Комфорт и велосипеды: вентилятор для охлаждение на вело-тренажере

Вопрос, по сути, очень простой — стоит или не стоит обдувать себе вентилятором во время тренировок на вело-тренажере? Ответ, как оказалось, не так уж и прост. Физика, к примеру, говорит, что бытовое обдувание — это, как мертвому припарки. При этом практика показывает, что без вентилятора можно сварится даже во время прохождения элементарного теста FTP.

Когда же я пришел к выводу, что плевать на физику, я хочу вентилятор, то меня, в первую очередь, интересовала необходимая мощность вентилятора и шум, который он будет создавать. Цель короткого видео ниже — это составить представление о силе воздушного потока и уровня шума вентилятора, который я выбрал, а технические детали — в продолжении статьи.

 

 

Достаточно ли 90 Вт мощности?

Я купил вентилятор Bionaire BAC 14 (36 см), который обещает 90 Вт обдуваемой мощности и уровень шума 52 дБ. Оба этих параметра так же важны, как и субъективны.

Начнем с мощности. Нехитрые расчеты показывают, что велосипедист, двигающийся со скоростью 30 км/час, выпирает перед собой 250 кубических метров воздуха в минуту. Этот воздушный поток создается непосредственно на самом велосипедисте и является доминирующим источником охлаждения.

90 Вт вентилятор за такое же время гарантирует поток воздуха 52 кубических метра. Пока этот воздух доберется с лопастей вентилятора до велосипедиста, то часть потока будет рассеяна, но, даже без этого эффекта, сколько не дуй, а эффект улицы все равно не повторить.

На практике даже легкий сквозняк спасает ситуацию, а мой вентилятор и вовсе позволил сконцентрироваться на мощности, а не на плавящихся мозгах во время тренировки 3х10 мин @ 300 Watt, которая в стране боли и страданий проходит под названием The Rookie.

На тренировках попроще, как The Elements of Style, я даже не включаю вентилятор на полную мощность — иначе будет довольно прохладно.

Подытоживая. Невзирая на неадекватный, с точки зрения физики, воздушный поток, 90 Вт вентилятор создает впечатляющий эффект обдувания (см на полотенце и надутую ветровку на видео). Это вентилятор, если и не остужает, то хотя бы добавляет ощущение комфорта на вело-тренажере — лужа пота под станком никуда не девается.

 

Мешают ли 52 дБ шума?

Небольшой ликбез. Если речь идет о звуке, то разница в 10 дБ соответствует изменению уровня шума в х3 раза, а 20 дБ — в х10 раз соответственно. Современные пылесосы обещают уровень шума 75-80 дБ. Таким образом, мой вентилятор в х10 раз тише пылесоса.

По другую сторону спектра находится вентилятор ноутбука. Шум 50 дБ, в этом случае, скорее всего означает предсмертную агонию.

На практике сам велосипедный станок по всем параметрам заглушает мой вентилятор — о чем можно судить по звуку в видео. Качество ругани Грюнтера фон Агони и комментарии Сергея Курдюкова какими были, такими и остались.

Я не знаю, что именно делает этот вентилятор таким тихим, но лопасти там из очень тонкой стали, а цена этого вентилятора — 65 евро. Как себя ведут китайские вентиляторы — я не знаю.

 

1 Вт на педалях — 4 Вт в виде тепла

Те, кто пользуется приложением Strava, могли обратить внимание, что в результатах каждой тренировки фигурируют два значения: Total Work и Calories. Численные значения этих параметров очень близки к друг другу, хотя Total Work измеряется в кило-Джоулях, а Calories, как можно догадаться, в кило-калориях.

Единственная причина почему я начал так издалека — меня всегда поражало совпадение этих, казалось бы разных, чисел. Попробую объяснить в чем тут соль.

С одной стороны, физика постулирует, что калория — это энергия необходимая на нагревание грамма воды на 1 градус и, учитывая, что удельная теплоемкость воды — 4.2 кДж/кг/К, получаем, что 1 ккал = 4.2 кДж. Не придраться.

С другой стороны, менее точной, чем физика, но все же, находим, что метаболическая эффективность человеческого организма находится в диапазоне 20-25%. Обычным языком это означает, что для совершения человеческим телом определенной полезной работы, нужно потратить в 4-5 раз больше метаболической энергии.

Об этом, грубо говоря, и говорит Strava в конце каждой тренировки. На совершение полезной работы по перемещению велосипедиста — Total Work [kJ], было израсходовано столько-то метаболической энергии — Calories [Cal]. Если же привести все параметры к одним единицам, то получим, что энергии израсходовано в х4-5 раза больше, чем проделана работа.

Куда девается лишняя энергия? Она, в большинстве своем, рассеивается в виде тепла. В итоге получаем, что 150 Вт на педалях — это 600 Вт на подогрев тела, а 300 Вт на педалях — это вопиющие 1200 Вт в виде тепла.

Тепловой комфорт и пределы разумного

У меня есть замечательная книжка издательства MIT — Bicycling science. Это не науч.поп.лит, а вполне серьезная монография на около-велосипедные темы. Книга утверждает, что в условиях хорошо проветриваемых помещений, комфортный теплоотвод за счет конвекции и испарения составляет порядка 585 Вт (при температуре воздуха должна быть 12.8 С). Эта цифра используется при дизайне индустриальных цехов.

Учитывая историю о метаболизме, велосипедист выдавал бы в таком цехе максимум 150 Вт на станке. Книга не уточняет критерии комфорта, но можно предположить, что потоотделение не должно быть избыточным.

Каковы же пределы разумного? В книге приводится расчет для 375 Вт на педалях. В этом случае ожидается, что весь избыток тепловой энергии, а такой будет порядка 600 Вт поверх охлаждаемых 585 Вт, должен пойти на нагревание. Для велосипедиста массой 70 кг это означает повышение температура тела на 2 градуса в течении 10 минут. Ни у кого нет желания потренироваться при температуре тела 39 С?

Что это за тренировка, если не потеть?

В реальности тренировка на тренажере далека от комфортной и потоотделения с испарением гарантируют теплоотвод, который значительно превышает упомянутые 585 Вт. Более того, в той же книге приводится пример велосипедистов, которые на мощности 450 Вт покоряют горные перевалы (упоминается Gross Glockner, который может занять делом на добрый час). Скорость таких велосипедистов составляет примерно 15-20 км/час, что соответсвует генерируемому потоку воздуха порядка 100-150 кубических метров в минуту, что уже значительно ближе к бытовым вентиляторам.

В результате книга уточняет, что даже при низких скоростях, поток создаваемого воздуха гарантирует охлаждение, которое превышает тепловое рассеивание велосипедиста. В качестве вывода книга рекомендует производителям вело-тренажеров задуматься об интеграции вентиляторов в их продукцию, а до тех пор придется докупать вентилятор на стороне.

  • http://travelbooze.com/ Maksym Sladkov

    Присобачил Disqus к блогу. Теперь комментировать должно быть веселей.