Енергийни разходи за електрически и задвижвани от човека велосипеди - BringaLap - Къде да карам колело

електрически

Кой има по-голяма нужда от енергия за електрически велосипед или велосипедист? Резултатът е изненадващ!

Тази статия вече не е съвсем актуална, оригиналът й е публикуван през 2004 г. и обсъжда предисторията на правилото, както и разходите от Канада. Неговият метод и открития обаче са доста общи и интересни, намерих за целесъобразно да ги преведа и прочета, затова публикувам.

Karlovitz "Pupu" Kristóf

Заден план

Електрическото асистирано колоездене се увеличава, тъй като съчетава ползите за здравето и околната среда от колоезденето с комфорта на моторното превозно средство. Според последното изменение на Закона за безопасност на моторните превозни средства, спомагателен мотоциклет може да има максимална електрическа мощност от 500 вата, което се равнява на превозно средство, задвижвано от човек.
(Канада вестник 658-659).

В сравнение с други видове транспорт, традиционният велосипед е една от най-ефективните форми на преместване на хората. Колоезденето на един километър струва около 5-15 вата часа (Wh) енергия, докато ходите със същото количество до 15-20, пътувате с влак 30-40 и шофирате сами за 400 вата часа. Може да се предположи, че цялостното въздействие върху околната среда на електрическия велосипед също ще бъде от порядъка на по-благоприятно от шофирането, автобусите и други форми на градски транспорт. Те обаче правят резерви относно случая на човек, който използва електрически велосипед, който иначе би могъл да кара обикновен велосипед. Те твърдят, че ако човек може да се движи само с мускулна сила, батерията и електричеството само ще увеличат щетите и разходите за околната среда. Това обаче е прибързано мнение, тъй като не отчита, че електрическият мотор задейства човешкия труд, което от своя страна струва повишено хранене. По този начин устойчивостта на електрическите и обикновените велосипеди може да се сравни само с пълен анализ на жизнения цикъл.

Предположения

За да опростим сравнението на жизнения цикъл, въвеждаме няколко предположения. Първият е, че разходът на енергия на километър на електрически и обикновен велосипед е подобен. Това е приемливо, тъй като аеродинамичните характеристики на двете са сходни, а допълнителното тегло на електродвигателя и батерията е незначително спрямо общата маса на човешкото превозно средство. Невалидно е, ако се движите по-бързо на електрически велосипед, отколкото при педалиране, тъй като тогава въздушното съпротивление внезапно се увеличава, но тъй като електрическата помощ е ограничена до 32 км/ч, т.е. скоростта на опитен колоездач, можем да пренебрегнем този фактор в първото сближаване.

При сравнението се вземат предвид само разходите за двата вида транспорт. Електрическият велосипед е изграден от същите конструктивни елементи като обикновения, плюс мотора, управлението, батерията и зарядното устройство. Следователно той има по-високи производствени разходи, но двигателят, управлението и зарядното устройство не изискват поддръжка и имат много дълъг експлоатационен живот, така че не генерира допълнителни разходи след производството. Трябва само да се смени батерията и това се взема предвид при изчисленията.

Ние обаче игнорираме вторични ефекти като ползи за здравето и разходите за обучение, както и токсични вещества в батериите, когато ги изхвърляме. Първото би било много трудно да се определи количествено, докато второто би загубило своята значимост, тъй като рециклирането на батериите се разпространява.

С тези предположения намалихме анализа на жизнения цикъл до просто сравнение на енергията. Достатъчно е да се определи първичната енергия, необходима за производството на храната, необходима за покриване на дадена мускулна работа. След това това се сравнява с потреблението на първична енергия от същото количество работа, извършена от електродвигателя и батерията.

Първичната енергия се определя като изкуствени енергийни източници, като тези, получени от електрическата мрежа или чрез изгаряне на изкопаеми горива. Изключва слънчевата радиация, използвана от растениевъдството. В настоящото проучване единицата за първична енергия е мега-джаула (MJ), докато енергийното съдържание на заредена батерия се изразява във ватове (Wh), а енергийното съдържание на храната се изразява в калории (kcal).
1 MJ = 1 000 000 джаула
1 ккал = 4200 джаула
1 w-h = 3600 джаула

Търсенето на енергия за производство на храни

Производството на храни е основен потребител на енергия в западните общества. Според цялостно проучване на Canadian Food Production този сектор представлява 11 процента от общото потребление на енергия в Канада. Включва прякото енергийно използване на селскостопанската индустрия, както и енергийните нужди на производството на торове, пестициди и селскостопанска техника, както и производството, опаковането, транспортирането и приготвянето на храна. На глава и на ден е 56 MJ или 13 400 kcal.

За сравнение, средният калориен прием на храна над тяхната възраст е приблизително 2000 kcal на ден. Така че можем да изчислим, че ефективността на производството на храни в Канада е 2: 13,4, така че за производството на всяка калория от храната са необходими 7 калории. Това съотношение 1: 7 е същото като в Швеция и подобно на Съединените щати (1:11) и средното за западните общества.