Udnyttelse af energi fra motionscykel

Transkript

1 Udnyttelse af energi fra motionscykel Med dette forsøg vil vi gerne undersøge hvor meget energi man kan udvinde fra en motionscykel. Vi vil gerne i det lange forløb kunne udnytte og omdanne den mekaniske energi, produceret fra forskellige former for motionsapparater, til bl.a. elektricitet og varme af termer. Energi udregnes ved hjælp af følgende formel: E = P * T - E = energi - P = effekt - T = tid Materialer: - Motionscykel med indbygget måling af watt og tid - Forsøgsperson (Lisa) - Skema Metode: Først og fremmest tilsatte vi elektrisk strøm til motionscyklen, og vi påbegyndte spinning med let modstand i et minut. Herefter noterede vi Watt produceringen og gennemsnitlig hastighed. Følgende testede vi med samme fremgangsmetode Watt produceringen med medium og hård modstand. Resultater: Modstand Km/t Watt produceret ved spinning i 1 min Energi produceret på en time Let 21 km/t 132 W E = 132 W * 60 *60 = J = 0,4752 MJ 0,4752/3.6 = 0,132 kwh Medium 17 km/t 200 W E = 200 W* 60 * 60 = J = 0,72 MJ 0.72/3.6 = 0.2 kwh Hård 13 km/t 253 W E = 253 W * 60 * 60 = J = 0,9108 MJ 0,9108/3.6 = 0,253 kwh 1

2 Opvarmning af Termer For at opvarme vores termer på henholdsvis 28 o C, 34 o C, 36 o C og 38 o C er der brug for en vis mængde energi. Vi vil derfor gerne undersøge og udregne hvor meget energi, der er brug for. Energien der skal bruges for at varme termerne op udregnes ved hjælp af følgende formel: E = c*m* T - E = energi - c= varmefylde (I dette tilfælde skal vi bruge vands varmefylde som er på 4,186 ( )) - M = Masse - T = temperatur stigning Resultater: Temperatur C M T Energi der skal bruges for at opvarme 1 kg vand 28 o C Vand = 4,186 ( ) 1 kg 20 o C 4,186 ( )*1 kg*20 o C = KJ 34 o C 36 o C 38 o C Vand = 4,186 ( ) 1 kg 26 o C 4,186 ( )*1 kg*26 o C = KJ Vand = 4,186 ( ) 1 kg 28 o C 4,186 ( )*1 kg*28 o C = KJ Vand = 4,186 ( ) 1 kg 30 o C 4,186 ( )*1 kg*30 o C = KJ Udregning af hvor meget energi hver enkelt term skal bruge på opvarmning. Rumfanget af termerne: - Term på 20 o C = 8 m * 6 m * 1,6 m - Term på 26 o C = 8 m * 6 m * 1,6 m - Term på 28 o C = 6 m * 4 m * 1,5 m - Term på 30 o C = 6 m * 4 m * 1.5 m 1m 3 = 1000 L 8 m * 6 m * 1,6 m * 1000 = L 6 m * 4 m * 1,5 m * 1000 = L 2

3 Termer Energi som skal bruges til at opvarme termerne 28 o C 83,72 KJ * = KJ = 6430 MJ 6430/3,6 = 1786,11 kwh 34 o C 108,836 KJ * = ,8 KJ = 8358,6048 MJ 8358,6048/3,6 = 2321,8 kwh 36 o C 117,208 KJ * = KJ = 4219,488 MJ 4219,488/3.6 = 1172,08 kwh 38 o C 125,58 KJ * = KJ = 4520,88 MJ Energitab: 4520,88/3.6 = 1255,8 kwh Hvis man antager at rummet hvor termerne er placeret er 25 o C vil et formodet varmetab på 0,5 o C pr time. Fordampningen som forekommer regnes for at kunne bruges til en smule opvarmning af huset. Hvis termerne har åbent 12 timer i døgnet kan opvarmningen til udligning af varmetabet pr. halve døgn udregnes med følgende formel: E = (M * C * 0,5 o C)*12 Termer 28 o C Opvarmning til udligning af varmetab pr. halve døgn (76800 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = ,8 KJ = 1928,09 MJ 1928,09 /3,6 = 535,58 kwh 34 o C (76800 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = ,8 KJ = 1928,09 MJ 1928,09 /3,6 = 535,58 kwh 36 o C 38 o C (36000 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = KJ = 904,176 MJ 904,176 /3,6 = 251,16 kwh (36000 kg * 4,186 ( ) * 0,5)*12 = KJ = 904,176 MJ 904,176 /3,6 = 251,16 kwh Opvarmning pr 12. time = 251,16 kwh * ,58 kwh * 2 = 1573,48 kwh 3

4 I folkekøkkenet skal følgende apparater placeres: Køkken apparater til folkekøkkenet - 3x køleskab ca. Elforbrug pr. år pr køleskab = 288 kwh - 4x ovn ca. Elforbrug pr. år pr sæt kogeplade = 170 kwh - 4x kogeplade ca. Elforbrug pr. år pr sæt kogeplade = 215 Kwh - 2x fryser ca. Elforbrug pr. år pr fryser = 300 kwh Elforbrug pr. år i køkkenet: kwh * kwh * kwh * kwh * 3 = 2431 kwh Lys Rundt om i bygningen er der brug for belysning. Der skal være ca. 77 lamper, som gennemsnitligt skal være tændt 12 pr. døgn. Vi regner med at bruge sparepærer på 11 W. Igen bruges følgende formel for udregning af energi: E = P * T Udregning for energiforbrug pr. lampe som er tændt i 12 timer: E = (11W * 60 *60)*12 = J = 0,396 kwh Energiforbrug for alle lamper pr. døgn: 0,396 kwh * 77 = 30,492 kwh Solceller Et anlæg på 1 kilowattpeak (kwp) har et areal på ca. 7 m2 og producerer kilowatt-timer (kwh) om året. Vi regner med at få installeret 8 solcelleanlæg 875 kwh * 8 = 7000 kwh pr år 4

5 Forventet energi forbrug pr. døgn Varmt vand Køkken Lys 1573,48 kwh 6,7528 kwh 30,492 kwh 1610,7248 kwh Energiproduktion pr. dag Motionscykler (Hvis vi antager at 100 cykler gennemsnitligt bliver brugt 12 timer dagligt med medium modstand(i betragtning af at der er døgnåbent)) 240 kwh Solceller 19,44 kwh kwh Da vores energiproduktion ikke er speciel stor i betragtning til vores energiforbrug, har vi i tankerne at investerer i en andelsvindmølle. Vi har hentet inspiration fra et vindmølle projekt i København hvor der er opsat flere vindmøller op i Øresund, Prøvestenen og Kalvebo Syd. Alle borgere har så mulighed for at købe an andel i møllen og på den måde få energineutrale huse. Dette projekt forestiller vi os i Odder by, med vindmøller ved Saksild strand, hvor der så skulle være mulighed for f.eks. Spektrum odder og Odder svømmehal at købe andel i vindmøllerne. Penge for entre bliver delvist brugt til vedligeholdelse, lønninger samt energiforbrug. 5