1。流量:
* より多くの水が流れることは、より多くの力を意味します。 単位時間あたりタービンを通過する水の量(たとえば、1秒あたりの立方メートル)が重要な決定要因です。
*これは head に直接関連しています (以下で説明します)。
2。頭(高さ):
* 高いヘッド=ポテンシャルエネルギー=より多くのパワー。 水源とタービンの標高の違いは非常に重要です。
*滝のように考えてください。落下が高いほど、水が底に当たる力が大きくなります。
3。タービン効率:
* 効率的なタービンは、水からより多くの電力を抽出します。 これは、タービンの種類、設計、およびメンテナンスに依存します。
*一部のタービンの設計は、特定の流量と頭の高さにより適しています。
4。ジェネレーターの効率:
* 発電機は、機械エネルギーをタービンから電気エネルギーに変換します。 より効率的な発電機は、同じ機械的入力に対してより多くの電力を生成します。
5。水密度:
*流量や頭ほど重要ではありませんが、密度の高い水(塩水など)はわずかに多くの出力を生成できます。
方程式:
次の方程式を使用して、水の理論的パワー電位を計算できます。
power(p)=ρ * g * q * h
どこ:
* p: ワッツのパワー(W)
* ρ: 水密度(kg/m³)
* g: 重力による加速(9.81 m/s²)
* Q: 流量(m³/s)
* H: 頭(m)
例:
流量が10m³/sの水力発電ダムと100メートルのヘッドには、次の理論的な力があります。
P =1000 kg/m³ * 9.81 m/s² *10m³/s * 100 m =9,810,000 w(または9.81 mw)
重要な注意: これは理論的な最大値です。システムの損失により、実際の出力が低くなります(摩擦、タービンの非効率性、発電機の損失)。
要約すると、水から生成できる電力の量は、流れる水量、落ちる高さ、タービンと発電機の効率によって決まります。