كيف يُحسب استهلاك وقود المولد؟

يُقدَّر استهلاك الوقود في مولد الديزل بقاعدة تقريبية تبلغ نحو 0.28 L/kWh عند الحمل الكامل: الاستهلاك في الساعة ≈ القدرة الفعّالة (kW) × 0.28. وعند الحمل الجزئي لا ينخفض الاستهلاك بما يتناسب مع الحمل؛ إذ يُستهلك عند نصف الحمل ما يزيد قليلًا على نصف استهلاك الحمل الكامل تقريبًا. هذه القيم مخصصة للحساب المبدئي، ويجب دائمًا قراءة الاستهلاك الدقيق من ورقة بيانات المحرك.

المعادلة الأساسية

1. إذا كانت قدرة المولد مُعطاة بوحدة kVA فحوّلوها إلى القدرة الفعّالة: kW = kVA × 0.8
2. الاستهلاك في الساعة عند الحمل الكامل: L/h ≈ kW × 0.28

مثال: 250 kVA، أي 250 × 0.8 = 200 kW، ومن ثَمّ 200 × 0.28 ≈ 56 L/h (عند الحمل الكامل).

إن 0.28 L/kWh قيمة مقرّبة تمثّل الاستهلاك النوعي للوقود في مولدات الديزل الحديثة عند الحمل الكامل. وتؤدي علامة المحرك وطرازه، ونظام الشاحن التوربيني والوقود، وسرعة الدوران (50/60 Hz)، ودرجة الحرارة المحيطة، والارتفاع عن سطح البحر، وحالة الصيانة إلى رفع هذه القيمة أو خفضها.

الاستهلاك عند الحمل الجزئي

لا تعمل المولدات في معظم الأحيان عند الحمل الكامل. فالمحرك يستهلك الوقود حتى وهو يدور بلا حمل لتعويض خسائر الاحتكاك والمعدات المساعدة، ولهذا لا ينخفض الاستهلاك بما يتناسب مع الحمل. وفيما يلي النسب النموذجية المستخدمة في أداة حساب استهلاك الوقود لدينا:

الحمل	النسبة إلى استهلاك الحمل الكامل (تقريبًا)	L/h لمجموعة بقدرة 200 kW
25%	35%	≈ 19.6
50%	55%	≈ 30.8
75%	75%	≈ 42
100%	100%	≈ 56

انتبهوا عند قراءة الجدول: عند حمل 25% تنتج المجموعة 50 kW وتستهلك نحو 19.6 لترًا، أي نحو 0.39 لتر لكل kWh. أما عند الحمل الكامل فيبلغ الاستهلاك نحو 0.28 لتر لكل kWh. فعند الحمل المنخفض ينتج كل لتر كهرباءً أقل.

حجم الخزان ومدة التشغيل

تُحسب المدة التي يمكن أن يعمل فيها المولد أثناء الانقطاع على النحو التالي:

مدة التشغيل (ساعة) = الوقود القابل للاستخدام (L) ÷ الاستهلاك في الساعة (L/h)

مثال: مجموعة بقدرة 200 kW تعمل بمتوسط حمل 75% (≈ 42 L/h)، وخزان سعته 500 لتر:

500 ÷ 42 ≈ 12 ساعة

عند تحديد حجم الخزان:

• اعتمدوا الحجم القابل للاستخدام. فالرواسب في قاع الخزان والوقود الموجود أسفل أنبوب السحب لا يمكن استخدامهما؛ كما أن تفريغ الخزان بالكامل قد يؤدي إلى دخول الهواء والأوساخ إلى نظام الوقود.
• استخدموا ملف الحمل الفعلي. فافتراض الحمل الكامل هو الخيار الآمن، لكنه قد يؤدي إلى تكلفة خزان كبير بلا داعٍ.
• فكّروا في خطة إعادة التزويد. ففي الانقطاعات الطويلة، تحدد المدة التي يمكن خلالها توريد الوقود مدة الاستقلالية المطلوبة. وفي المنشآت الحرجة مثل المستشفيات ومراكز البيانات والاتصالات، تُحدَّد المدة المستهدفة عادةً في مواصفات المشروع.
• لا تنسوا تقادم الوقود. فالديزل المخزّن لفترة طويلة قد يتجمع فيه الماء وتنمو فيه الكائنات الدقيقة. والخزان الكبير جدًا الذي نادرًا ما يُستهلك وقوده قد يسبب مشكلات في جودة الوقود.
• التشريعات: تسري أحكام تشريعات الحريق والبيئة على تخزين الوقود فوق حجم معيّن، ويجب التحقق منها في المشروع.

