Existe uma tremenda energia potencial na queda de água, que é a base das usinas hidrelétricas. A queda de água pode ser de uma cachoeira ou descer um riacho devido a mudanças na elevação. As usinas hidrelétricas aproveitam essa energia potencial forçando a água a mover grandes rodas d'água conectadas a geradores de turbinas. A potência gerada pode ser calculada a altura e fluxo da água.
Adquira os dados necessários. Você precisará da cabeça líquida e da vazão.
A cabeça da rede é a distância da fonte da queda de água até a roda d'água. Esse valor geralmente é torcido e revirado nas taxas de fluxo e atrito. Essas degradações podem ser referenciadas para uma medição estimada da cabeça líquida. Isso geralmente é medido em metros ou pés.
A vazão é o volume de água que se move para a roda d'água por unidade de tempo. Isso geralmente é medido em litros por segundo, metros cúbicos por segundo ou pés cúbicos por segundo.
Multiplique a distância líquida da cabeça em metros vezes a vazão em litros por segundo vezes 9,81, que é a aceleração devido à gravidade, medida em metros por segundo. Isso calcula a energia hidrelétrica em watts. Como exemplo, se a cabeça líquida tivesse 20 metros com uma vazão de 25 litros por segundo, a energia hidrelétrica seria 20 vezes 25 vezes 9,81 ou 4.905 watts.
Se você estiver usando pés, a fórmula mudará levemente para levar em consideração a conversão. Nesse caso, multiplique a cabeça em pés vezes a taxa de fluxo em pés cúbicos por segundo vezes o fator de conversão de 84,6 para calcular a energia hidrelétrica em watts.
Multiplique a energia hidrelétrica pela classificação de eficiência das unidades, geralmente listada como uma porcentagem em suas especificações. No exemplo, se você tivesse uma classificação de eficiência de 60%, dividiria esse número por 100 para convertê-lo para o formato decimal. Em seguida, multiplique esse número pela potência hidráulica de 4.905 watts para calcular a potência das rodas d'água de 2.943 watts.