نحوه محاسبه مصرف سوخت دیزل ژنراتور: راهنمای عملی برای اپراتورها

هر بودجه عملیاتی به یک عدد سوخت نیاز دارد. یک کارخانه متوسط ​​با یک ژنراتور آماده به کار 500 کیلوولت آمپر را در نظر بگیرید که انتظار می رود هر ماه حدود 12 ساعت خط تولید را حمل کند. برگه اطلاعات فروشنده، مصرف سوخت تمام بار را فهرست می کند، اما دستگاه به ندرت در بار کامل کار می کند. بار واقعی به طور متوسط ​​تقریباً 60 درصد خروجی نامی است و مدیر کارخانه باید بداند که چند لیتر گازوئیل برای تهیه، مخزن ذخیره سازی چقدر باید باشد و صورت حساب ماهانه سوخت چگونه خواهد بود. بدون یک روش قابل اعتماد برای تخمین مصرف بار جزئی، کارخانه یا سوخت را بیش از حد می‌خرد و هزینه‌های عملیاتی خود را افزایش می‌دهد، یا مخزن را کم پر می‌کند و خطر توقف پشتیبانی را تهدید می‌کند. هیچ یک از نتایج قابل قبول نیست، و هر دو با یک رویکرد محاسباتی ساده قابل اجتناب هستند.

این راهنما نحوه محاسبه مصرف سوخت دیزل ژنراتور را با استفاده از یک فرمول ساده، مقادیر واقعی مصرف سوخت خاص، جداول مرجع و نمونه های کار شده توضیح می دهد. پاسخ کوتاه، اگر فقط به یک عدد نیاز دارید، این است: بار واقعی بر حسب کیلووات را در مصرف سوخت خاص موتور بر حسب لیتر در کیلووات ساعت ضرب کنید. برای یک مجموعه دیزل ژنراتور مدرن، مقدار معمولی بار کامل حدود 0.25 لیتر در هر کیلووات ساعت یا تقریباً 0.066 گالن آمریکا در هر کیلووات ساعت است و با کاهش درصد بار این مقدار افزایش می یابد. بقیه این مقاله هر اصطلاح را تعریف می‌کند، نحوه اعمال روش را در موقعیت‌های واقعی نشان می‌دهد، و متغیرهایی را توضیح می‌دهد که تخمین برنامه‌ریزی را از یک رقم عملیاتی اندازه‌گیری شده جدا می‌کند.

چرا برآورد دقیق مصرف سوخت اهمیت دارد؟

سوخت معمولاً بزرگترین هزینه عملیاتی متغیر یک ژنراتور دیزلی است. برای مجموعه‌ای که چند صد ساعت در سال کار می‌کند، سوخت دیزل به راحتی می‌تواند از مجموع هزینه‌های نگهداری معمول و تعمیرات جزئی فراتر رود. تخمینی که ده یا پانزده درصد کاهش داشته باشد ممکن است در یک محاسبه سریع قابل قبول به نظر برسد، اما وقتی در صدها ساعت کارکرد و قیمت سوخت در نوسان ضرب شود، تأثیر مالی قابل توجه می شود. ارقام دقیق مصرف، یک هزینه عملیاتی مبهم را به یک آیتم خطی تبدیل می کند که می تواند برنامه ریزی، کنترل و تأیید شود.

تهیه سوخت یکی دیگر از دلایل عملی برای دریافت درست اعداد است. کارخانه‌ای که مصرف ماهانه خود را می‌داند، می‌تواند عرضه سوخت را به صورت فله‌ای منعقد کند، تحویل را بر اساس یک تقویم ثابت برنامه‌ریزی کند و از سوخت‌گیری اضطراری با قیمت‌های بالاتر اجتناب کند. کارخانه ای که میزان مصرف خود را نمی داند به جای مدیریت موجودی، در نهایت به سطوح پایین مخزن واکنش نشان می دهد. این تفاوت در سایت‌های دوردست، کمپ‌های معدن، تاسیسات مخابراتی و پروژه‌های ساختمانی که تحویل سوخت به خودی خود هزینه و زمان طولانی دارد، اهمیت بیشتری دارد.

اندازه مخزن نیز به همین محاسبه بستگی دارد. یک ژنراتور 100 کیلوواتی در بار کامل تقریباً 25 لیتر در ساعت می سوزاند، بنابراین نیاز به استقلال 24 ساعته، یک مخزن 600 لیتری را قبل از اضافه کردن هرگونه ذخیره ضروری می کند. بار را به 50 درصد تغییر دهید و همان ماشین فقط به 14 لیتر در ساعت نیاز دارد که هم حجم باک و هم فاصله سوخت گیری را تغییر می دهد. فرمول موجود در این مقاله همان فرمولی است که برای تعیین اینکه آیا یک سایت به مخزن روزانه 1000 لیتری یا نصب فله 10000 لیتری نیاز دارد استفاده می شود.

