水能如何工作，电力转换和效率

水力发电的原理

水权力是头和流的结合。考虑一个典型的水电系统。水从小溪中分流到管道中，在那里被带到山下并通过涡轮(流)。垂直的下降(压头)在管道的底部产生压力。加压的水从管子的末端产生的力驱动涡轮机。更多的流量，或者更多的头，产生更多的力量。

关于你的网站，HEAD和FLOW是你需要知道的两件最重要的事情。在认真讨论项目、它将产生的能量或组件的成本之前，您必须拥有这些度量。正如你将看到的，水力系统的每个方面都围绕着水头和水流旋转。记住:水头是水压力，它是由进水口和涡轮机之间的海拔差造成的。水头可以表示为垂直距离(英尺或米)，也可以表示为压力，如磅每平方英寸(psi)。净水头是水轮机在水流动时可用的压力，它总是小于水关闭时的压力。我们将在后面讨论，管道直径对净水头有很大的影响。流量是水的数量，用“每秒或每分钟的体积”表示，如加仑/分钟(gpm)、立方英尺/秒(cfs)或升/秒(lps)。水头和水流必须同时存在才能产生水力。设计流量是液压系统设计的最大流量。它将小于你的最大流量(特别是在雨季)，并且通常是电力输出和成本之间的平衡。 Net HEAD and Design FLOW are used to specify hydro system components.

精确的水头和流量测量的重要性怎么强调都不过分。在本指南的后面，我们将讨论如何测量水头和流量。

功率转换与效率

事实上，发电只不过是把一种能源转换成另一种。涡轮机将水能在其轴上转化为旋转功率，然后再由发电机转化为电能。需要注意的是:权力从来都不是创造出来的;它只能从一种形式转换为另一种形式。有些能量会在转换的每个点上通过摩擦而丢失。效率是衡量实际转换了多少能量的标准。

简单的公式是:净功率=总功率x效率

当水力转化为电能时，一些电力损耗是不可避免的，但通过良好的设计，这些损耗可以被最小化。你的水力系统的每个方面，从进水到汽轮发电机对准，影响效率。涡轮设计尤为重要;一个好的涡轮供应商会与你密切合作，指定一个涡轮具有动态运行特性，符合你的头和流量。