العوامل المؤثرة في الاستهلاك

• مستوى الحمل: التشغيل المستمر عند حمل منخفض جدًا غير فعّال، وقد يؤدي كذلك إلى تراكم الوقود غير المحترق (wet stacking).
• الصيانة: فلتر الهواء المتسخ أو البخاخ المعطوب أو الضبط الخاطئ يزيد الاستهلاك.
• الظروف المحيطة: تؤثر درجة الحرارة المرتفعة والارتفاع عن سطح البحر في كفاءة المحرك.
• التردد: يستهلك المحرك نفسه عادةً وقودًا أكثر عند 60 Hz (1800 rpm) مقارنةً بـ 50 Hz (1500 rpm).
• جودة الوقود: الوقود غير المطابق للمواصفات أو الملوث بالماء يُفسد الاحتراق.

مثال مختصر على حساب التكلفة

مجموعة بقدرة 100 kVA (80 kW) تعمل 20 ساعة شهريًا بمتوسط حمل 50%:

• استهلاك الحمل الكامل ≈ 80 × 0.28 = 22.4 L/h
• عند حمل 50% ≈ 22.4 × 0.55 ≈ 12.3 L/h
• شهريًا ≈ 12.3 × 20 ≈ 246 لترًا

وبضرب هذه الكمية في سعر اللتر الحالي يمكنكم تقدير تكلفة الوقود الشهرية.

إذا رأيتم g/kWh في ورقة البيانات

كثيرًا ما تعطي أوراق بيانات المحركات الاستهلاك بوحدة g/kWh (الاستهلاك النوعي للوقود). وللتحويل إلى لترات تُستخدم كثافة وقود الديزل، وهي تتراوح تقريبًا بين 0.83 و0.85 kg/L:

L/h ≈ (g/kWh × kW) ÷ 1000 ÷ 0.84

وهنا نقطة ينبغي الانتباه إليها: فقيمة kW في ورقة بيانات المحرك هي القدرة الميكانيكية على عمود المحرك. أما القدرة الكهربائية التي ينتجها المولد فهي أقل منها قليلًا بسبب خسائر الألترنيتر. وإذا كانت ورقة بيانات المجموعة تعطي L/h مباشرةً فهي المصدر الأكثر عملية.

لماذا الأرقام تقريبية؟

تعكس القواعد العامة السلوك المتوسط لمحركات مختلفة. فقد تختلف مجموعتان بالقدرة نفسها في الاستهلاك اختلافًا واضحًا بسبب اختلاف علامة المحرك وتقنيته. ولذلك يجب أن يُعتمد في قرار الشراء أو حجم الخزان أو ميزانية التشغيل على قيم الاستهلاك عند أحمال 25% و50% و75% و100% الواردة في ورقة بيانات الشركة المصنّعة للمحرك.

أجروا الحساب الآن

لمعرفة الاستهلاك ومدة التشغيل عند أحمال مختلفة بإدخال قدرة مولدكم وحجم خزانه، استخدموا أداة حساب استهلاك الوقود. وإذا كنتم لا تعرفون قدرة المولد المطلوبة، فاطّلعوا أولًا على أداة حساب القدرة؛ أما قيم الاستهلاك الخاصة بكل طراز فتجدونها في الجداول الفنية على صفحات المنتجات.