هنگام مقایسه پیشنهادات از تامین کنندگان مختلف، داده های مصرف نیز اهمیت دارد. گاهی اوقات فروشندگان ارقام مصرف بار کامل را نقل می کنند که تحت شرایط آزمایش، دما یا تعاریف بار مختلف اندازه گیری شده است. دو پیشنهاد برای رتبه اسمی یکسان ممکن است چند لیتر در ساعت متفاوت باشند، در حالی که تفاوت واقعی صرفاً فرض بار پنهان در پشت عدد است. عادی سازی هر قیمت در یک نمایه بار به اپراتور این امکان را می دهد که ماشین ها را با شرایط مساوی مقایسه کند و ببیند که کدام واحد در واقع هزینه کمتری برای اجرا دارد.

در نهایت، سوختن سوخت ورودی مستقیمی برای انتخاب تجهیزات و گزارش‌های محیطی است. ژنراتورهای بزرگ با بار کم کار می کنند، سوخت بیشتری را در هر کیلووات ساعت تولید می سوزانند و دوره بازگشت سرمایه را افزایش می دهند. محاسبات انتشار گازهای گلخانه ای، حسابداری کربن و گزارش های پایداری سایت همگی از یک رقم مصرف دیزل شروع می شوند. بنابراین یک برآورد مصرف سوخت معتبر از تصمیمات مهندسی، تصمیمات مالی و تصمیمات انطباق همزمان پشتیبانی می کند.

اصطلاحات اساسی: kVA، kW، ضریب توان و بار

مجموعه ژنراتورها معمولاً بر حسب kVA درجه بندی می شوند، زیرا خروجی دینام توسط جریان و ولتاژ محدود می شود تا توان واقعی که توسط بار گرفته می شود. با این حال، موتور دیزل، سوخت را با توجه به توان الکتریکی واقعی که باید تولید کند، بر حسب کیلووات می سوزاند. رابطه بین این دو عامل قدرت است. برای اکثر مجموعه ژنراتورهای سه فاز، ضریب توان مشخصه استاندارد 0.8 است، به این معنی که توان واقعی قابل استفاده در کیلووات برابر با رتبه kVA ضرب در 0.8 است.

بنابراین یک مجموعه ژنراتور 500 کیلوولت آمپر دارای توان واقعی 400 کیلو وات در ضریب توان 0.8 است. اگر بار متصل کمتر از آن کشیده شود، دستگاه با بار جزئی کار می کند. یک مجموعه 250 کیلوولت آمپر دارای 200 کیلو وات توان واقعی و یک مجموعه 1000 کیلو ولت آمپر دارای 800 کیلو وات است. این تبدیل اولین مرحله در هر محاسبه سوخت است زیرا مصرف متناسب با کیلووات تحویل واقعی است، نه با رتبه kVA چاپ شده روی پلاک.

تقریباً در هر برگه داده دو عبارت رتبه بندی اضافی ظاهر می شود. درجه آماده به کار حداکثر توانی است که می تواند برای تعداد محدودی از ساعت ها در سال تامین شود، معمولاً در هنگام خرابی شبکه یا تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده، بدون قابلیت اضافه بار. درجه اول قدرتی است که می تواند به طور مداوم به یک بار متغیر عرضه شود. مصرف سوخت همیشه باید با بار واقعی دستگاه مرتبط باشد، چه این بار در پاکت آماده به کار باشد یا در پاکت اصلی.

ضریب بار، نسبت توان واقعی تحویل شده به توان واقعی نامی مجموعه است. یک ژنراتور 200 کیلوواتی که 150 کیلووات تولید می کند با ضریب بار 75 درصد کار می کند. یک ژنراتور 400 کیلوواتی که 100 کیلووات تولید می کند تنها با ضریب بار 25 درصد کار می کند. یک دستگاه بسته به جایی که در منحنی بار خود قرار می گیرد، می تواند مقادیر بسیار متفاوتی از سوخت را بسوزاند، به همین دلیل است که ضریب بار دومین عدد مهم بعد از خود رتبه بندی کیلووات است.

از آنجایی که مصرف سوخت با قدرت واقعی مقیاس می شود، ماشینی که با 75 درصد بار کار می کند، به طور قابل توجهی کمتر از همان ماشینی که با بار 100 درصد کار می کند، می سوزد. عکس آن نیز صادق است: ژنراتوری که برای کار خود به شدت بزرگ است با ضریب بار کم کار می کند و سوخت بیشتری را در هر کیلووات ساعت تحویل نسبت به یک ماشین با اندازه مناسب می سوزاند. هر دو اصل برای روش محاسبه ای که در ادامه می آید، محور هستند.

فرمول استاندارد مصرف سوخت

بیشتر محاسبات عملی سوخت به یک معادله کاهش می یابد. نرخ مصرف سوخت بر حسب لیتر در ساعت، توان خروجی واقعی بر حسب کیلووات ضرب در مصرف سوخت خاص بر حسب لیتر در هر کیلووات ساعت است:

مصرف سوخت (L/h) = توان خروجی واقعی (کیلووات) × مصرف سوخت خاص (L/kWh)

مصرف سوخت خاص، مقدار گازوئیل مورد نیاز برای تولید یک کیلووات ساعت انرژی الکتریکی است. با طراحی موتور، سرعت، توربوشارژ، کالیبراسیون آلاینده ها، بار و شرایط متفاوت است. موتورهای دیزل توربوشارژ مدرن که در مجموعه ژنراتورها استفاده می شوند معمولاً در بار کامل به حدود 0.25 لیتر در کیلووات ساعت می رسند. موتورهای صنعتی بزرگ با احتراق بهینه می توانند به 0.21 تا 0.23 L/kWh برسند، در حالی که موتورهای پرسرعت کوچکتر ممکن است بین 0.28 و 0.30 L/kWh باشند. هنگامی که داده خاصی در دسترس نیست، مقادیر برنامه ریزی در جدول زیر یک نقطه شروع معقول را ارائه می دهد.

