水力発電

質問

水力発電について教えてください。
素人の質問です。

有効落差　25メートルにおいて　出力1MWの発電を行う場合、水量はどのくらいとなるでしょうか。（水量は　ｍ3 /sec で教えていただけないでしょうか。）
また、その水量を得るためのパイプの直径はどのくらいでしょうか。
斜度が　垂直、30度、45度、60度でパイプの直径は変わるでしょうか。

数式を含めて教えていただければ助かります。
また水車は、この例に適した物を教えていただけないでしょうか

回答No.2

hg3 · ベストアンサー

有効落差と出力の関係は、次式で表されます。
P=9.8QHη
P：発電出力(kW)、Q：水量(m3/sec)、H：有効落差(m)、η：効率

ご質問には、効率が示されておりませんので、仮に効率100%（=1)として、数値を当てはめると、
1000=9.8×Q×25
よって、Q≒4.1(m3/sec)となります。

パイプの直径は、流速によって変わります。ご質問では流速が示されていませんので、決めることはできません。パイプの直径と流速の関係は以下の式で表されます。
Q=vπ(D/2)^2
Q：水量(m3/sec)、 v：流速(m/sec)、D：直径(m)、π：円周率
尚、π(D/2)^2は、パイプの断面積を表すことはお分かりですね。（円の面積＝π×半径^2）
つまり、流速が倍になれば、パイプの断面積は半分で済むということです。

ちなみに流速は、斜度によっても変わりますが、流速に影響する条件は、斜度以外にも多々ありますので、斜度だけで流速を決めることは難しいでしょう。

また、適した水車は、こちらの選定表などが参考になると思います。
http://www.smallhydro.co.jp/products/syutsuryoku.html#sentei

お礼

丁寧な解説、ありがとうございます。

効率ですが、一般的にはどの程度でしょうか。（95％ぐらいは期待できるでしょうか）

回答No.5

hg3

＞効率ですが、一般的にはどの程度でしょうか。
一般的に、水車の効率が90%ちょっと、発電機の効率も90%ちょっとです。
よって、全体の効率は、80%より少し高い程度でしょう。

回答No.4

jkpawapuro

環境に依りますが水力発電の効率はざっくり８０％くらいらしいですね。

回答No.3

shintaro-2

＃１です

>別のアドレスを教えていただけないでしょうか。

ごめんなさい。
コピペで間違って、この質問自体のURLを貼ってしまいました。

正しいのはこちら
http://eleking.net/study/s_hydroelectric/sh-hydropower.html

他に見つけたのはこちら
http://www.seabell-i.com/stream-generation/
http://ve.cat-v.ne.jp/ni.eimy/uesaka/hyro.pdf

回答No.1

shintaro-2

>有効落差　25メートルにおいて　出力1MWの発電を行う場合、水量はどのくらいとなるでしょうか。（水量は　ｍ3 /sec で教えていただけないでしょうか。）

ご自分で計算してみてください。

http://okwave.jp/answer/new?qid=8771502
http://www.pref.okinawa.jp/site/kikaku/chosei/documents/30.pdf

補足

http://okwave.jp/answer/new?qid=8771502
へアクセスすると、「質問者は回答することが出来ません。
改めて操作手順をご確認ください。問題が解決しない場合は、FAQをご確認の上、お問い合わせください。」となってしまいます。
別のアドレスを教えていただけないでしょうか。