小型水力发电机组装机功率的快速计算

小型水力发电机组装机功率的快

对于小型水力发电机来讲，并不需要进行复杂的规划，水文观察、季节变化、水质勘测等工作，因为它的要求并不高，经过简单的计算能够基本达到用户需求就行了。大降低用户的支出费用，安装周期等。

水流量和水头就可以决定安装发电机组

的功率。水流量一般是指一秒钟内流出的水的体积。以立方米/秒为单位。理想理论上安装功率的计算公式为：水头(m)×

流量(m3/s)×9.8＝功率(KW)。实际上机

组的效率并不是100%，因此要把机组的效率算上。一般水头我们以H来表示，流量以Q来表示，机组效率为η来表示，一

般η取0.7左右。g表示重力加速度，功率以P来表示，那么安装功率的计算公式为：P ＝HQηg 例如：水流量为0.08m3/s，水头为2米高，那么可以安装的功率为：0.08×2×9.8×0.7 ＝1.0976(KW)，即实

际可以安装功率为：1千瓦。

由于9.8×0.7≈7，所以我们以更简化为：水头(m)×流量(m3/s)×7＝功率(KW)。

水流量的计算

在规划一个小型水力发电机之前，往往需要计算一下水的流量。很多人都问我，有没有一个简单的办法测出水流量，没有。在我的小型水力发电机说明书里是这样

子说明测流量的办法：

流量(m3) Q=Sv 其中S为横段面积（m2），

v为流速（m/s）

①、首先测量得水沟的横截面积S，比如可量得水沟的宽、高粗略算出横截面积S，如要测得更准确，可对水沟的横截面积进行分割细分测得各小块面积，然后再相加

得出总面积。

②、水流速的测法，可直接丢一漂浮物在水面上，然后看它在一定时间内漂流过的路程，然后再计算出其1秒内流过的路

程，即为水的流速。

③、还可以用一个比较大的水桶来直接接水，然后计算出流量。估测流量时，要多次测量取平均值，还要考虑到每个季节的

水量变化情况。

这些也是我目前想到的能够测量水流量

的办法了。

什么叫做水头？

在英文中有个词：water head,直接译成中文就是：水头，水头由此而来，但它半不是指水的头部的意思。

水头是水利发电机应用中的个专业术词，意思同等于水的落差，水位差。比如一个瀑布，上游水与瀑布底之间的垂直高度，就是水头高度。比如一个水坝的水平面与坝底之间的垂直高度就是水头高度。

发电机的电压根什么有关？

在小型水力发电机里，电压的稳定性是一个难题。在简单的小型水力发电机里，很难做到电压稳定。那么电压究竟和什么

因素有关呢？是什么引起电压的变化呢？在交流发电机里，电压是随着发电机的转速变化而变化的。转速越高，电压就越高。当负载变化时，也就是用电量变化时，发电机的受力也随之变化，其转速就会跟着变化。所以有两个因素会引起发电机电压的变化：水流量、用电负载。在使用小型水力发电机时，应适当调节水流量和用电

负载来稳定电压

什么是发电机的极数?

很简单，发电机里面感应磁场的极数，就是发电机的极数。一般发电机里面每一个磁极对应一组线圈，所以发电机的极数，也就是发电机里面的线圈组数。常用的发电机极数有2极、4极、6极。

如何选择小型水力发电机？

购买安装小型水力发电机，虽然很简单，但是要能装得合理，高效率，最好能了解一定的水力发电机基础知识。

水力发电机是靠水的能量来发电的。一般大家都认为水流得急，冲得快，就能够发电。这种状况是最常见，也是大家最直觉认为的。在这个里面有一个因素，就是水的落差，或者称上游与下游的水位差，越大，水流就越急。水的落差，我们就叫做水头。对于目前的小型水力发电机来讲，工正常工作，都需要一定的水头。水头越

高越好。

针对不同的水头，采用不同的小型水力发电机类型，以达到较高的效率。可以简单的分成：低水头小型水力发电机（水头1米－6米）和高水头小型水力发电机（水

头6米以上）。

低水头采用轴流式水力发电机，高水头采用斜击式水力发电机。

新疆克州闪电河新能源开发有限公司

编制：耶合亚江.萨力

2013年3月20号

新疆工程学院