Existe una enorme energía potencial en el agua que cae, que es la base de las plantas hidroeléctricas. El agua que cae puede ser de una cascada o descender por un arroyo debido a cambios en la elevación. Las plantas hidroeléctricas aprovechan esta energía potencial obligando al agua a mover grandes ruedas hidráulicas que están conectadas a los generadores de turbinas. La potencia generada se puede calcular la altura y el flujo del agua.
La altura de la red es la distancia desde la fuente del agua que cae hasta la rueda hidráulica. Esta figura generalmente se degrada en los giros y vueltas en las tasas de flujo y fricción. Se puede hacer referencia a estas degradaciones para obtener una medición de altura neta estimada. Por lo general, se mide en metros o pies.
El caudal es el volumen de agua que se mueve hacia la rueda hidráulica por unidad de tiempo. Esto generalmente se mide en litros por segundo, metros cúbicos por segundo o pies cúbicos por segundo.
Multiplique la distancia neta de altura en metros por el caudal en litros por segundo por 9,81, que es la aceleración debida a la gravedad, medida en metros por segundo. Esto calcula la energía hidroeléctrica en vatios. Por ejemplo, si la altura neta fuera de 20 metros con un caudal de 25 litros por segundo, entonces la energía hidroeléctrica sería 20 veces 25 veces 9,81, o 4,905 vatios.
Si está utilizando pies, la fórmula cambia ligeramente para factorizar la conversión. En este caso, multiplique la altura en pies por el caudal en pies cúbicos por segundo por el factor de conversión de 84,6 para calcular la energía hidroeléctrica en vatios.
Multiplique la energía hidroeléctrica por el índice de eficiencia de la unidad, que generalmente aparece como un porcentaje en sus especificaciones. En el ejemplo, si tuvieras una calificación de eficiencia del 60 por ciento, dividirías ese número por 100 para convertirlo a formato decimal. Luego multiplique ese número por la potencia hidráulica de 4,905 vatios para calcular la potencia de la rueda hidráulica de 2,943 vatios.