Υπάρχει τεράστια δυνητική ενέργεια στο νερό που πέφτει, το οποίο αποτελεί τη βάση των υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Το νερό που πέφτει μπορεί να προέρχεται από έναν καταρράκτη ή να μετακινείται κάτω από ένα ρεύμα λόγω αλλαγών στο υψόμετρο. Τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια αξιοποιούν αυτήν την πιθανή ενέργεια αναγκάζοντας το νερό να μετακινήσει μεγάλους υδραυλικούς τροχούς που συνδέονται με γεννήτριες στροβίλων. Η ισχύς που παράγεται μπορεί να υπολογιστεί το ύψος και τη ροή του νερού.
Η καθαρή κεφαλή είναι η απόσταση από την πηγή του νερού που πέφτει στον τροχό του νερού. Αυτός ο αριθμός είναι συνήθως υποβαθμισμένος στροφές και στροφές στους ρυθμούς ροής και τριβής. Αυτές οι υποβαθμίσεις μπορούν να αναφέρονται για μια εκτιμώμενη καθαρή μέτρηση κεφαλής. Αυτό μετράται συνήθως σε μέτρα ή πόδια.
Ο ρυθμός ροής είναι ο όγκος του νερού που κινείται στον υδραυλικό τροχό ανά μονάδα χρόνου. Αυτό μετράται συνήθως σε λίτρα ανά δευτερόλεπτο, κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο ή κυβικά πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Πολλαπλασιάστε την καθαρή απόσταση κεφαλής σε μέτρα επί το ρυθμό ροής σε λίτρα ανά δευτερόλεπτο φορές 9,81, που είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, μετρούμενη σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αυτό υπολογίζει την υδροηλεκτρική ισχύ σε βατ. Για παράδειγμα, εάν η καθαρή κεφαλή ήταν 20 μέτρα με ρυθμό ροής 25 λίτρα ανά δευτερόλεπτο, τότε η υδροηλεκτρική ενέργεια θα ήταν 20 φορές 25 φορές 9,81, ή 4,905 watt.
Εάν χρησιμοποιείτε πόδια, τότε ο τύπος αλλάζει ελαφρώς σε συντελεστή στη μετατροπή. Σε αυτήν την περίπτωση, πολλαπλασιάστε την κεφαλή σε πόδια επί το ρυθμό ροής σε κυβικά πόδια ανά δευτερόλεπτο επί το συντελεστή μετατροπής 84,6 για να υπολογίσετε την υδροηλεκτρική ισχύ σε watt.
Πολλαπλασιάστε την υδροηλεκτρική ενέργεια με τη βαθμολογία απόδοσης της μονάδας, που συνήθως αναφέρεται ως ποσοστό στις προδιαγραφές της. Στο παράδειγμα, εάν έχετε βαθμολογία απόδοσης 60 τοις εκατό, τότε θα διαιρέσατε αυτόν τον αριθμό με 100 για να τον μετατρέψετε σε δεκαδική μορφή. Στη συνέχεια, πολλαπλασιάστε αυτόν τον αριθμό με την υδροηλεκτρική ισχύ των 4.905 watt για να υπολογίσετε την ισχύ του υδραυλικού τροχού 2.943 watt.