Kwalifikacja: ELE.11 - Eksploatacja urządzeń i systemów energetyki odnawialnej
Kategorie: Energetyka wiatrowa i wodna
Jaki powinien być spad w elektrowni wodnej, aby uzyskać moc czynną 100 kW, przy sprawności 90%, jeżeli objętość strumienia przepływającej wody to 1,0 m3/s?
| Wzór do obliczenia maksymalnej mocy elektrowni w zależności od jej spadu | |
| P = ρ · g · Q · H · η [W] | |
| ρ – gęstość wody, ρ =1000 [kg/m3] | |
| g – przyspieszenie ziemskie, g=9,81 [m/s2] | |
| Q – objętość strumienia przepływającej wody tzw. przełyk [m3/s] | |
| H – spad wody [m] | |
| η - współczynnik sprawności elektrowni wodnej [-] |
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby uzyskać moc czynną 100 kW przy sprawności 90% i objętości strumienia przepływającej wody wynoszącej 1,0 m³/s, spad w elektrowni wodnej powinien wynosić około 11,3 m. Obliczenia opierają się na wzorze na moc elektrowni wodnej, który można zapisać jako P = η × ρ × g × Q × h, gdzie P to moc, η to sprawność, ρ to gęstość wody, g to przyspieszenie ziemskie, Q to objętość strumienia, a h to spad. Przyjmując gęstość wody równą 1000 kg/m³ oraz przyspieszenie ziemskie wynoszące około 9,81 m/s², możemy przekształcić wzór i uzyskać h = P / (η × ρ × g × Q). Podstawiając wartości, otrzymujemy h = 100000 W / (0,9 × 1000 kg/m³ × 9,81 m/s² × 1 m³/s), co prowadzi do wyniku około 11,3 m. Wiedza ta jest kluczowa w projektowaniu elektrowni wodnych, gdzie odpowiedni dobór spadów ma kluczowe znaczenie dla efektywności i ekonomiki produkcji energii. Utrzymanie optymalnych parametrów pracy pozwala na zwiększenie wydajności i zmniejszenie kosztów operacyjnych, co jest zgodne z najlepszymi praktykami w branży energetycznej.