Jak obliczyć zużycie paliwa agregatu?

Zużycie paliwa przez generator diesla szacuje się według przybliżonej zasady na około 0,28 litra/kWh przy pełnym obciążeniu: zużycie godzinowe ≈ moc czynna (kW) × 0,28. Przy obciążeniu częściowym zużycie nie maleje proporcjonalnie do obciążenia; przy połowie obciążenia zużywa się nieco ponad połowę zużycia przy pełnym obciążeniu. Wartości te służą do obliczeń wstępnych; dokładne zużycie należy zawsze odczytać z karty katalogowej silnika.

Podstawowy wzór

1. Jeżeli moc agregatu podano w kVA, przelicz ją na moc czynną: kW = kVA × 0,8
2. Zużycie godzinowe przy pełnym obciążeniu: L/godz. ≈ kW × 0,28

Przykład: 250 kVA → 250 × 0,8 = 200 kW → 200 × 0,28 ≈ 56 L/godz. (przy pełnym obciążeniu).

0,28 L/kWh to zaokrąglona wartość odpowiadająca jednostkowemu zużyciu paliwa nowoczesnych generatorów diesla przy pełnym obciążeniu. Marka i model silnika, turbosprężarka i układ paliwowy, prędkość obrotowa (50/60 Hz), temperatura otoczenia, wysokość nad poziomem morza i stan techniczny zmieniają tę wartość w górę lub w dół.

Zużycie przy obciążeniu częściowym

Agregaty przez większość czasu nie pracują przy pełnym obciążeniu. Silnik zużywa paliwo nawet na biegu jałowym, aby pokryć straty tarcia i straty wyposażenia pomocniczego. Dlatego zużycie nie maleje proporcjonalnie do obciążenia. Typowe proporcje stosowane w naszym kalkulatorze zużycia paliwa:

Obciążenie	Udział w zużyciu przy pełnym obciążeniu (w przybliżeniu)	L/godz. dla agregatu 200 kW
25%	35%	≈ 19,6
50%	55%	≈ 30,8
75%	75%	≈ 42
100%	100%	≈ 56

Uwaga przy odczycie tabeli: przy obciążeniu 25% agregat wytwarza 50 kW i zużywa około 19,6 litra, czyli około 0,39 litra na kWh. Przy pełnym obciążeniu jest to około 0,28 litra na kWh. Przy niskim obciążeniu każdy litr wytwarza mniej energii elektrycznej.

Pojemność zbiornika i czas pracy

Czas, przez jaki agregat może pracować podczas przerwy w zasilaniu, oblicza się następująco:

Czas pracy (godz.) = paliwo użyteczne (L) ÷ zużycie godzinowe (L/godz.)

Przykład: agregat 200 kW pracujący przy średnim obciążeniu 75% (≈ 42 L/godz.), zbiornik 500 litrów:

500 ÷ 42 ≈ 12 godzin

Przy doborze zbiornika:

• Przyjmij pojemność użyteczną. Osadu na dnie zbiornika i paliwa poniżej rury ssącej nie można wykorzystać; całkowite opróżnienie może spowodować przedostanie się powietrza i zanieczyszczeń do układu paliwowego.
• Stosuj rzeczywisty profil obciążenia. Założenie pełnego obciążenia jest bezpieczne, ale może generować koszt niepotrzebnie dużego zbiornika.
• Uwzględnij plan uzupełniania paliwa. Czas, w jakim można dostarczyć paliwo podczas długich przerw w zasilaniu, określa wymagany czas autonomii. W obiektach krytycznych, takich jak szpitale, centra danych i obiekty telekomunikacyjne, docelowy czas jest zwykle określony w specyfikacji projektu.
• Należy pamiętać o starzeniu się paliwa. W oleju napędowym przechowywanym przez długi czas może gromadzić się woda i może dochodzić do rozwoju mikroorganizmów. Zbyt duży i rzadko opróżniany zbiornik może prowadzić do problemów z jakością paliwa.
• Przepisy: magazynowanie paliwa powyżej określonej objętości podlega przepisom przeciwpożarowym i środowiskowym; należy je sprawdzić w projekcie.

Czynniki wpływające na zużycie

• Poziom obciążenia: stała praca przy bardzo niskim obciążeniu jest nieefektywna i może prowadzić do gromadzenia się niespalonego paliwa (wet stacking).
• Obsługa techniczna: zanieczyszczony filtr powietrza, uszkodzony wtryskiwacz lub nieprawidłowa regulacja zwiększają zużycie.
• Warunki otoczenia: wysoka temperatura i wysokość nad poziomem morza wpływają na sprawność silnika.
• Częstotliwość: ten sam silnik przy 60 Hz (1800 obr./min) zwykle zużywa więcej paliwa niż przy 50 Hz (1500 obr./min).
• Jakość paliwa: paliwo niezgodne z normą lub zanieczyszczone wodą pogarsza spalanie.

Krótki przykład obliczenia kosztów

Agregat 100 kVA (80 kW) pracuje 20 godzin miesięcznie przy średnim obciążeniu 50%:

• Zużycie przy pełnym obciążeniu ≈ 80 × 0,28 = 22,4 L/godz.
• Przy obciążeniu 50% ≈ 22,4 × 0,55 ≈ 12,3 L/godz.
• Miesięcznie ≈ 12,3 × 20 ≈ 246 litrów

Mnożąc tę ilość przez aktualną cenę litra, można oszacować miesięczny koszt paliwa.

Jeżeli w karcie katalogowej podano g/kWh

Karty katalogowe silników często podają zużycie w g/kWh (jednostkowe zużycie paliwa). Do przeliczenia na litry stosuje się gęstość oleju napędowego, która wynosi około 0,83–0,85 kg/L:

L/godz. ≈ (g/kWh × kW) ÷ 1000 ÷ 0,84

Należy przy tym zwrócić uwagę na jedną kwestię: kW w karcie katalogowej silnika to moc mechaniczna na wale silnika. Moc elektryczna wytwarzana przez agregat jest nieco niższa z powodu strat w prądnicy. Jeżeli karta katalogowa agregatu podaje bezpośrednio L/godz., jest to najbardziej praktyczne źródło.

Dlaczego liczby są przybliżone?

Zasady ogólne odzwierciedlają średnie zachowanie różnych silników. Dwa agregaty o tej samej mocy mogą zużywać wyraźnie różne ilości paliwa ze względu na różną markę i technologię silnika. Przy decyzji o zakupie, doborze zbiornika lub budżetu eksploatacyjnego należy opierać się na wartościach zużycia przy obciążeniu 25%, 50%, 75% i 100% podanych w karcie katalogowej producenta silnika.

Wykonaj obliczenia od razu

Aby po wprowadzeniu mocy agregatu i pojemności zbiornika zobaczyć zużycie i czas pracy przy różnych obciążeniach, skorzystaj z narzędzia kalkulator zużycia paliwa. Jeżeli nie znasz wymaganej mocy agregatu, najpierw skorzystaj z narzędzia kalkulator mocy; wartości zużycia dla poszczególnych modeli znajdują się w tabelach technicznych na stronach produktów.