مصرف سوخت ویژه در محدوده بار ثابت نیست. موتورهای دیزلی در حدود 70 تا 90 درصد بار نامی به بهترین بازده حرارتی خود می رسند. در بارهای کمتر راندمان کاهش می یابد و لیتر سوخت مصرفی در هر کیلووات ساعت افزایش می یابد. این اثر بین 50 تا 100 درصد بار کم است، اما زیر 30 درصد بار مشخص می شود، جایی که موتور نیز مستعد تراکم کربن و انباشته شدن خیس می شود.

یک قانون سرانگشتی معروف در آمریکای شمالی این است که یک دیزل ژنراتور در هر کیلووات ساعت در بار کامل حدود 0.1 گالن سوخت می سوزاند. از نظر متریک، این تقریباً 0.38 L/kWh است. این قانون عمدا محافظه کارانه است. این برای غربالگری سریع یک برنامه جدید مفید است زیرا صورتحساب سوخت را دست کم نمی گیرد، اما معمولاً مصرف واقعی یک مجموعه ژنراتور توربوشارژ مدرن را که اغلب بین 0.066 و 0.08 gal/kWh در بار کامل ارائه می دهد، بیش از حد اعلام می کند. برای موتورهای قدیمی‌تر، واحدهای کنترل مکانیکی یا ماشین‌هایی که در شرایط نامناسب هستند، رقم بالاتر می‌تواند واقعی باشد. 0.1 gal/kWh را به عنوان یک عدد برنامه ریزی کران بالا در نظر بگیرید و زمانی که داده های سازنده یا مقادیر اندازه گیری شده دارید، آن را اصلاح کنید.

در عمل متریک، مقادیر برنامه ریزی در جدول بالا برای واحدهای مدرن توربوشارژ به خوبی پذیرفته شده است. یک طرح تنفس طبیعی یا قدیمی تر کارایی بیشتری خواهد داشت، بنابراین سایتی که تجهیزات قدیمی را کار می کند باید پنج تا ده درصد به برآورد اضافه کند. برای هر پروژه حیاتی، منحنی مصرف منتشر شده توسط سازندگان باید جایگزین این مقادیر عمومی شود.

جدول مرجع مصرف سوخت دیزل ژنراتور بر حسب بار

با استفاده از مقادیر برنامه ریزی از بخش قبل، می توان یک جدول مرجع برای هر رتبه بندی ژنراتور ساخت. جدول زیر ارقام مصرف گرد شده را بر حسب لیتر در ساعت برای اندازه های معمولی ژنراتورهایی که در بارهای 25، 50، 75 و 100 درصد کار می کنند، فهرست می کند. این ارقام یک موتور دیزل توربوشارژ مدرن را در شرایط محیطی استاندارد، نزدیک سطح دریا، با سوخت خوب و واحدی که به درستی نگهداری می شود، فرض می کند.

برای تبدیل لیتر در ساعت به گالن آمریکا در ساعت بر 3.785 تقسیم کنید. برای تبدیل به گالن امپراتوری، بر 4.546 تقسیم کنید. به عنوان مثال، یک ژنراتور 400 کیلووات در بار کامل حدود 100 لیتر در ساعت می سوزاند که تقریباً 26.4 گالن آمریکا در ساعت یا 22 گالن امپراتوری در ساعت است. همین دستگاه در نیم بار 56 لیتر در ساعت یا حدود 14.8 گالن آمریکا در ساعت می سوزاند. در نظر گرفتن هر دو واحد به هنگام مقایسه گزارش های سایت تهیه شده توسط تیم ها یا تامین کنندگان مختلف کمک می کند.

روش گام به گام محاسبه مصرف

محاسبه به اندازه کافی ساده است که بتوان روی یک دفترچه یادداشت انجام داد، اما سزاوار یک توالی منظم است تا هیچ فرض مهمی نادیده گرفته شود. هر زمان که به تخمین مصرف سوخت نیاز است این مراحل را دنبال کنید.

1. با ضرب در ضریب توان، معمولاً 0.8، رتبه ژنراتور را از kVA به kW تبدیل کنید.
2. پروفیل بار مورد انتظار را تعیین کنید: کیلووات واقعی استخراج شده توسط تجهیزات متصل به عنوان درصدی از ظرفیت نامی بیان می شود.
3. مصرف سوخت خاص برای آن درصد بار را از جدول بالا یا از برگه اطلاعات سازنده برای مدل دقیق انتخاب کنید.
4. خروجی واقعی بر حسب کیلووات را در مصرف سوخت خاص ضرب کنید تا میزان مصرف بر حسب لیتر در ساعت به دست آید.
5. نرخ را در ساعات کاری برنامه ریزی شده ضرب کنید و اگر چرخه کاری متفاوت بود، برای هر بخش بار مختلف تکرار کنید.

