Sådan beregnes dieselgeneratorens brændstofforbrug: En praktisk vejledning til operatører

Hvert driftsbudget har brug for et brændstofnummer. Overvej en mellemstor fabrik med en 500 kVA standby-generator, der forventes at bære en produktionslinje i omkring tolv timer hver måned. Leverandørens datablad viser fuld last brændstofforbrug, men enheden kører sjældent ved fuld last. Den faktiske belastning er i gennemsnit cirka 60 procent af den nominelle ydelse, og fabrikslederen skal vide, hvor mange liter diesel, der skal anskaffes, hvor stor lagertanken skal være, og hvordan den månedlige brændstofregning vil se ud. Uden en pålidelig metode til at estimere dellastforbrug overkøber anlægget enten brændstof og pumper driftsomkostningerne op, eller underfylder tanken og risikerer en afbrudt støttekørsel. Ingen af ​​resultaterne er acceptable, og begge kan undgås med en ligetil beregningsmetode.

Denne vejledning forklarer, hvordan man beregner dieselgeneratorens brændstofforbrug ved hjælp af en simpel formel, realistiske specifikke brændstofforbrugsværdier, referencetabeller og udførte eksempler. Det korte svar, hvis du kun skal bruge ét tal, er dette: gange den faktiske belastning i kilowatt med motorens specifikke brændstofforbrug i liter pr. kilowatt-time. For et moderne dieselgeneratorsæt er en typisk fuld belastningsværdi omkring 0,25 liter pr. kilowatt-time eller omkring 0,066 US gallons pr. kilowatt-time, og den værdi stiger, når belastningsprocenten falder. Resten af ​​denne artikel definerer hvert udtryk, viser, hvordan man anvender metoden til virkelige situationer, og forklarer de variabler, der adskiller et planlægningsestimat fra et målt operationelt tal.

Hvorfor nøjagtige skøn over brændstofforbrug er vigtige

Brændstof er typisk den største enkeltstående variable driftsomkostning for en dieselgenerator. For et sæt, der kører et par hundrede timer om året, kan dieselbrændstof nemt overstige de kombinerede omkostninger til rutinemæssig vedligeholdelse og mindre reparationer. Et estimat, der falder med ti eller femten procent, kan virke acceptabelt i en hurtig beregning, men når det ganges med hundredvis af driftstimer og en svingende brændstofpris, bliver den økonomiske påvirkning betydelig. Nøjagtige forbrugstal gør en vag driftsudgift til en linjepost, der kan planlægges, kontrolleres og verificeres.

Brændstofindkøb er en anden praktisk grund til at få tallene rigtige. Et anlæg, der kender sit månedlige forbrug, kan kontrahere brændstofforsyningen i løs vægt, planlægge leverancer på en fast kalender og undgå nødoptankning til premiumpriser. Et anlæg, der ikke kender sit forbrug, ender med at reagere på lave tankniveauer i stedet for at styre lagerbeholdningen. Forskellen betyder mest på fjerntliggende steder, minelejre, telekommunikationsinstallationer og byggeprojekter, hvor brændstoflevering i sig selv medfører en omkostning og en lang leveringstid.

Tankstørrelsen afhænger også af samme beregning. En 100 kW generator ved fuld belastning forbrænder ca. 25 liter i timen, så et 24-timers autonomikrav gør en 600 liters tank nødvendig, før der tilføjes reserve. Skift belastningen til 50 procent og den samme maskine behøver kun omkring 14 liter i timen, hvilket ændrer både tankvolumen og tankningsintervallet. Formlen i denne artikel er den samme, der bruges til at afgøre, om et websted har brug for en 1.000-liters dagtank eller en 10.000-liters bulkinstallation.

