V padajúcej vode existuje obrovská potenciálna energia, ktorá je základom vodných elektrární. Padajúca voda môže byť z vodopádu alebo sa pohybovať po prúde z dôvodu zmien nadmorskej výšky. Vodné elektrárne využívajú túto potenciálnu energiu tým, že nútia vodu pohybovať veľkými vodnými kolesami, ktoré sú spojené s turbínovými generátormi. Vyrobenú energiu je možné vypočítať výškou a prietokom vody.
Hlava siete je vzdialenosť od zdroja padajúcej vody po vodné koleso. Tento údaj je zvyčajne degradovaný zákrutami v otáčkach a rýchlosti trenia. Na tieto degradácie možno odkazovať pri odhadovanom meraní čistej hlavy. Zvyčajne sa to meria v metroch alebo stopách.
Prietok je objem vody pohybujúcej sa na vodnom kolese za jednotku času. Zvyčajne sa to meria v litroch za sekundu, kubických metroch za sekundu alebo kubických stopách za sekundu.
Vynásobte čistú vzdialenosť hlavy v metroch krát prietokom v litroch za sekundu krát 9,81, čo je gravitačné zrýchlenie, merané v metroch za sekundu. Týmto sa počíta vodná energia vo wattoch. Napríklad, ak by čistá výška hlavy bola 20 metrov s prietokom 25 litrov za sekundu, potom by vodná energia bola 20-krát 25-krát 9,81 alebo 4 905 wattov.
Ak používate nohy, potom sa vzorec mierne zmení, aby zohľadnil prevod. V takom prípade vynásobte hlavu v stopách násobkom prietoku v kubických stopách za sekundu konverzným faktorom 84,6, aby ste vypočítali vodnú energiu vo wattoch.
Vynásobte vodnú energiu koeficientom účinnosti jednotky, ktorý je zvyčajne uvedený v percentách v jeho technických údajoch. Ak by ste v tomto príklade mali hodnotenie účinnosti 60 percent, potom by ste toto číslo vydelili číslom 100 a previedli ho na desatinný formát. Potom toto číslo vynásobte vodnou energiou 4 905 wattov, aby ste vypočítali výkon vodného kolesa 2 943 wattov.