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自転車型の人力発電機で、銭湯クラスの湯船を40℃まで加熱し、1時間ほどその温度を維持するには、何台の人力発電機と何人の人間が何時間漕ぎ続ける必要があるのでしょうか? もしそんなイベントができたら面白いな〜 と思いました。仮定で結構ですので、具体的な数字を教えてください。湯量や発電性能など基となる数字は、引用元の提示をお願いします。

●質問者: indigoworks
●カテゴリ:科学・統計資料 生活
✍キーワード:イベント クラス 人間 引用 数字
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 2/2件

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1 ● うぃんど
●70ポイント

順に考えてみました

(1)水温と外気温と容積の設定

水温を15℃

外気温を25℃

銭湯の湯船は大小様々なので家庭用の計算でよく用いられる200リットルで計算

(2)発電機材の選定

実在するものを選択

http://www.geocities.jp/piccolosp/jinrikihatu.html

最大発電能力 24V 500W

電圧変換などの損失がわからないので(半分くらいはだせるだろうと)ざっくり一台あたり250W(100V2.5A)程度の出力とひとまず考えることにします

(3)発熱機材

ヒートポンプを使うのが効率良いのですが規模が大きくなるのでひとまず却下

安価で手に入る家庭用の電気コンロで湯を沸かすのは外気に熱が逃げる分が大きな損失になるのでこれも却下

http://www.sure-ishizaki.co.jp/living/product2.html

電気ケトル1つと、沸いたお湯を一時的にためておく魔法瓶を多数用意するということで考えていきたい

(4)電気ケトルで沸かすお湯の量aを求める

100℃ x aL + 15℃ x (200L - aL) = 40℃ x 200L

100a + 3000 - 15a = 8000

85a = 5000

a = 58リットル

一時保存用の魔法瓶がたくさん要ります

(5)電気ケトルの湯沸し能力

市販されているものは一リットルくらいのものが多いので58回沸騰させることを目標とする

消費電力は有名どころのメーカーの早見表から1500Wくらいと見積もる

http://www.kettle.t-fal.co.jp/

電気ケトル1つあたり 1500W ÷ 250W = 6台の人力発電機が必要

電気ケトルがお湯を沸かすために必要な時間は1リットルあたり実測で6分前後

58L x 6分 = 348分 ≒ 6時間弱

(6)体力

体力回復も考慮して発電機1台につき4人体制で一人1回15分のサイクルで連続して発電を続けるものとすると

4人x6台で所要時間348分でお風呂に入れそうです

上記には魔法瓶(6時間もすれば100℃から80℃くらいまで落ちてしまう)の保温力を考慮していませんので、もう少し長時間かかる計算になりますが、発電効率と人員の体力がざっくりとした見積もりなので、深く考えないようにしてます

とりあえず、家庭用のお風呂でも結構たいへんなのは判ると思いますので、銭湯ともなると・・・・・・某テレビ局の某番組で実験して欲しいような内容ですね

本当にイベントに取り入れるのであればコーヒーをいれる程度にしておくほうが無難かもしれないです

◎質問者からの返答

おおお、すごいです!

なんかリアルな、実際に実現できそうな数字ですね。

銭湯というのは、あの、いわゆる富士山が描かれているような、10〜20人ぐらいではいれそうな浴槽のことをイメージしていました。

イベントはまだプリプレゼンの段階ですが、採用されれば、大きな予算がつく可能性があります。

規模の大小を考えなければもっと早く効率的に実現可能なのでしょうか?

おそらくヒートポンプの使用も可能と思われます。


2 ● online_p
●0ポイント

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