Forbrugsdata har også betydning, når man sammenligner forslag fra forskellige leverandører. Leverandører citerer nogle gange tal for fuld belastning, der blev målt under forskellige testbetingelser, temperaturer eller belastningsdefinitioner. To forslag til samme nominelle rating kan se ud til at afvige med nogle få liter i timen, mens den reelle forskel blot er den belastningsantagelse, der er gemt bag tallet. Normalisering af hvert tilbud til den samme belastningsprofil giver en operatør mulighed for at sammenligne maskiner på lige vilkår og se, hvilken enhed der faktisk vil koste mindre at køre.

Endelig er brændstofforbrænding et direkte input til udstyrsvalg og miljørapportering. Overdimensionerede generatorer kører ved lav belastning, forbrænder mere brændstof pr. produceret kilowatt-time og forlænger tilbagebetalingsperioden for investeringen. Emissionsberegninger, kulstofregnskaber og rapporter om webstedets bæredygtighed starter alle fra det samme dieselforbrugstal. Et troværdigt skøn over brændstofforbruget understøtter derfor tekniske beslutninger, økonomiske beslutninger og overholdelsesbeslutninger på samme tid.

De grundlæggende vilkår: kVA, kW, effektfaktor og belastning

Generatorsæt er normalt klassificeret i kVA, fordi generatorens output er begrænset af strøm og spænding snarere end af den reelle effekt, der trækkes af belastningen. Dieselmotoren forbrænder dog brændstof efter den reelle elektriske effekt, den skal producere, målt i kilowatt. Forholdet mellem de to er magtfaktoren. For de fleste trefasede generatorsæt er den standardkarakteristiske effektfaktor 0,8, hvilket betyder, at den brugbare reelle effekt i kW er lig med kVA-værdien ganget med 0,8.

Så et 500 kVA generatorsæt har en reel effektkapacitet på 400 kW ved en effektfaktor på 0,8. Hvis den tilsluttede belastning trækker mindre end det, kører maskinen med delvis belastning. Et 250 kVA sæt har 200 kW reel effektkapacitet, og et 1.000 kVA sæt har 800 kW. Denne konvertering er det første trin i enhver brændstofberegning, fordi forbruget er proportionalt med de faktisk leverede kilowatt, ikke med kVA-værdien trykt på typeskiltet.

To yderligere vurderingsudtryk vises på næsten hvert datablad. Standby-klassificeringen er den maksimale effekt, der kan leveres i et begrænset antal timer om året, typisk under en forsyningsfejl eller planlagt vedligeholdelse, uden overbelastningsevne. Den primære rating er den effekt, der kan tilføres kontinuerligt til en varierende belastning. Brændstofforbruget skal altid være relateret til den faktiske belastning på maskinen, uanset om denne belastning er inden for standby-konvolutten eller hovedkonvolutten.

Belastningsfaktoren er forholdet mellem den faktiske leverede effekt og den nominelle reelle effekt af sættet. En 200 kW generator, der producerer 150 kW, kører med en belastningsfaktor på 75 procent. En 400 kW generator, der producerer 100 kW, kører med kun 25 procent belastningsfaktor. Den samme maskine kan forbrænde meget forskellige mængder brændstof alt efter, hvor den sidder på sin belastningskurve, hvorfor belastningsfaktoren er det næstvigtigste tal efter selve kW-mærket.

Fordi brændstofforbruget skalerer med reel effekt, forbrænder en maskine, der kører med 75 procent belastning, betydeligt mindre end den samme maskine, der kører med 100 procent belastning. Det omvendte er også sandt: En generator, der er stærkt overdimensioneret til sit job, arbejder ved en lav belastningsfaktor og forbrænder mere brændstof pr. leveret kilowatt-time, end en maskine med korrekt størrelse ville. Begge principper er centrale i den efterfølgende beregningsmetode.

