Par : Amy Darrel
Je voulais approfondir le monde de la puissance des pédales. D'après mes recherches, la puissance mécanique directe est le point idéal pour propulser des choses à vélo. Le mélangeur à vélo que j'ai fabriqué et partagé dans un article précédent en est un excellent exemple ; la rotation de la roue du vélo fait tourner directement les lames du mélangeur, remplaçant le besoin d'un moteur électrique pour le faire.
Cependant, il est également possible de produire de l'électricité grâce à un générateur alimenté par un vélo qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique, et je voulais essayer cela ensuite en construisant le mien. Je me suis lancé dans ce projet très conscient que produire de l'électricité à vélo est assez inefficace, et je ne serai certainement pas plus près d'être hors réseau. Pourtant, cela pourrait être un bon complément à mon petit système solaire si la batterie devient faible par temps nuageux ou si vous faites fonctionner de petits appareils pendant une panne de courant. J'ai aussi des voyages à vélo prévus pour cet été et je pourrais utiliser la pratique. Alors pourquoi ne pas essayer ?
D'abord, j'avais besoin de faire beaucoup d'apprentissage. C'était la partie la plus difficile. Il existe de nombreuses vidéos YouTube de personnes qui ont construit des générateurs de vélo, et elles semblent si simples, mais il y a beaucoup de "découvrez-le vous-même" parmi ce genre de bricoleurs. J'ai rapidement compris le tableau d'ensemble de la façon de le faire, mais quand j'ai commencé à creuser, j'ai réalisé qu'il me manquait des détails essentiels. Essayer de trouver des gens pour m'aider s'est avéré délicat. J'ai découvert que les gens de mes quincailleries locales hésitaient à donner des conseils sur les outils et les matériaux pour un projet en dehors de la norme « installer un nouveau luminaire ». En raison de la pandémie, j'ai d'abord eu du mal à obtenir des conseils en personne d'amis bien informés qui auraient été willing pour m'aider. Quelques chats vidéo devraient suffire. J'ai trouvé des tutoriels très détaillés à ce Générateur de puissance à pédale (https://pedalpowergenerator.com/diy-byo/) qui m'a aidé à comprendre certains des plus petits détails et, à tout le moins, à dresser une liste de matériel à apporter à la quincaillerie. Le livre Human Powered Home de Tamara Dean (https://newsociety.ca/books/h/the-human-powered-home?sitedomain=ca) était également une excellente ressource. Le reste consistait à rassembler de nombreuses informations provenant de diverses sources en ligne du mieux que je pouvais et à essayer.
Vue d'ensemble du générateur à pédale
Un petit moteur à courant continu à aimant permanent est au cœur de ce générateur à pédale. J'ai utilisé un moteur d'un vieux tapis roulant. À l'intérieur d'un tapis roulant, ce moteur fonctionne en faisant passer de l'électricité à travers une configuration aimant / fil de cuivre, ce qui le fait tourner un arbre et une roue, ce qui à son tour fait fonctionner le tapis roulant. La chose super cool est que si vous l'exécutez en sens inverse, faites tourner la roue / l'arbre, qui fait tourner le fil de cuivre dans les aimants, vous wilJe provoque un flux d'électrons, AKA Electricity.
C'est à peu près la façon dont la plupart de l'électricité est fabriquée; une sorte de force (c'est-à-dire l'eau, le vent, la vapeur) provoque la rotation, ce qui crée l'électricité. Pour ce projet, l'action de rotation proviendrait d'un vélo.
Ce que j'ai fait:
Matériaux :
- Support d'entraînement de vélo : 150 $ contre les rayures et les bosses dans un magasin de vélos local (il est possible d'obtenir ce moyen moins cher, mais j'essayais d'en trouver un au début de la pandémie de Covid-19 lorsque tout le monde et leur cousin essayaient de trouver de l'exercice à la maison équipement et il était difficile d'en obtenir un à moindre coût)
- Moteur de tapis roulant : 50 $ de rabais sur Kijiji (j'en ai ensuite reçu gratuitement quelques-uns d'un ami)
- Contrôleur de charge solaire (17 $)
- Onduleur (65 $)
- Batterie 12 volts (j'ai utilisé une batterie Lithium LiFePO4 20Ah 12V) (165 $)
- Pinces de batterie (7 $)
- Fil toronné de calibre 12 en noir et rouge (5 $)
- Divers connecteurs de fils (5 $)
- Pinces à dénuder / pinces à sertir
- Perceuse
- 2 × 4 morceaux de bois de rebut
Étape 1 : Installez un support de vélo d'entraînement.
