de uso de la bicicleta, aportaría algo más del 0,01% del uso energético del país. Dado que esto supondría que un número considerablemente mayor de personas montasen en bicicleta estática que en la actualidad, la energía extra utilizada para la alimentación, los gimnasios, el desplazamiento a los mismos, etc., superaría con creces el ahorro y conduciría a un aumento neto del uso de energía.
Generador de bicicletas de spinning
La potencia humana es el trabajo o la energía que se produce a partir del cuerpo humano. También puede referirse a la potencia (tasa de trabajo por tiempo) de un ser humano. La potencia proviene principalmente de los músculos, pero el calor del cuerpo también se utiliza para realizar trabajos como calentar refugios, alimentos u otros seres humanos.
Los récords mundiales de rendimiento de la potencia humana son de interés para los planificadores e ingenieros de procesos de trabajo. El nivel medio de potencia humana que puede mantenerse durante un tiempo determinado es interesante para los ingenieros que diseñan operaciones de trabajo en la industria.
Los equipos de tracción humana se utilizan ocasionalmente para generar, y a veces para almacenar, energía eléctrica para su uso cuando no se dispone de ninguna otra fuente de energía. Entre ellos se encuentran la radio de supervivencia de la chica Gibson, la radio de cuerda o (de reloj) y la radio de pedales.
Durante una carrera ciclista, un ciclista de élite puede producir cerca de 400 vatios de potencia mecánica a lo largo de una hora y, en ráfagas cortas, más del doble: de 1000 a 1100 vatios; las bicicletas de carreras modernas tienen una eficiencia mecánica superior al 95%. Un adulto en buena forma física es más probable que promedie entre 50 y 150 vatios durante una hora de ejercicio vigoroso [aclaración necesaria] Durante un turno de trabajo de 8 horas, un trabajador manual medio, sano, bien alimentado y motivado puede mantener una producción de unos 75 vatios de potencia [2]. Sin embargo, el rendimiento potencial de la energía eléctrica humana se ve disminuido por la ineficiencia de cualquier dispositivo generador, ya que todos los generadores reales incurren en pérdidas considerables durante el proceso de conversión de energía [cita necesaria].