Безкоштовний онлайн-калькулятор потужності мікро-ГЕС

Калькулятор потужності русловій мікро-ГЕС

Вхідні дані

Витрата, Q		X
Повний напір, H_gross		X
Діаметр напірного трубопроводу, D		X
Довжина напірного трубопроводу, L		X
Шорсткість труби, e (Дивіться примітки)		X
Коефіцієнт місцевих втрат, k_m ? (Дивіться примітки)		X
Кінематична в'язкість, ν ?		X
ККД установки, η (0–1)		X

Результати

Швидкість течії, v	Швидкість течії, v	X
Перевірка швидкості (Дивіться примітки)	Перевірка швидкості (Дивіться примітки)	X
Коефіцієнт тертя, f	Коефіцієнт тертя, f	X
Втрати напору на тертя, h_f	Втрати напору на тертя, h_f	X
Втрати напору, h_m	Втрати напору, h_m	X
Сумарні втрати в трубопроводі, h_L	Сумарні втрати в трубопроводі, h_L	X
Перевірка втрат напору (Дивіться примітки)	Перевірка втрат напору (Дивіться примітки)	X
Чистий напір, H_net	Чистий напір, H_net	X
Потужність, P	Потужність, P	X
Річна виробітка при 100% завантаженні	Річна виробітка при 100% завантаженні	X

Примітки

Втрати напору

Сумарні втрати в трубопроводі h_L = h_f + h_m, де h_f = f(L/D)(v²/2g) — втрати на тертя за Darcy-Weisbach, а h_m = k_m·v²/2g — втрати на вході, поворотах і засувках. Чистий напір H_net = H_gross − h_L.

Швидкість

Цільовий діапазон 1–3 m/s. Нижче 1 m/s — труба завелика для даної витрати; вище 3 m/s — зростають втрати на тертя та ризик гідравлічного удару.

Цільові втрати напору

Втрати в напірному трубопроводі нижче 10% від повного напору, як правило, є економічно обґрунтованими. Оптимальний компроміс між вартістю труби та втраченою потужністю зазвичай становить 4–6% для об'єктів з високою вартістю електроенергії.

Місцеві втрати k_m

Ці втрати виникають у з'єднаннях труб, на входах, поворотах та засувках — термін "малі" є умовним і оманливим; у короткому трубопроводі вони можуть дорівнювати або перевищувати втрати на тертя. Типові значення k: гострий вхідний отвір 0.5, кожен поворот на 45° 0.2–0.3, шиберна засувка (повністю відкрита) 0.1, метеликова засувка 0.2. Сумуйте всі фітинги для отримання k_m. За замовчуванням 1.5 передбачає один вхід та два поворота.

Шорсткість труби e

Типова абсолютна шорсткість: сталь (нова) 0.046 mm, сталь (б/у) 0.15 mm, HDPE 0.003 mm, ПВХ/uPVC 0.0015 mm, бетон 0.3–3 mm. HDPE широко застосовується для малих напірних трубопроводів мікро-ГЕС.

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.