Formlen for standard brændstofforbrug

De fleste praktiske brændstofberegninger reducerer til en enkelt ligning. Brændstofforbruget i liter pr. time er den reelle effekt i kilowatt ganget med det specifikke brændstofforbrug i liter pr. kilowatt-time:

Brændstofforbrug (L/h) = Reelt udgangseffekt (kW) × Specifikt brændstofforbrug (L/kWh)

Specifikt brændstofforbrug er den mængde diesel, der kræves for at producere en kilowatt-time elektrisk energi. Det varierer med motordesign, hastighed, turboladning, emissionskalibrering, belastning og tilstand. Moderne turboladede dieselmotorer, der anvendes i generatorsæt, opnår typisk omkring 0,25 L/kWh ved fuld belastning. Store industrimotorer med optimeret forbrænding kan nå 0,21 til 0,23 L/kWh, mens mindre højhastighedsmotorer kan sidde mellem 0,28 og 0,30 L/kWh. Når ingen specifikke data er tilgængelige, giver planlægningsværdierne i nedenstående tabel et rimeligt udgangspunkt.

Det specifikke brændstofforbrug er ikke konstant over hele belastningsområdet. Dieselmotorer når deres bedste termiske effektivitet ved omkring 70 til 90 procent af den nominelle belastning. Ved lavere belastninger falder effektiviteten, og liter brændstofforbrug pr. kilowatt-time stiger. Effekten er beskeden mellem 50 og 100 procent belastning, men den bliver udtalt under 30 procent belastning, hvor motoren også bliver mere tilbøjelig til kulstofopbygning og vådstabling.

En velkendt tommelfingerregel i Nordamerika er, at en dieselgenerator forbrænder omkring 0,1 US gallons brændstof pr. kilowatt-time ved fuld belastning. I metriske termer er det cirka 0,38 l/kWh. Denne regel er bevidst konservativ. Den er nyttig til hurtig screening af en ny applikation, fordi den ikke vil undervurdere brændstofregningen, men den overvurderer typisk det faktiske forbrug af et moderne turboladet generatorsæt, som ofte leverer mellem 0,066 og 0,08 gal/kWh ved fuld belastning. For ældre motorer, mekanisk styrede enheder eller maskiner i dårlig stand kan det højere tal være realistisk. Behandl 0,1 gal/kWh som et øvre grænse for planlægningstal, og forfin det, når du har producentdata eller målte værdier.

I metrisk praksis er planlægningsværdierne i tabellen ovenfor godt accepteret for moderne turboladede enheder. Et naturligt aspireret eller ældre design vil køre højere, så et websted, der driver aldrende udstyr, bør tilføje fem til ti procent til estimatet. For ethvert kritisk projekt bør producentens offentliggjorte forbrugskurve erstatte disse generiske værdier.

Dieselgenerator Brændstofforbrug referencetabel efter belastning

Ved at bruge planlægningsværdierne fra det foregående afsnit kan der bygges en referencetabel for enhver generatorvurdering. Tabellen nedenfor viser afrundede forbrugstal i liter i timen for almindelige generatorstørrelser, der kører ved 25, 50, 75 og 100 procent belastning. Disse tal antager en moderne turboladet dieselmotor ved standard omgivelsesforhold, nær havoverfladen, med godt brændstof og en korrekt vedligeholdt enhed.

For at omregne liter i timen til amerikanske gallons i timen skal du dividere med 3,785. For at konvertere til imperialistiske gallons skal du dividere med 4,546. For eksempel forbrænder en 400 kW generator ved fuld belastning omkring 100 l/t, hvilket er cirka 26,4 US gallons i timen eller 22 imperial gallons i timen. Den samme maskine ved halv belastning forbrænder 56 l/t, eller omkring 14,8 US gallons i timen. At holde begge enheder i tankerne hjælper, når du sammenligner webstedsrapporter udarbejdet af forskellige teams eller leverandører.

Trin-for-trin metode til beregning af forbrug

Beregningen er enkel nok til at udføres på en notesbog, men den fortjener en disciplineret rækkefølge, så ingen vigtig antagelse springes over. Følg disse trin, når der er behov for et skøn over brændstofforbruget.

