Home > Гидроэнергетика > Как рассчитать мощность потока воды (гидропотока) для ГЭС

Как рассчитать мощность потока воды (гидропотока) для ГЭС

Тут нужно сделать маленькое отступление и объяснить, что в данной статье мы рассчитаем мощность водяного потока для плотинных или рукавных ГЭС, то есть в тех случаях, когда приложенная к лопастям турбины сила обусловлена давлением воды из-за падения с высоты. Как рассчитывается мощность потока воды для погружных ГЭС и других бесплотных ГЭС я расскажу в другой статье.

Мощность водяного столба упрощённо рассчитывается по формуле: Wn = mgh,

здесь Wn — потенциальная энергия воды;
m — масса воды, которая обрушивается за одну секунду на турбину ;

g — ускорение свободного падения, принятое за 9,8 м/с2;

h — высота падения воды (от зеркала воды в точке забора и до выхода из турбины).

То есть для расчёта мощности нашей ГЭС, нам сначала необходимо узнать какое количество воды будет проходить через турбину за секунду. Как это сделать ?

Расчёт для ручья лучше всего делать на достаточно длинном прямолинейном отрезки одинаковой глубины. В начало отрезка ручья по ходу движения воды бросаем любой поплавок(пенопласт, пробку и т.д.) и замеряем какое расстояние он проплыл  за секунду. Далее рассчитываем примерное сечение водяного потока ручья на этом отрезке и умножаем  его на длину прохождения поплавка за секунду. V(объём_в_секунду) = S(сечение_ручья)*L(длинну_прохождения_поплавка). Это и будет объем воды за секунду(если вы делали расчёты в сантиметрах то результат нужно поделить на 1000 для того чтобы узнать количество в литрах.

Допустим наш ручей имеет примерное сечение 50Х30 см и скорость движение потока в 1,2 м/с  перемножая эти величины 0,5*0,3*1,2 мы получаем объём воды равный 0,18м3(180 литров в секунду ) , который гидроэнергетики называют бюджетом. Также возьмём за пример, что мы можем обеспечить перепад воды от точки забора до выгода из турбины в 2 метра и тогда потенциальная мощность нашего потока в ваттах будет рассчитываться как 180*9,8*2=3528 ватт

Нужно также учесть что реальный КПД турбин редко превышает 80% а генераторов 90%.  Так что максимальное значение вашей микроГЭС будет не выше 3 кВт (а скорее 2).

Добавить комментарий

Войти с помощью: