Zandloper: kan ik energie opvangen van het vallende zand?

[Anoniem: 988833]

Ik ben bezig met het ontwerpen van een zandloper met een klein led-lampje.
Ik wil dat dit led-lampje gaat branden wanneer de zandloper loopt.
Hoe kan ik de kinetische energie opvangen van het vallende zand en er voor zorgen dat dit lampje gaat branden?

[Detmer]

In het kleine gedeelte een soort van rad maken die gaat draaien als het zand naar beneden loopt? Geen idee trouwens of dit voldoende energie op kan wekken.

[Brahiewahiewa]

Detmer schreef op zondag 29 oktober 2017 @ 16:54:
In het kleine gedeelte een soort van rad maken die gaat draaien als het zand naar beneden loopt? Geen idee trouwens of dit voldoende energie op kan wekken.

Ja dat kan. Beetje zoeken op eBay, kun je ze kant-en-klaar kopen

[Sissors]

Heb je een link? Want mij lukt het niet om dat te vinden, en eerlijk gezegd als ik wat reken dan moet je wel behoorlijk hoog rendement halen om een LEDje te laten branden.

Edit: Gevonden https://www.ebay.com/itm/...0251dc:g:OyMAAOSwj75Za19C

[ Voor 35% gewijzigd door Sissors op 30-10-2017 10:01 ]

[lvdgraaff]

Leuk sommetje.

Led = ± 20 mA x 3V = ± 50 mW.

De energie van het vallende zand door een rad met een diameter van 10 cm is g*h = 1 J/kg

Omzetting: 10% efficiëntie lijkt me al heel mooi.

Je zult dus 50mW/1J/kg/10% = 0,5 kg zand per seconde moeten laten stromen.

[DuDePrOdUcTiOnS]

@lvdgraaff Als je een witte of blauwe LED flink fel wilt laten branden klopt je berekening (iig van het benodigde vermogen, de rest heb ik niet gecheckt), maar als je een rode LED zichtbaar op wilt laten lichten heb je maar een paar mA bij ~1.5V nodig.

[Bezulba]

Detmer schreef op zondag 29 oktober 2017 @ 16:54:
In het kleine gedeelte een soort van rad maken die gaat draaien als het zand naar beneden loopt? Geen idee trouwens of dit voldoende energie op kan wekken.

levert dit dan niet teveel weerstand op waardoor de zandloper niet meer "gelijk" loopt? Ik kan me zo voorstellen dat je met zo'n rad een flinke vernauwing introduceert in de hals van de loper.

[Techneut]

Bezulba schreef op maandag 30 oktober 2017 @ 13:23:
[...]


levert dit dan niet teveel weerstand op waardoor de zandloper niet meer "gelijk" loopt?

Natuurlijk! De energie voor die LED komt niet uit het niets.
Misschien een leerzaam project, vooral niet meer, bij een doorsnee zandloper zoals b.v. een eierwekkertje zal het resultaat, zie de berekening die werd geplaatst, als het waarneembaar is, hooguit een héél zwak gloeiend puntje zijn. Grote kans echter (eigenlijk zeker weten) dat je met zo'n klein zandlopertje helemaal niets waarneemt.

Je zal zoiets dan ook moeten zoeken in een zelfbouwding met minimaal enkele kilo's fijn zand per seconde vanaf een hoogte van een paar meter. Praktisch nut? Nee, hooguit ter lering en vermaak.

[ Voor 15% gewijzigd door Techneut op 30-10-2017 14:27 ]

[lvdgraaff]

DuDePrOdUcTiOnS schreef op maandag 30 oktober 2017 @ 13:16:
paar mA bij ~1.5V nodig.

Goed punt. Het is natuurlijk maar een verkennend sommetje, met wat getallen ter illustratie.

Er zijn natuurlijk LEDs in alle soorten en maten. Ik werk zelf met LEDs die ik tot 2A belast... Daar gaat zo'n 8W in zitten. (~160kg zand per seconde )

Voor de TS: heb je dit filmpje van het onvolprezen Smarter Everyday kanaal wel eens gezien? Goed voorbeeld van zwaartekracht omzetten in licht.
YouTube: Turning Gravity Into Light - Smarter Every Day 146

[ Voor 24% gewijzigd door lvdgraaff op 30-10-2017 14:48 . Reden: yt link ]