مثال 1: یک سایت دارای یک مجموعه ژنراتور 250 کیلوولت آمپر با توان 200 کیلو وات با ضریب توان 0.8 است. بار 150 کیلو وات است که 75 درصد امتیاز است. با استفاده از مصرف سوخت خاص 0.26 L/kWh در بار 75 درصد، مصرف 150 × 0.26 = 39 L/h است. طی یک شیفت تولید 10 ساعته، این واحد تقریباً 390 لیتر گازوئیل می سوزاند. ماشین آلات این کلاس در سراسر صنعت رایج هستند. مجموعه دیزل ژنراتورهای 100-300 کیلوولت آمپر اغلب برای پشتیبان گیری کارخانه، قدرت ساخت و ساز و کاربردهای تجاری کوچک استفاده می شود و ارقام مصرف آنها با الگوی محاسباتی مشابهی مطابقت دارد.

مثال 2: یک ژنراتور آماده به کار 500 کیلوولت آمپر با توان 400 کیلو وات، به کارخانه ای با بار متوسط ​​240 کیلو وات خدمت می کند. یعنی 60 درصد امتیاز. درون یابی بین مقادیر 50 درصد و 75 درصد، مصرف سوخت ویژه تقریبی 0.27 L/kWh را نشان می دهد. میزان مصرف 240 × 0.27 = 64.8 L/h است. اگر دستگاه در هنگام اختلالات شبکه 12 ساعت در ماه کار کند، نیاز ماهانه سوخت حدود 778 لیتر است. در طول یک سال کامل، با همین الگو، مصرف سالانه تقریباً 9340 لیتر است.

مثال 3: یک مرکز داده یک ژنراتور پشتیبان 2000 کیلوواتی را نصب می کند که تحت آزمایش و پشتیبانی جزئی UPS حدود 200 ساعت در سال با بار متوسط ​​40 درصد کار می کند. خروجی واقعی 800 کیلو وات است. در بار 40 درصد، مصرف سوخت خاص تقریباً 0.30 لیتر در کیلووات ساعت است. مصرف 800 × 0.30 = 240 لیتر در ساعت است. بیش از 200 ساعت، مصرف سوخت سالانه 48000 لیتر یا حدود 12700 گالن آمریکایی است. این رقم مبنایی برای قرارداد تامین سوخت، ظرفیت مخزن ذخیره سازی و گزارش زیست محیطی برای تاسیسات می شود.

هنگامی که یک سایت دارای چندین بخش بار مجزا است، مانند چهار ساعت در بار کامل و سپس شش ساعت در نیم بار، هر بخش را جداگانه محاسبه کنید و نتایج را اضافه کنید. میانگین درصد بار در طول زمان بدون وزن دهی بر حسب ساعت می تواند مصرف را دست کم بگیرد زیرا مصرف سوخت ویژه در بارهای سبک بیشتر است.

نحوه محاسبه هزینه سوخت ژنراتور در ساعت

محاسبه هزینه سوخت توسعه مستقیم فرمول مصرف است. هزینه سوخت ساعتی میزان مصرف بر حسب لیتر در ساعت ضربدر قیمت تحویلی در هر لیتر است. هزینه سوخت سالانه عبارت است از کل مصرف سالانه بر حسب لیتر ضرب در همان قیمت.

با استفاده از مثال 500 کیلوولت آمپر از بخش قبل، مصرف ماهیانه 778 لیتر، با قیمت دیزل تحویلی 1.10 دلار در هر لیتر، تقریباً 856 دلار در هر بار هزینه دارد. در طول دوازده ماه، هزینه سوخت سالانه به حدود 10270 دلار می رسد. این عددی است که باید در بودجه عملیاتی ظاهر شود، نه مصرف بار کامل از برگه داده ضربدر ساعت، زیرا رقم بار کامل برای ماشینی که تنها به 60 درصد بار متوسط ​​می رسد، هزینه را تقریباً 30 درصد اغراق می کند.

برای سایت های راه دور، قیمت تحویل دیزل می تواند به طور قابل توجهی بالاتر از قیمت پایانه فله باشد. یک سایت معدن یا دکل مخابراتی که به حمل و نقل جاده ای وابسته است باید شامل هزینه تحویل و هزینه تلفات ذخیره سوخت باشد. در چنین مواردی، عاقلانه است که حاشیه پنج تا ده درصدی به حجم محاسبه شده اضافه شود، نه برای افزایش تخمین مصرف، بلکه برای پوشش تبخیر، ریزش، تمیز کردن مخزن و تخریب سوخت در دوره های طولانی ذخیره سازی.

