Чи можна зробити генератор із велосипеда

Більшість з нас вміє крутити педалі, навіть якщо не їздить на велосипеді постійно. Тож чому б не зробити електрогенератор із велосипеда? І підкачатись можна, і під час блекаутів корисно. Отже, розберемось, як зробити велогенератор своїми руками й чи вартує це робити.

Скільки енергії може виробити людина на велогенераторі?

Використання велотренажера як генератора електроенергії — цікавий концепт, але обмежений через фізичні та технічні фактори. Ось основні цифри.

У середньому людина здатна виробляти 100–200 Вт під час інтенсивної роботи педалями. Це еквівалентно потужності однієї-двох ламп розжарювання або зарядки ноутбука. Спортсмен може короткочасно генерувати до 300–400 Вт, але підтримувати таку потужність тривалий час складно. Реалістичною генерацією за годину тренування буде ~150 Вт, на цей показник ми й будемо орієнтуватись.

Для порівняння: сучасний домашній холодильник споживає близько 1 кВт·год на день, тому для живлення холодильника потрібно нон-стоп крутити педалі протягом 6,5 годин.

1000 Вт споживання / 150 Вт генерації = 6,6 год

З іншого боку Led-лампи, залежно від кількості світла, споживають від 2 до 30 Вт на годину. Тобто, щоби в квартирі 16 годин працювали три 10-ватні лампочки достатньо буде трьохгодинного тренування.

3 лампи по 10 ВТ = 30 Вт
30 Вт * 16 годин = 480 Вт
480Вт споживання / 150 Вт генерації = 3,2 години

Звісно, таке тренування можна розділити “позмінно” з іншими велосипедистами, або ж встановити систему із кількох установок і разом заряджати одну батарею. Та все ж гірка правда в тому, що людське тіло — не найкращий генератор електроенергії.

Згадаймо також, що велотренажери-генератори мають втрати на перетворення механічної енергії в електричну. ККД таких систем зазвичай становить 50–70%, тому частина зусиль витрачається “вхолосту”.

Велогенератор не замінить стандартні джерела енергії, але як цікавий проєкт чи фізичне навантаження з бонусом — дуже навіть корисно!

Чому люди вірять у велогенератори

Чому ж ми віримо, що велогенератори здатні виробляти енергію? Відповідь проста — масова культура!

Згадаймо культову рекламну кампанію від Nestle, яка в пікантний спосіб заохочувала перехожих крутити педалі:

Або ж різдвяну ялинку на Київському вокзалі в 2022 році, яку також живив велогенератор:

До того ж щороку із закриттям сезону хтось та й винайде велосипед для дому. Ось, для прикладу, 59-літній житель Айови стверджує, що “винайшов” живлення домашнього офісу від велогенератора. Або ж 79-літній дніпрянин стверджує, що не платить за електроенергію взагалі завдяки велогенератору:

Твердження обох щодо об’ємів генерації потребують додаткової перевірки, та все ж концепти цікаві.

Водночас у велогенерації є і темний бік в масовій культурі. Так, в серіалі «Чорне дзеркало», одна з перших серій присвячена герою, який цілими днями крутить педалі в антиутопічному світі.

Та й навіть до Верховної Ради просочилась ініціатива генерувати електрику силами ув’язнених (закон не дійшов до розгляду в сесійній залі).

Загалом, велотренажер більше за будь-яке інше спортивне приладдя асоціюється з генерацією енергії. Основний сенс велогенераторів — не покриття реальних потреб споживання, а символічне використання: для живлення Led-стрічок, короткочасної зарядки гаджетів чи загалом демонстрування принципів генерації енергії.

З чого складається велогенератор

Розгляньмо складники велогенератора.

1. Велосипед — будь-який звичайний велосипед, встановлений стаціонарно. 
2. Кріплення — для фіксації велосипеда та генератора.
3. Ремінь або ролик — для передачі енергії з колеса велосипеда до генератора.
4. Генератор або динамо-машина — пристрій для перетворення механічної енергії в електричну. Найчастіше використовують автомобільний генератор або двигун постійного струму (наприклад, з електричних скутерів).
5. Стабілізатор напруги — для регулювання напруги та захисту пристроїв.
6. Акумулятор (опціонально) — для накопичення енергії.
7. Інвертор (для живлення пристроїв на змінному струмі) — якщо потрібно підключати побутову техніку.

Загальна вартість

І одразу складемо орієнтовний кошторис такого проєкту.

1. Велочастина 
   • Б/у велосипед: 1000–5000 грн 
   • Тренувальна стійка: 1500–3000 грн (або зробити самостійно, якщо маєте навички роботи з деревом чи металом).

2. Генератор
   • Автомобільний генератор (12 В): 1000–2000 грн (новий), 500–800 грн (б/у). Або двигун постійного струму: 500–1500 грн (залежно від джерела, наприклад, двигуни від скутерів або пральних машин).

3. Ремінна передача або ролик
   • Ремінь передачі: 200–500 грн.
   • Ролики або шківи: 100–300 грн за штуку (залежно від матеріалу та розміру).

4. Електричні компоненти
   • Випрямляч (діодний міст): 100–300 грн.
   • Стабілізатор напруги: 100–200 грн за модуль.
   • Акумулятор (12 В, 7–20 А·год): 1000–3000 грн (гелевий чи літієвий, залежно від ємності).
   • Інвертор (12 В → 220 В): 1000–2000 грн (на 300–500 Вт).

5. Проводи та роз’єми
   • Проводи (мідні, 1–2,5 мм²): 50–100 грн за метр (зазвичай достатньо 2–5 м).
   • Клеми, затискачі: 100–200 грн за набір.
   • USB-роз’єм або адаптер: 100–200 грн.

6. Інструменти
   • Мультиметр: 300–800 грн.
   • Кріплення, болти, хомути: 100–300 грн.
   • Викрутки, пасатіжі, кусачки, стрипер, набір шестигранних ключів — безцінно.

Якщо використовувати б/у компоненти й вже мати більшість деталей десь у майстерні умовно-безкоштовно, система буде коштувати 3000–5000 грн. 

Зазначимо, що на аліку вже можна знайти велогенератори такого ж цінового діапазону. Проте за характеристиками вони ще більше скидаються на іграшку для демонстрації роботи динамо-машини, а не реальний спосіб зарядки батарей.

Верхньої межі по вартості нема, як нема межі досконалості — допилювати й покращувати такий DIY-проєкт можна безкінечною.

Додавання батареї для зберігання енергії значно підвищує вартість проєкту, особливо якщо це сучасний акумулятор великої ємності.