水力発電出力計算ツールとは？
このツールは、流れる水から水力発電設備が生み出せる電力を概算するものです。体積流量、有効落差（垂直方向の落差）、そして水車・発電機システム全体の効率を入力すると、出力をワット（W）とキロワット（kW）で算出します。物理の普遍的な法則に基づいているため、マイクロ水力、流れ込み式（自流式）、大規模ダムなど、あらゆる規模の発電に応用できます。
使い方
流量 \(Q\) を立方メートル毎秒（m³/s）、有効落差 \(H\) をメートル（m）、システム効率をパーセント（実際のシステムでは一般に70〜90％）で入力してください。本ツールはこれらの値に水の密度と重力加速度を掛け合わせ、利用可能な出力を計算します。
計算式の解説
基本となる式は次のとおりです。
$$P = \rho \cdot g \cdot Q \cdot H \cdot \eta$$
ここで \(\rho\) は水の密度（1000 kg/m³）、\(g\) は重力加速度（9.81 m/s²）、\(Q\) は流量（m³/s）、\(H\) は有効落差（m）、\(\eta\) は無次元の効率（0〜1）を表します。\(\rho \cdot g \cdot Q \cdot H\) の積は理論上の水力エネルギー（理論水力）であり、これに \(\eta\) を掛けることで、水圧管路（ペンストック）・水車・発電機で生じる損失を反映させています。
計算例
たとえば \(Q = 2\) m³/s、\(H = 10\) m、効率 = 85％ とします。すると
$$P = 1000 \times 9.81 \times 2 \times 10 \times 0.85 = 166{,}770 \text{ W} \approx 166.77 \text{ kW}$$
となります。これはおよそ100世帯分の電力をまかなえる規模です。
よくある質問
効率はどの値を使えばよいですか？ 小規模なマイクロ水力では効率は50〜70％程度が一般的です。よく設計された大規模発電所では85〜90％に達します。
有効落差とは何ですか？ 有効落差とは、配管内の摩擦損失を差し引いた、水が実際に落下する正味の垂直距離のことです。
なぜ水の密度は1000なのですか？ 淡水の密度は約1000 kg/m³です。本ツールではこの標準値を用いています。