1. Konverter generatorens rating fra kVA til kW ved at gange med effektfaktoren, typisk 0,8.
2. Etabler den forventede belastningsprofil: den faktiske kW trukket af det tilsluttede udstyr udtrykt som en procentdel af den nominelle kapacitet.
3. Vælg det specifikke brændstofforbrug for den pågældende belastningsprocent fra tabellen ovenfor eller fra producentens datablad for den nøjagtige model.
4. Multiplicer den faktiske effekt i kW med det specifikke brændstofforbrug for at opnå forbrugshastigheden i liter i timen.
5. Multiplicer hastigheden med de planlagte driftstimer, og gentag for hvert belastningssegment, hvis arbejdscyklussen varierer.

Eksempel 1: Et websted ejer et 250 kVA generatorsæt, der er normeret til 200 kW med en effektfaktor på 0,8. Belastningen er 150 kW, hvilket er 75 procent af mærket. Ved brug af et specifikt brændstofforbrug på 0,26 L/kWh ved 75 procent belastning er forbruget 150 × 0,26 = 39 L/t. Over et 10-timers produktionsskift forbrænder enheden cirka 390 liter diesel. Maskiner i denne klasse er almindelige på tværs af industrien; 100-300 kVA dieselgeneratorsæt bruges ofte til fabriksbackup, byggestrøm og små kommercielle applikationer, og deres forbrugstal passer til det samme beregningsmønster.

Eksempel 2: en 500 kVA standby-generator, normeret til 400 kW, betjener en fabrik med en gennemsnitlig belastning på 240 kW. Det er 60 procent af vurderingen. Interpolation mellem 50 procent og 75 procent værdierne giver et omtrentligt specifikt brændstofforbrug på 0,27 L/kWh. Forbrugsraten er 240 × 0,27 = 64,8 L/t. Hvis anlægget kører 12 timer om måneden ved netforstyrrelser, er det månedlige brændstofbehov omkring 778 liter. Over et helt år, med samme mønster, er det årlige forbrug cirka 9.340 liter.

Eksempel 3: et datacenter installerer en 2.000 kW backup-generator, der kører under test og delvis UPS-support i omkring 200 timer om året med en gennemsnitlig belastning på 40 procent. Den reelle effekt er 800 kW. Ved 40 procent belastning er det specifikke brændstofforbrug cirka 0,30 L/kWh. Forbruget er 800 × 0,30 = 240 L/t. Over 200 timer er det årlige brændstofforbrug 48.000 liter, eller omkring 12.700 amerikanske gallons. Dette tal bliver grundlaget for brændstofforsyningskontrakten, lagertankens kapacitet og miljørapporteringen for anlægget.

Når et websted har flere forskellige belastningssegmenter, såsom fire timer ved fuld belastning efterfulgt af seks timer ved halv belastning, skal du beregne hvert segment separat og tilføje resultaterne. Et gennemsnit af belastningsprocenten over tid uden vægtning efter timer kan undervurdere forbruget, fordi det specifikke brændstofforbrug er højere ved lette belastninger.

Sådan beregnes generatorbrændstofomkostninger pr. time

Brændstofomkostningsberegningen er en direkte forlængelse af forbrugsformlen. Den timelige brændstofomkostning er forbrugssatsen i liter pr. time ganget med den leverede pris pr. liter. Den årlige brændstofomkostning er det samlede årlige forbrug i liter ganget med samme pris.

Ved at bruge 500 kVA-eksemplet fra det foregående afsnit koster den månedlige kørsel på 778 liter, til en leveret dieselpris på 1,10 USD per liter, cirka 856 USD per kørsel. Over tolv måneder når de årlige brændstofomkostninger op på omkring $10.270. Det er det tal, der skal fremgå af driftsbudgettet, ikke fuldlastforbruget fra databladet ganget med timerne, fordi fuldlasttallet ville overvurdere omkostningerne med cirka 30 procent for en maskine, der kun når 60 procent gennemsnitsbelastning.

