Spad wody w elektrowni wodnej

Spad wody oznacza różnicę wysokości między poziomem wody przed turbiną a poziomem wody za turbiną. Oznacza się go symbolem H i podaje w metrach [m]. Jest jednym z najważniejszych parametrów elektrowni wodnej, ponieważ bezpośrednio wpływa na możliwą do uzyskania moc.

Zależność mocy od spadu

Moc elektrowni wodnej oblicza się ze wzoru:

P = ρ · g · Q · H · η

gdzie:
- P – moc czynna [W],
- ρ – gęstość wody, zwykle 1000 kg/m³,
- g – przyspieszenie ziemskie, około 9,81 m/s²,
- Q – przepływ objętościowy wody [m³/s],
- H – spad wody [m],
- η – sprawność układu.

Im większy spad H, tym większa energia potencjalna wody i tym większa możliwa moc turbiny. Podobny efekt daje zwiększenie przepływu Q.

Przekształcenie wzoru

Jeżeli trzeba obliczyć wymagany spad, wzór należy przekształcić:

H = P / (ρ · g · Q · η)

Przed podstawieniem danych trzeba pamiętać o jednostkach. Moc w kilowatach należy zamienić na waty, np. 50 kW = 50 000 W.

Przykład

Dla mocy 50 000 W, przepływu 2,0 m³/s i sprawności 0,85:

H = 50000 / (1000 · 9,81 · 2,0 · 0,85) ≈ 3,0 m

Wymagany spad wynosi więc około 3 m.