Министерство высшего и средне специального образования республики узбекистан

P = 0.0098 Q∙Hg 

---

29 
Где: P - мощность (кВт); Q- расход воды (л/сек); Hg - полный 
гидростатический напор (м) 
Необходимый для получения данного количества энергии гидростатический 
напор равен: 
Hg = P/Q 
Величина гидростатического напора может быть значительной (как в 
водопаде) или небольшой. Реально получается, что энергия будет зависеть от 
того, насколько эффективно вода доставляется от вершины конструкции до ее 
основания (зависит от длины, размера и типа используемой трубы). Затем, 
насколько эффективно энергия конвертируется в электричество. Далее, 
электроэнергия передается от генератора до места использования – жилых 
зданий, механизмов, и т.д. На этом участке также теряется часть энергии. Обычно 
высокоэффективная энергосистема требует более высоких затрат. 
При условии, что система обладает достаточным гидростатическим 
напором и расходом (дебитом) воды, рассматриваются другие аспекты – затраты 
на рабочую силу, материалы и проч. В каждом отдельном случае эти компоненты 
широко разнятся. 
Для использования микро ГЭС нужно направить по трубам поток воды от 
места выше по течению к турбине. Чем больше перепад высот и расход воды, тем 
больше электроэнергии будет генерировать микро ГЭС. 

---

30 
2. Выбор оптимального типа микро-ГЭС для поселка «Нанай» 
2.1. Существующие типы турбин микро-ГЭС 
Гидротурбины бывают двух типов: реактивные гидротурбины, рабочее 
колесо которых полностью погружено в воду и вращается в основном за счет 
разности давлений до и за колесом при низких значениях; активные 
гидротурбины, рабочее колесо которых вращается в воздухе натекающим на 
его лопасти при высоком давлении. 
Активные турбины. Принцип работы типичной активной турбины – 
колеса Пельтона (ковшовой турбины) основан на использовании кинетической 
энергии потока. Для этого потенциальную энергию воды перед плотиной 
превращают в кинетическую энергию струи, которую направляют в ковши, 
расположенные на ободе колеса. Взаимодействие с ковшом изменяет 
направление движения струи, следовательно, со стороны ковша на струю 
действует сила, а значит, такая же по величине сила действует на ковш. Эта 
тангенциальная сила и вращает гидротурбину. Статическое давление в любой 
точке струи при этом постоянно и равно атмосферному. 
На рис.2.1,а показано взаимодействие струи с ковшом в связанной с 
неподвижным наблюдателем системе отсчета. Ковш движется вправо с 
постоянной скоростью 
t
u
. Как видно из рисунка, струя, обтекая поверхность 
ковша, разворачивается почти на 180
0
. В идеальном случае разворота потока 
на 180
0
скорость отраженной от ковша струи будет меньше скорости 
набегающей струи из-за трения воды о поверхность ковша. 
На рис. 2.1,б показаны векторы скорости набегающей u
r1
и отраженной 
u
r2
струй в системе координат, связанной с ковшом. В этом случае исходя из 
закона сохранения количества движения потока жидкости постоянного 
сечения имеем 
u
r1
- u
r2





t
j
u
u
х
(2.1) 
где х – единичный вектор направления набегающей струи. 

---

31 
Действующая на ковш сила, равная изменению количества движения 
потока жидкости в единицу времени, совершает работу
 


t
t