La première étape consistait à créer une base en bois pour élever le support à vélo et permettre à la roue du moteur du tapis roulant de tourner. J'ai juste utilisé quelques morceaux de bois 2x que nous avions traînés et mis une pièce sous chaque pied du support à vélo. J'ai placé un vélo dans le support et j'ai déplacé l'engin de résistance à l'arrière de l'entraîneur afin qu'il n'ajoute aucune résistance au pédalage du vélo.
Étape 2 : Positionnez le moteur du tapis roulant.
Certains moteurs de tapis roulant wilJ'ai une base qui peut être utilisée pour fixer le moteur à n'importe quoi. Le moteur que j'ai utilisé à la place a deux boulons qui sortent du bas. J'ai percé des trous pour que ceux-ci reposent dans l'un des morceaux de bois. Cela a fait un bon travail pour sécuriser le moteur et l'empêcher de rouler. J'ai positionné le moteur de manière à ce que sa roue soit juste contre la roue arrière du vélo. Maintenant, lorsque la roue du vélo tourne, elle fait tourner la roue du tapis roulant. Yay frottement! J'ai pu tester que cela fonctionnait en touchant des sondes de voltmètre à l'extrémité de chaque fil pendant que la roue tourne (vous avez besoin d'un assistant pour cela). Remarque : si la lecture du voltmètre est un nombre négatif, vous devez tourner le moteur du tapis de course pour que la roue tourne dans l'autre sens.
Étape 3 : Fixez la batterie au contrôleur de charge solaire.
J'ai coupé des morceaux de fil noir et rouge assez longs pour aller de l'endroit où je veux le contrôleur de charge à l'endroit où je veux la batterie. J'ai dénudé les extrémités des fils à l'aide d'une pince à dénuder. Ensuite, j'ai attaché une extrémité du fil noir à la pince de batterie noire et j'ai fait de même avec le fil rouge et la pince.
Étape 4 : Ajoutez un interrupteur au fil rouge.
Je voulais ajouter un interrupteur au système pour empêcher le contrôleur de charge de vider lentement la batterie. Matt a ramassé un interrupteur pour moi pendant qu'il était au magasin et, bien sûr, pour l'interrupteur le plus amusant qu'il ait pu trouver. J'ai l'impression d'être sur le point de lancer des missiles. Pour ajouter l'interrupteur, j'ai coupé le fil rouge en deux, dénudé les extrémités de chaque moitié et attaché des connecteurs de fil femelles pour ajouter l'interrupteur.
Étape 5 : Fixez les fils de la batterie au contrôleur de charge.
J'ai inséré les autres extrémités des fils noir et rouge dans les bornes négative et positive du contrôleur de charge. Les bornes sont étiquetées "batterie", il est donc facile de déterminer laquelle utiliser. À l'aide d'un petit tournevis, j'ai serré la borne, en fixant les fils.
Étape 6 : Fixez le moteur du tapis roulant au contrôleur de charge.
J'ai dénudé les extrémités des fils noir et rouge provenant du moteur du tapis roulant et je les ai insérés dans la fente «panneau solaire» du contrôleur de charge, en les fixant avec un tournevis.
Étape 7 : Testez-le !
Il était maintenant temps de l'essayer. J'ai attaché les pinces de batterie à la batterie et j'ai allumé l'interrupteur. Le contrôleur de charge s'est mis sous tension et a affiché la charge de la batterie et le flux d'énergie. Je me suis assuré que la roue du tapis roulant était en place contre la roue du vélo, puis j'ai sauté sur le vélo et j'ai pédalé. Le contrôleur de charge a commencé à indiquer que l'énergie coulait des panneaux solaires, AKA vélo, dans la batterie. Cela fonctionnait en fait !