در نهایت، بین سوخت مصرف شده در هنگام قطع برق و سوخت مصرف شده در طول آزمایش معمول تمایز قائل شوید. بسیاری از تاسیسات آماده به کار تست هفتگی یا ماهانه را با 30 تا 50 درصد بار انجام می دهند تا موتور را خشک نگه دارند و باتری ها را شارژ کنند. این آزمایش‌ها سوخت واقعی را می‌سوزاند و باید در هزینه سالانه لحاظ شوند. سایتی که ماهانه به مدت یک ساعت با 50 درصد بار روی یک دستگاه 400 کیلووات آزمایش می کند، تقریباً 12 ماه × 56 لیتر در ساعت × 1 ساعت = 672 لیتر به مصرف سوخت سالانه خود اضافه می کند که هم برای برنامه ریزی بودجه و هم برای مخزن مقدار قابل توجهی است.

عواملی که بر مصرف سوخت دیزل ژنراتور تأثیر می گذارد

مقادیر برنامه ریزی در جدول مرجع دمای محیط متوسط، ارتفاع از سطح دریا، سوخت تمیز و یک موتور به خوبی نگهداری شده را فرض می کنند. نتایج واقعی عملیات ممکن است به دلایل مختلفی متفاوت باشد. درک این عوامل به اپراتور کمک می کند تا قضاوت کند که آیا مصرف واقعی در محدوده نرمال است یا نیاز به بررسی دارد.

سطح بار و نقطه عملیاتی

سطح بار عامل غالب است. مصرف متناسب با توان واقعی تولید شده است، اما ضریب تناسب در بار کم بدتر می شود. ژنراتوری که با 25 درصد بار کار می کند، سوخت بیشتری در هر کیلووات ساعت مصرف می کند تا ژنراتوری که با بار 75 درصد کار می کند. عملیات طولانی مدت زیر 30 درصد بار نه تنها ناکارآمد است. همچنین می تواند باعث انباشته شدن خیس شود، جایی که سوخت و کربن نسوخته در سیستم اگزوز انباشته شده و کارایی را بیشتر کاهش می دهد.

پلت فرم موتور و کارایی

موتورهای معمولی الکترونیکی مدرن با تزریق سوخت پرفشار به کنترل احتراق بهتر و مصرف سوخت ویژه کمتری نسبت به موتورهای قدیمی‌تر با کنترل مکانیکی دست می‌یابند. توربوشارژ و خنک کننده پس از آن، چگالی هوا و راندمان احتراق را در بارهای بالاتر بهبود می بخشد. حتی در یک رتبه بندی کیلووات، دو پلت فرم موتور مختلف می توانند بین پنج تا ده درصد در مصرف سوخت در یک نقطه بار متفاوت باشند. به همین دلیل است که داده های خاص سازنده همیشه باید بر جداول عمومی برای تصمیم گیری های تدارکات اولویت داشته باشند.

اندازه صحیح ژنراتور

ژنراتوری که برای کاربردش بزرگ است با ضریب بار کم کار می کند و سوخت بیشتری را در هر کیلووات ساعت می سوزاند. همچنین به ازای هر واحد کار مفید، ساعت های موتور بیشتری را جمع آوری می کند. یک توصیه رایج این است که یک ژنراتور با اندازه ای انتخاب کنید که بار مورد انتظار بین 60 تا 80 درصد از رتبه آماده به کار قرار گیرد. این کار موتور را در کارآمدترین پنجره عملیاتی خود نگه می دارد و در عین حال حاشیه ای برای اضافه بارهای موقت حفظ می کند.

وضعیت نگهداری

گرفتگی فیلترهای هوا، هوای احتراق را محدود می‌کند، انژکتورهای فرسوده الگوی پاشش سوخت را مختل می‌کنند، و فاصله ضعیف سوپاپ زمان‌بندی احتراق را تغییر می‌دهد. دمای پایین مایع خنک‌کننده ناشی از یک ترموستات معیوب، موتور را مجبور می‌کند در یک رژیم کم‌بازده کار کند. یک موتور نادیده گرفته می تواند 5 تا 15 درصد بیشتر از یک واحد به درستی نگهداری شده از همان مدل سوخت مصرف کند. بنابراین بازرسی منظم از فیلترهای سوخت، فیلترهای هوا و روغن روانکاری یک اقدام مستقیم برای صرفه جویی در سوخت است.

دمای محیط و ارتفاع

دمای بالای محیط و ارتفاع زیاد، چگالی هوا را کاهش می‌دهد که قدرت خروجی موتور دیزل را محدود می‌کند. کنترل کننده ژنراتور ممکن است بار را محدود کند یا موتور ممکن است برای شرایط سایت کاهش یابد. اگر برنامه به همان بار الکتریکی در یک سایت در ارتفاع بالا نیاز داشته باشد، باید یک ماشین بزرگتر انتخاب شود و آن ماشین در شرایط عادی در نقطه بارگذاری کمتری کار خواهد کرد، با جریمه مربوط به مصرف سوخت خاص. جداول مرجع برای مکان های نزدیک به سطح دریا با دمای محیط 25 تا 30 درجه سانتیگراد معتبر است.