For fjerntliggende steder kan den leverede pris på diesel være væsentligt højere end bulkterminalprisen. En mineplads eller et teletårn, der er afhængigt af vejtransport, skal inkludere leveringsafgiften og omkostningerne ved tab af brændstoflagring. I sådanne tilfælde er det fornuftigt at tilføje en margin på fem til ti procent til den beregnede volumen, ikke for at øge forbrugsestimatet, men for at dække fordampning, spild, tankrensning og brændstofnedbrydning under lange opbevaringsperioder.

Skeln endelig mellem brændstof, der forbruges under en strømafbrydelse, og brændstof, der forbruges under rutinetest. Mange standby-installationer kører en ugentlig eller månedlig test ved 30 til 50 procent belastning for at holde motoren tør og batterierne opladet. Disse testkørsler brænder rigtigt brændstof og bør være inkluderet i de årlige omkostninger. Et websted, der tester månedligt i en time ved 50 procent belastning på en 400 kW maskine, tilføjer ca. 12 måneder × 56 L/t × 1 time = 672 liter til sit årlige brændstofforbrug, hvilket er et meningsfuldt beløb for både budget og tankplanlægning.

Faktorer, der påvirker dieselgeneratorens brændstofforbrug

Planlægningsværdierne i referencetabellen forudsætter moderat omgivelsestemperatur, havniveauhøjde, rent brændstof og en velholdt motor. Virkelige driftsresultater kan variere af en række årsager. Forståelse af disse faktorer hjælper en operatør med at vurdere, om det faktiske forbrug er inden for et normalt område, eller om en undersøgelse er nødvendig.

Belastningsniveau og driftspunkt

Belastningsniveauet er den dominerende faktor. Forbruget er proportionalt med den reelle producerede effekt, men proportionalitetsfaktoren forværres ved lav belastning. En generator, der kører med 25 procent belastning, bruger mere brændstof pr. kilowatt-time end en, der kører med 75 procent belastning. Langvarig drift under 30 procent belastning er ikke kun ineffektiv; det kan også forårsage vådstabling, hvor uforbrændt brændstof og kulstof ophobes i udstødningssystemet og forringer effektiviteten yderligere.

Motorplatform og effektivitet

Moderne elektroniske common-rail-motorer med højtryksbrændstofindsprøjtning opnår bedre forbrændingskontrol og lavere specifikt brændstofforbrug end ældre mekanisk styret motorer. Turboopladning og efterkøling forbedrer lufttætheden og forbrændingseffektiviteten ved højere belastninger. Selv inden for den samme kW-værdi kan to forskellige motorplatforme afvige med fem til ti procent i brændstofforbrug ved samme belastningspunkt. Dette er grunden til, at producentspecifikke data altid bør have forrang over generiske tabeller for indkøbsbeslutninger.

Korrekt generatorstørrelse

En generator, der er overdimensioneret til sin anvendelse, kører med en lav belastningsfaktor og forbrænder mere brændstof pr. kilowatt-time. Den akkumulerer også flere motortimer pr. enhed nyttigt arbejde. En almindelig anbefaling er at vælge en generator, der er dimensioneret, så den forventede belastning falder mellem 60 og 80 procent af standby-værdien. Dette holder motoren i sit mest effektive driftsvindue, mens der bevares en margen for midlertidige overbelastninger.

Vedligeholdelsestilstand

Tilstoppede luftfiltre begrænser forbrændingsluften, slidte injektorer forstyrrer brændstofsprøjtemønsteret, og dårlig ventilafstand ændrer forbrændingstidspunktet. Lav kølevæsketemperatur fra en defekt termostat tvinger motoren til at køre i et mindre effektivt regime. En forsømt motor kan forbruge fem til femten procent mere brændstof end en korrekt vedligeholdt enhed af samme model. Regelmæssig inspektion af brændstoffiltre, luftfiltre og smøreolie er derfor en direkte brændstofbesparende foranstaltning.