Étape 8 : Branchez-vous !
Le contrôleur de charge est doté de fentes USB DC, ce qui me permet de charger directement un téléphone portable, etc., sans rien faire d'autre. J'avais besoin d'ajouter un onduleur pour alimenter quoi que ce soit avec une prise secteur. L'attacher était simple. J'ai simplement serré les pinces de l'onduleur directement sur les pinces de la batterie de la couleur correspondante. Ensuite, vous l'allumez et branchez quelque chose, et cela fonctionne.
Comment cela a-t-il fonctionné?
Voici quelques réflexions sur la façon dont cela a fonctionné, ce que j'ai observé et les plans d'amélioration.
- Cela fonctionne réellement. J'ai encore du mal à croire que j'ai fabriqué quelque chose qui produit de l'électricité. Nous wilJe ne résous aucune crise énergétique avec ce générateur. Pourtant, il a beaucoup de promesses d'utilisation lors d'une panne de courant pour faire fonctionner et charger de petits appareils ou comme source d'alimentation supplémentaire en conjonction avec d'autres sources. Surtout si vous voulez quand même faire de l'exercice sur un vélo stationnaire.
- J'ai attaché une batterie qui n'avait qu'une charge de 15% dessus. Après 20 minutes de pédalage, il était à 40 %. Cette progression ralentit un peu à mesure qu'elle se rapproche de la charge complète.
- Jongler avec les vitesses du vélo wilJe change la quantité d'électricité que je reçois de chaque pompe à pédale. De plus, à mesure que la force de mes jambes augmente, la production d'électricité wilJe m'améliore.
- Je peux brancher une lumière, un ordinateur portable et un téléphone tout en maintenant raisonnablement bien la charge de la batterie en pédalant facilement et en continu.
- J'ai installé un bureau à vélos et j'ai été agréablement surpris de constater que j'aimais pédaler tout en travaillant. Je pensais que je trouverais cela distrayant, mais pour la plupart des tâches, c'était génial. J'ai le TDAH et j'ai du mal à rester assis, donc c'était en fait très utile. Une selle de vélo confortable est essentielle ici.
- Au début, le générateur ne fonctionnait pas parce que je faisais tourner le moteur du tapis roulant à l'envers. Il m'a fallu plus de temps que je ne veux l'admettre pour le comprendre. Je n'ai pas remarqué que les lectures du voltmètre étaient des nombres négatifs.
- Je prévois de travailler sur l'efficacité du système en fixant plus fermement le moteur contre la roue avec des sangles, etc. Il tremble quand je pédale plus vite, donc je perds probablement de l'énergie là-bas.
Récemment, je regardais en arrière dans un journal de 12 ans et j'ai trouvé une page qui énumérait certaines choses que j'aimerais faire/apprendre. Sur cette liste figurait "construire un générateur à vélo". Eh bien, cela m'a pris plus d'une décennie, mais j'ai finalement réussi grâce à mon implication dans ce projet. J'ai encore tant à apprendre, mais j'ai tellement progressé dans ma compréhension de l'énergie et de l'électricité, et je suis un peu plus près de pouvoir alimenter ma vie avec une énergie durable et renouvelable.
Le résultat le plus cool, cependant, a été les nombreuses opportunités que j'ai eues de partager mon projet avec d'autres. Un camp d'été a utilisé mes fours solaires pour faire des biscuits. J'ai installé un stand de smoothies à pédales lors d'un festival communautaire où les gens ont pu utiliser le mixeur à vélo pour faire leurs propres smoothies. J'ai aidé 56 élèves de 5e année à construire de minuscules éoliennes fonctionnelles à partir de moteurs jouets en utilisant les mêmes concepts que ceux que j'ai utilisés pour construire le générateur de vélo. Et maintenant, le générateur de vélo will être utilisé dans un Repair Café comme station de charge à pédale.
Tellement de gratitude à la famille Moore et Waterlution pour m'avoir permis de faire partie du projet Optimiste prudent et à Danielle pour être une source d'inspiration si incroyable pour nous tous.
Chaleureusement,
Amy