Что такое калькулятор мощности ГЭС?
Этот калькулятор оценивает электрическую мощность, которую гидроэлектростанция способна выработать из потока воды. Объединяя расход воды, высоту падения (напор), КПД турбины и генератора, а также плотность воды, он рассчитывает теоретическую мощность в ваттах, киловаттах и мегаваттах, а также даёт оценку годовой выработки электроэнергии.
Как пользоваться калькулятором
Укажите расход воды в кубических метрах в секунду (м³/с), напор в метрах (высоту падения воды), общий КПД в процентах (для современных станций обычно 80–90%) и плотность воды (как правило, 1000 кг/м³ для пресной воды). Калькулятор мгновенно рассчитает доступную мощность.
Разбор формулы
В основе расчёта лежит уравнение $$P = \eta \times \rho \times g \times Q \times H$$ где \(\eta\) — КПД в виде десятичной дроби, \(\rho\) — плотность воды (кг/м³), \(g\) — ускорение свободного падения (9,81 м/с²), \(Q\) — расход воды (м³/с), а \(H\) — напор (м). Произведение \(\rho \cdot g \cdot Q \cdot H\) даёт полную гидравлическую мощность; умножение на КПД учитывает потери в турбине, генераторе и напорном трубопроводе.
Пример расчёта
Допустим, малая ГЭС имеет расход воды 10 м³/с, напор 20 м, КПД 85% и работает на пресной воде (1000 кг/м³). Тогда $$P = 0{,}85 \times 1000 \times 9{,}81 \times 10 \times 20 = 1\,667\,700 \text{ Вт} \approx 1667{,}7 \text{ кВт}$$ (примерно 1,67 МВт). При непрерывной работе это даёт около 14,6 млн кВт·ч в год.
Частые вопросы
Какой КПД использовать? Современные крупные турбины достигают 90%; малые или устаревшие системы часто работают с КПД 70–85%. Используйте суммарный КПД турбины и генератора станции.
Что такое «напор»? Напор — это высота падения воды от водозабора до турбины. Именно он определяет давление и, как следствие, мощность.
Почему годовая выработка — это лишь оценка? Реальная выработка зависит от сезонных колебаний стока и простоев оборудования. Годовое значение рассчитывается из предположения, что станция работает на полученной мощности круглосуточно весь год — это идеальная верхняя граница.