Omgivelsestemperatur og højde

Høj omgivelsestemperatur og stor højde reducerer lufttætheden, hvilket begrænser en dieselmotors effekt. Generatorcontrolleren kan begrænse belastningen, eller motoren kan være nedsat for forholdene på stedet. Hvis applikationen kræver den samme elektriske belastning på et højtliggende sted, skal der vælges en større maskine, og denne maskine vil fungere ved et lavere belastningspunkt under normale forhold, med en tilsvarende straf i specifikt brændstofforbrug. Referencetabellerne er gyldige for lokaliteter nær havoverfladen med omgivelsestemperaturer på 25 til 30 grader Celsius.

Brændstofkvalitet og sæsonbestemt kvalitet

Dieselbrændstof med lavt cetantal, høj densitet eller højt vandindhold brænder mindre effektivt og øger filterskiftefrekvensen. Vinterbrændstof har en højere flygtighed, som kan reducere energiindholdet en smule pr. liter, mens brændstof til sommerkvalitet kan skygge eller gelé i koldt vejr, hvis den forkerte kvalitet anvendes. Ved langtidsopbevaring kan brændstofnedbrydning og mikrobiel vækst også ændre forbrændingsegenskaberne. Brug af den korrekte sæsonbestemte kvalitet og praktisering af god tankhusholdning holder motoren tæt på dens offentliggjorte præstationskurve.

Brug af producentens data- og specifikationsark

Generiske tommelfingerregler er tilstrækkelige til forundersøgelser og foreløbige budgetter, men en endelig brændstofplan bør baseres på de offentliggjorte forbrugsdata for den nøjagtige generatormodel, der overvejes. De fleste producenter offentliggør tal for brændstofforbrug ved 25, 50, 75 og 100 procent belastning i deres tekniske datablade. Nogle offentliggør den komplette forbrugskurve plus de forhold, som værdierne blev målt under, såsom omgivelsestemperatur, barometertryk og brændstofs lavere varmeværdi.

Den samme nominelle rating kan give forskellige forbrugstal afhængigt af motorplatformen og emissionskalibreringen. En generator samlet med en højeffektiv motor og en premium generator vil typisk vise et lavere antal liter i timen ved fuld belastning end en bygget op omkring en ældre motorfamilie. At bede om den fulde belastningskurve for den specifikke model er den eneste pålidelige måde at sammenligne maskiner på. Et forslag, der kun citerer fuldlasttallet, kan skjule en mindre effektiv dellastadfærd, der har betydning, når enheden hovedsageligt kører under 75 procent belastning.

Når du vurderer et køb, er det værd at sammenligne flere muligheder side om side på lige vilkår: de samme ydelser i kW, de samme belastningsprocentpoint, den samme brændstofspecifikation og de samme betingelser på stedet. Publicerede tal fra en producent, såsom et komplet udvalg af dieselgeneratorsæt, giver en nyttig baseline for sådanne sammenligninger. Hvis applikationen forventes at fungere ved et usædvanligt belastningspunkt eller under ekstreme omgivende forhold, bør fabrikanten levere justerede brændstofdata for disse forhold i stedet for en simpel kopi af standardtabellen.

Til projekter med usædvanlige belastningsprofiler er standardkatalogmaskinen muligvis ikke det mest effektive valg. Et brugerdefineret generatorsætdesign kan matche motorplatformen, radiatorstørrelsen, kontrolindstillingerne og effektudgangen til den faktiske driftscyklus, hvilket kan reducere både brændstofforbrug og kapitalomkostninger i løbet af installationens levetid. Selv en beskeden forbedring af det specifikke brændstofforbrug over tusindvis af driftstimer udmønter sig i en målbar reduktion i brændstofforbrug og emissioner.

