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Wasserfälle haben ein enormes Energiepotential, so dass sie die Grundlage für Wasserkraftwerke bilden. Ein Wasserfall kann das Ergebnis eines Wasserfalls oder einfach eines Baches sein, der aufgrund von Änderungen im Relief nach unten fließt. Wasserkraftwerke leiten diese potenzielle Energie, indem sie das Wasser dazu zwingen, sich durch riesige Wasserräder zu bewegen, die mit den Turbinen eines Generators verbunden sind. Die resultierende Energie kann durch Höhe und Wasserfluss berechnet werden.
Schritt 1
Sammeln Sie die notwendigen Daten. Es ist notwendig, die Höhe des Nettosturzes und die Strömung zu kennen.
Die Nettosturzhöhe ist der Abstand vom Ursprung des Wasserfalls zum Wasserrad. Dieser Wert wird normalerweise durch Abweichungen und Windungen der Strömung und durch den Reibungskoeffizienten verzerrt. Diese Verzerrungen können vernachlässigt werden, um eine geschätzte Nettotropfenhöhe zu erhalten. Sie wird normalerweise in Metern oder Fuß gemessen.
Der Durchfluss ist das Wasservolumen, das sich pro Zeiteinheit über das Wasserrad bewegt. Sie wird normalerweise in Litern pro Sekunde, Kubikmetern pro Sekunde oder Kubikfuß pro Sekunde gemessen.
Schritt 2
Multiplizieren Sie die Netto-Fallhöhe in Metern mit dem Durchfluss in Litern pro Sekunde mit 9,81, was der in Metern pro Sekunde gemessenen Erdbeschleunigung entspricht. Dies führt zu einer hydraulischen Leistung in Watt. Wenn beispielsweise die Netto-Fallhöhe 20 Meter bei einer Durchflussrate von 25 Litern pro Sekunde beträgt, beträgt die Hydraulikleistung 20 mal 25 mal 9,81 oder 4.905 Watt.
Wenn Sie Messungen in Fuß anstelle von Metern verwenden, ändert sich die Formel geringfügig, um die Umrechnung zu berechnen. In diesem Fall multiplizieren Sie die Netto-Fallhöhe in Fuß mit dem Durchfluss in Kubikfuß pro Sekunde mit dem Umrechnungsfaktor von 84,6, um die Hydraulikleistung in Watt zu berechnen.
Schritt 3
Multiplizieren Sie die Hydraulikleistung mit dem Wirkungsgradindex des Geräts, der in Ihren Spezifikationen normalerweise als Prozentsatz angegeben wird. Wenn Sie in diesem Beispiel einen Wirkungsgrad von 60% hätten, würden Sie diese Zahl durch 100 teilen, um sie in eine Dezimalzahl (0,6) umzuwandeln. Multiplizieren Sie dann die Hydraulikleistung von 4.905 Watt mit der Zahl, die sich ergibt, um das Ergebnis von 2.943 Watt zu erhalten.