کیفیت سوخت و درجه فصلی

سوخت دیزلی با عدد ستان ضعیف، چگالی بالا یا محتوای آب بالا با کارایی کمتری می سوزد و فرکانس تعویض فیلتر را افزایش می دهد. سوخت زمستانی دارای نوسانات بالاتری است که می تواند مقدار انرژی در هر لیتر را کمی کاهش دهد، در حالی که سوخت تابستانی ممکن است در هوای سرد در صورت استفاده از درجه اشتباه، کدر یا ژل شود. برای ذخیره سازی طولانی مدت، تخریب سوخت و رشد میکروبی نیز می تواند ویژگی های احتراق را تغییر دهد. استفاده از درجه بندی صحیح فصلی و تمرین خوب خانه داری تانک، موتور را نزدیک به منحنی عملکرد منتشر شده خود نگه می دارد.

استفاده از برگه‌های اطلاعات و مشخصات سازنده

قوانین کلی عمومی برای مطالعات امکان سنجی و بودجه اولیه کافی است، اما یک طرح سوخت نهایی باید بر اساس داده های مصرف منتشر شده از مدل دقیق ژنراتور مورد بررسی باشد. اکثر سازندگان ارقام مصرف سوخت را در 25، 50، 75 و 100 درصد بار در برگه های اطلاعات فنی خود منتشر می کنند. برخی منحنی مصرف کامل را به اضافه شرایطی که در آن مقادیر اندازه‌گیری شده‌اند منتشر می‌کنند، مانند دمای محیط، فشار هوا، و مقدار حرارت کمتر سوخت.

همان رتبه اسمی می تواند ارقام مصرف متفاوتی را بسته به پلت فرم موتور و کالیبراسیون آلایندگی ایجاد کند. یک ژنراتور مونتاژ شده با یک موتور با راندمان بالا و یک دینام ممتاز معمولاً مقدار لیتر در ساعت کمتری را در بار کامل نسبت به ژنراتوری که در خانواده موتورهای قدیمی ساخته شده است نشان می دهد. درخواست منحنی بار کامل برای مدل خاص تنها راه قابل اعتماد برای مقایسه ماشین‌ها است. پیشنهادی که فقط رقم بار کامل را ذکر می‌کند ممکن است یک رفتار بار بخشی کم کارآمد را پنهان کند که وقتی واحد عمدتاً زیر 75 درصد بار کار می‌کند مهم است.

هنگام ارزیابی یک خرید، ارزش دارد چندین گزینه را در کنار یکدیگر با شرایط مساوی مقایسه کنید: خروجی های یکسان بر حسب کیلووات، نقاط درصد بار یکسان، مشخصات سوخت یکسان، و شرایط یکسان سایت. ارقام منتشر شده از یک تولید کننده مانند طیف کاملی از مجموعه های دیزل ژنراتور، مبنای مفیدی برای چنین مقایسه هایی است. اگر انتظار می رود برنامه در یک نقطه بار غیرمعمول یا تحت شرایط محیطی شدید کار کند، سازنده باید به جای یک کپی ساده از جدول استاندارد، داده های سوخت تنظیم شده را برای آن شرایط ارائه دهد.

برای پروژه‌هایی با نمایه‌های بار غیرمعمول، دستگاه کاتالوگ استاندارد ممکن است کارآمدترین انتخاب نباشد. طراحی مجموعه ژنراتور سفارشی می تواند پلت فرم موتور، اندازه رادیاتور، تنظیمات کنترلی و توان خروجی را با چرخه کار واقعی مطابقت دهد، که می تواند مصرف سوخت و هزینه سرمایه را در طول عمر نصب کاهش دهد. حتی یک بهبود اندک در مصرف سوخت خاص در هزاران ساعت کار به کاهش قابل اندازه‌گیری مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای منجر می‌شود.

اندازه مخزن سوخت و برنامه ریزی زمان اجرا

هنگامی که میزان مصرف ساعتی مشخص شد، اندازه مخزن به یک ضرب ساده تبدیل می شود. ظرفیت مخزن قابل استفاده مورد نیاز میزان مصرف مورد انتظار بر حسب لیتر در ساعت ضربدر استقلال مورد نیاز بر حسب ساعت به اضافه حاشیه ذخیره است. حاشیه ذخیره معمولی 10 تا 20 درصد است که حجم غیرقابل استفاده در زیر خروجی مخزن، سوخت مصرف شده در طول آزمایش و این واقعیت که ژنراتور اغلب با بار کمی بیشتر از برنامه ریزی شده کار می کند، را شامل می شود.

برای مثال، یک ژنراتور 200 کیلوواتی در بار کامل حدود 50 لیتر در ساعت مصرف می کند. برای 24 ساعت کار مداوم، ظرفیت قابل استفاده مورد نیاز 1200 لیتر است. اضافه کردن 15 درصد ذخیره، مشخصات را به حدود 1380 لیتر می رساند، بنابراین یک مخزن استاندارد 1500 لیتری انتخاب معقولی است. اگر همان دستگاه در عوض با 50 درصد بار کار کند، مصرف به 28 لیتر در ساعت کاهش می یابد و یک مخزن 1000 لیتری بیش از 35 ساعت استقلال را ارائه می دهد. تفاوت این دو عدد در این است که چرا قبل از تعیین مخزن باید ضریب بار ثابت شود.

