افت کل پنستاک hL = hf + hm، که در آن hf = f(L/D)(v²/2g) افت اصطکاک Darcy-Weisbach است و hm = km·v²/2g ورودیها، قوسها و شیرها را پوشش میدهد. هد خالص Hnet = Hgross − hL.
سرعت
هدف 1–3 m/s. کمتر از 1 m/s لوله را برای دبی بیش از حد بزرگ میکند؛ بیشتر از 3 m/s افت اصطکاک و خطر ضربه قوچ را افزایش میدهد.
هدف افت هد
افت پنستاک زیر ۱۰٪ هد ناخالص از نظر اقتصادی معمولاً مناسب است. مصالحه بهینه بین هزینه لوله و توان ازدسترفته اغلب برای سایتهای برق با ارزش بالا در حدود ۴–۶٪ قرار میگیرد.
افت اتصالات (نقطهای) km
این افتها در اتصالات لوله، ورودیها، قوسها و شیرها رخ میدهند — اصطلاح "جزئی" مرسوم است اما گمراهکننده است؛ در یک پنستاک کوتاه ممکن است برابر یا بیشتر از افت اصطکاک باشند. مقادیر معمول k: ورودی تیز 0.5، هر قوس 45° از 0.2–0.3، شیر دروازهای (کاملاً باز) 0.1، شیر پروانهای 0.2. مجموع تمام اتصالات را برای km کل محاسبه کنید. مقدار پیشفرض 1.5 یک ورودی و دو قوس را فرض میکند.
زبری لوله e
زبری مطلق معمول: فولاد (نو) 0.046 mm، فولاد (مستعمل) 0.15 mm، HDPE 0.003 mm، PVC/uPVC 0.0015 mm، بتن 0.3–3 mm. HDPE برای پنستاکهای کوچک میکرو-هیدرو رایج است.
Efficiency
Typical plant efficiency η ranges from 0.70 to 0.85 for Pelton and cross-flow turbines common in micro-hydro. Use 0.75 as a conservative first estimate.
Annual Energy
Annual energy assumes continuous full-flow operation (8760 hours/year). Actual production will be lower due to seasonal flow variation, maintenance downtime, and load factor.