Огромная потенциальная энергия существует в падающей воде, которая является основой гидроэлектростанций. Падающая вода может быть из-за водопада или из-за изменения высоты. Гидроэлектростанции используют эту потенциальную энергию, заставляя воду перемещать большие водяные колеса, которые связаны с турбогенераторами. Мощность вырабатываемой можно рассчитать по высоте и расходу воды.
Получить необходимые данные. Вам понадобится чистая головка и скорость потока.
Чистая головка - это расстояние от источника падающей воды до водяного колеса. Эта цифра обычно ухудшается изгибами и поворотами в расходе и коэффициентах трения. На эти ухудшения можно сослаться для оценки предполагаемого чистого напора. Это обычно измеряется в метрах или футах.
Расход - это объем воды, движущейся на водяное колесо в единицу времени. Обычно это измеряется в литрах в секунду, кубических метрах в секунду или кубических футах в секунду.
Умножьте чистое расстояние напора в метрах, умноженное на расход в литрах в секунду, на 9,81, что является ускорением силы тяжести, измеренным в метрах в секунду. Это вычисляет гидро мощность в ваттах. Например, если бы чистый напор составлял 20 метров при скорости потока 25 литров в секунду, то гидроэнергия была бы в 20 раз больше, чем в 25 раз 9,81 или 4905 Вт.
Если вы используете ноги, то формула слегка меняется, чтобы учесть коэффициент в конверсии. В этом случае умножьте напор в футах на скорость потока в кубических футах в секунду на коэффициент преобразования 84,6, чтобы рассчитать гидроэнергию в ваттах.
Умножьте гидроэнергию на рейтинг эффективности агрегатов, обычно указанный в процентах в его технических характеристиках. В этом примере, если у вас был рейтинг эффективности 60 процентов, вы бы поделили это число на 100, чтобы преобразовать его в десятичный формат. Затем умножьте это число на гидро мощность 4,905 Вт, чтобы рассчитать мощность водяных колес в 2943 Вт.