بسیاری از تاسیسات از سیستم ذخیره سازی دو لایه استفاده می کنند. یک مخزن کوچک روزانه، به اندازه 8 تا 12 ساعت کارکرد، ژنراتور را مستقیماً با نیروی جاذبه یا با یک پمپ بالابر کوچک تغذیه می کند. یک مخزن ذخیره فله بزرگتر، مخزن روزانه را از طریق یک پمپ انتقال در یک چرخه سطح کنترل شده دوباره پر می کند. این ترتیب سوخت را در مخزن اصلی برای مدت طولانی در برنامه های آماده به کار دست نخورده نگه می دارد و خطر تجمع آب و رشد میکروبی را کاهش می دهد و در عین حال عملیات سوخت گیری را ایمن تر و مدیریت آن آسان تر می کند.

تسهیلات حیاتی اغلب از کدها و استانداردهای منتشر شده پیروی می کنند. برای مثال، استاندارد NFPA 110 برای سیستم‌های برق اضطراری و آماده به کار، معمولاً سیستم‌های سطح 1 را ملزم می‌کند که سوخت کافی برای 96 ساعت کارکرد با بار کامل داشته باشند، مگر اینکه منبع بزرگ‌تری برای برآوردن حداکثر قطعی طراحی مورد نیاز باشد. نیاز دقیق به برنامه کاربردی و مرجعی که صلاحیت دارد بستگی دارد، بنابراین اولین گام در هر طراحی مخزن تأیید نیاز کد محلی است، سپس محاسبه مصرف را برای تبدیل ساعت به لیتر اعمال کنید.

مدیریت ذخیره سازی سوخت تصویر را کامل می کند. ذخیره سازی طولانی مدت گازوئیل نیاز به آزمایش دوره ای، جداسازی آب، و اغلب یک برنامه پولیش سوخت برای حذف ذرات و آلودگی های بیولوژیکی دارد. مخزنی که با استفاده از تخمین مصرف دقیق اندازه می‌گیرد، نرخ گردش سوخت معقولی دارد که خطر سوخت کهنه را کاهش می‌دهد و سیستم را برای شروع اضطراری آماده نگه می‌دارد.

مصرف سوخت در سیستم های ژنراتور موازی

هنگامی که چندین ژنراتور به صورت موازی کار می کنند، محاسبه سوخت باید نحوه تقسیم بار بین ماشین ها را در نظر بگیرد. کل مصرف سوخت سیستم مجموع مصرف فردی هر ماشین آنلاین است و کارایی سیستم بستگی به جایی دارد که هر ماشین روی منحنی مصرف سوخت خاص خود قرار دارد.

سایتی را با دو ژنراتور 400 کیلوواتی در نظر بگیرید که به بار کلی 300 کیلووات نیاز دارد. اگر هر دو ماشین آنلاین باشند، هر کدام 150 کیلووات یا حدود 37 درصد امتیاز خود را حمل می کنند. در آن بار مصرف سوخت خاص تقریباً 0.31 L/kWh است، بنابراین هر دستگاه حدود 46.5 L/h می سوزد و سیستم حدود 93 L/h مصرف می کند. اگر در عوض فقط یک ماشین کار کند و 300 کیلووات کامل را حمل کند که 75 درصد امتیاز است، مصرف آن 300 × 0.26 = 78 لیتر در ساعت است. پیکربندی تک ماشینی باعث صرفه جویی در حدود 15 لیتر در ساعت می شود و همچنین ساعات انباشته شدن موتور در ناوگان را به نصف کاهش می دهد. این دقیقاً همان تصمیمی است که یک کنترل‌کننده اختصاصی در نصب سیستم‌های ژنراتور موازی می‌تواند با راه‌اندازی و توقف واحدها بر اساس تقاضای بار، خودکارسازی کند.

مزایای موازی سازی زمانی مشخص می شود که بار در طول زمان تغییر کند. در طول روز، یک کارخانه ممکن است به 600 کیلو وات و در طول شب فقط 200 کیلو وات نیاز داشته باشد. با دو یا سه واحد متوسط ​​به صورت موازی، کنترلر می تواند به جای اجرای یک واحد بزرگ در بار کم، بار را روی تعداد بهینه ماشین ها نگه دارد. برای نصب در محدوده 300-1000 کیلو ولت آمپر، این انعطاف پذیری عملیاتی یکی از دلایل اصلی انتخاب یک پیکربندی موازی بر روی یک ماشین بزرگ است. صرفه جویی در سوخت ناشی از کار در نقطه بار مناسب، همراه با قابلیت اطمینان N 1 افزونگی، اغلب تابلو برق اضافی و هزینه کنترل را توجیه می کند.

بررسی برآورد مصرف خود با داده های واقعی

هیچ محاسبه ای کامل نمی شود تا زمانی که در برابر واقعیت بررسی شود. مطمئن ترین راه برای تأیید تخمین، ثبت مصرف واقعی ژنراتور در یک دوره شناخته شده کار است. مقدار اندازه گیری شده وضعیت واقعی موتور، الگوی بار واقعی و کیفیت سوخت واقعی را به گونه ای نشان می دهد که هیچ جدول یا فرمولی نمی تواند.

چندین روش در دسترس است. ساده‌ترین آن خواندن میله اندازه‌گیری مخزن قبل و بعد از دویدن، همراه با خواندن یک ساعت متر است. یک رویکرد دقیق تر، دبی سنج سوخت نصب شده در خط عرضه به موتور است. بسیاری از کنترل‌کننده‌های ژنراتور مدرن، داده‌های مصرف محاسبه‌شده از ماژول کنترل موتور را نیز نمایش می‌دهند، که رقم واقعی لیتر در ساعت را به دست می‌دهد. نرم افزار مدیریت سوخت می تواند این قرائت ها را در چندین سایت جمع آوری کند و گزارش های ماهانه مورد نیاز برای بررسی بودجه را تولید کند.

ردیابی مصرف در طول چند هفته بسیار ارزشمند است زیرا تغییرات بین دویدن های فردی را هموار می کند. اگر میزان مصرف اندازه گیری شده به طور مداوم بیش از ده درصد از تخمین محاسبه شده بیشتر باشد، ممکن است موتور نیاز به تعمیر و نگهداری داشته باشد، ممکن است سوخت آلوده شده باشد یا مشخصات بار ممکن است با آنچه در نظر گرفته شده متفاوت باشد. اگر مقدار اندازه گیری شده به طور قابل توجهی کمتر باشد، ضریب توان یا درصد بار استفاده شده در محاسبه ممکن است نادرست باشد. در هر دو مورد، جمع‌آوری داده‌ها کار خود را انجام داده است: یک مغایرت ظاهر شده است که می‌توان آن را قبل از اینکه باعث افزایش بودجه یا کمبود مخزن شود، اصلاح کرد.

نکات کاربردی برای کاهش مصرف سوخت دیزل

کاهش مصرف به ندرت مربوط به تعویض سوخت است. این در مورد تغییر شرایط عملیاتی و انتخاب تجهیزات است. روش های زیر قابل اطمینان ترین صرفه جویی را در طیف گسترده ای از برنامه ها ایجاد می کند.

• اندازه ژنراتور را برای بار واقعی با یک حاشیه معقول، معمولاً 60 تا 80 درصد بار را در طول کارکرد معمولی هدف قرار دهید.
• از کارکرد مداوم زیر 30 درصد بار، جایی که مصرف سوخت خاص به شدت افزایش می‌یابد و انباشته شدن خیس به موتور آسیب می‌زند، خودداری کنید.
• برنامه تعمیر و نگهداری سازنده را دنبال کنید، از جمله فیلترهای هوا، سوخت و روغن، بررسی انژکتورها و تنظیمات فاصله سوپاپ.
• از گازوئیل تمیز و با کیفیت با درجه مناسب فصلی استفاده کنید و آب و رشد میکروبی را در مخزن ذخیره نگه دارید.
• در سایت‌های چند واحدی، ماشین‌ها را ترتیب دهید تا تعداد واحدهای در حال اجرا با بار مطابقت داشته باشد، و هر واحد آنلاین را نزدیک به کارآمدترین نقطه بار خود نگه دارید.
• داده‌های مصرف را مرتباً مرور کنید و هر روندی را که بدون دلیل روشن به سمت بالا حرکت می‌کند بررسی کنید، زیرا خزش سوخت اغلب اولین علامت مشکل موتور در حال توسعه است.

سایتی که از این شیوه ها استفاده می کند تقریباً همیشه شاهد حرکت مصرف اندازه گیری شده به انتهای پایین محدوده مورد انتظار است. صرفه جویی در سوخت قابل تکرار است، و نظم و انضباط تعمیر و نگهداری بهبود یافته همچنین عمر مفید ژنراتور را افزایش می دهد و خطر قطعی برنامه ریزی نشده را کاهش می دهد.

نظرات نهایی در مورد محاسبه مصرف سوخت دیزل ژنراتور

روش ساده است: توان خروجی واقعی را بر حسب کیلووات تعیین کنید، مصرف سوخت خاصی را انتخاب کنید که با نقطه بار مطابقت دارد، این دو را ضرب کنید و در ساعات کار ضرب کنید. تنها بخش قضاوت مربوط به مشخصات بار است که باید از شرایط واقعی سایت ناشی شود، و مصرف سوخت خاص، که باید در صورت امکان توسط سازنده باشد. بقیه چیزها حسابی است.

برای برنامه ریزی سریع، از مقادیر استاندارد 0.25 L/kWh در بار کامل و 0.1 گالن ایالات متحده در هر کیلووات ساعت به عنوان حد بالایی محافظه کارانه استفاده کنید. برای بودجه، خرید و اندازه مخزن، از برگه اطلاعات سازنده استفاده کنید و با مصرف اندازه گیری شده از سایت تأیید کنید. محاسبه مصرف سوخت یک تمرین یکباره نیست. هر زمان که بار تغییر می کند، دستگاه دیگری نصب می شود یا برنامه عملیاتی تجدید نظر می شود، باید تکرار شود. اپراتورهایی که این انضباط را رعایت می کنند متوجه می شوند که هزینه سوخت آنها قابل پیش بینی است، مخازن آنها اندازه درستی دارد و ژنراتورهای آنها نزدیک به سطح راندمان مورد نظر سازنده موتور هستند.