Brændstoftankstørrelse og planlægning af køretid

Når timeforbruget er kendt, bliver tankstørrelsen en simpel multiplikation. Den nødvendige brugbare tankkapacitet er den forventede forbrugshastighed i liter i timen ganget med den nødvendige autonomi i timer, plus en reservemargin. En typisk reservemargin er 10 til 20 procent, hvilket tegner sig for det ubrugelige volumen under tankens udløb, brændstofforbruget under testkørslerne, og det faktum, at generatoren ofte kører med en lidt højere belastning end planlagt.

For eksempel forbruger en 200 kW generator ved fuld belastning omkring 50 L/t. For 24 timers kontinuerlig drift er den nødvendige kapacitet 1.200 liter. Tilføjelse af en reserve på 15 procent bringer specifikationen op på cirka 1.380 liter, så en standardtank på 1.500 liter er et rimeligt valg. Hvis den samme maskine i stedet kører med 50 procent belastning, falder forbruget til 28 L/t, og en 1.000 liters tank giver mere end 35 timers autonomi. Forskellen mellem disse to tal er, hvorfor belastningsfaktoren skal fastsættes, før tanken angives.

Mange installationer bruger et to-lags lagersystem. En lille dagtank, dimensioneret til 8 til 12 timers drift, forsyner generatoren direkte ved hjælp af tyngdekraften eller med en lille løftepumpe. En større bulklagertank genopfylder dagtanken gennem en overførselspumpe på en niveaustyret cyklus. Dette arrangement holder brændstoffet i hovedtanken urørt i lange perioder i standby-applikationer, hvilket reducerer risikoen for vandakkumulering og mikrobiel vækst, samtidig med at brændstofpåfyldningen bliver sikrere og nemmere at styre.

Kritiske faciliteter følger ofte offentliggjorte koder og standarder. NFPA 110-standarden for nød- og standby-strømsystemer kræver for eksempel almindeligvis, at niveau 1-systemer skal forsynes med nok brændstof til 96 timers fuld belastning, medmindre en større forsyning er nødvendig for at tilfredsstille det maksimale designudfald. Det nøjagtige krav afhænger af applikationen og den myndighed, der har jurisdiktion, så det første trin i enhver tankdesign er at bekræfte det lokale kodekrav og derefter anvende forbrugsberegningen for at omregne timer til liter.

Brændstoflagringsstyring fuldender billedet. Langtidsopbevaring af diesel kræver periodisk testning, vandseparering og ofte et brændstofpoleringsprogram for at fjerne partikler og biologisk forurening. En tank, der er dimensioneret ud fra et nøjagtigt forbrugsestimat, vil have en rimelig brændstofomsætningshastighed, hvilket reducerer risikoen for gammelt brændstof og holder systemet klar til en nødstart.

Brændstofforbrug i parallelle generatorsystemer

Når flere generatorer kører parallelt, skal brændstofberegningen tage højde for den måde, hvorpå belastningen er fordelt mellem maskinerne. Systemets samlede brændstofforbrug er summen af ​​det individuelle forbrug for hver online maskine, og systemets effektivitet afhænger af, hvor hver maskine sidder på sin specifikke brændstofforbrugskurve.

Overvej et sted med to 400 kW generatorer, der har brug for en samlet belastning på 300 kW. Hvis begge maskiner er online, bærer hver 150 kW, eller omkring 37 procent af deres rating. Ved den belastning er det specifikke brændstofforbrug cirka 0,31 L/kWh, så hver maskine forbrænder cirka 46,5 L/t, og systemet bruger cirka 93 L/t. Hvis i stedet kun én maskine kører og bærer de fulde 300 kW, hvilket er 75 procent af mærket, er dens forbrug 300 × 0,26 = 78 L/t. Enkeltmaskine-konfigurationen sparer omkring 15 l/t og halverer også de motortimer, der akkumuleres på flåden. Dette er præcis den type beslutning, som en dedikeret controller i en installation af parallelle generatorsystemer kan automatisere ved at starte og stoppe enheder baseret på belastningsbehov.

Fordelene ved parallelisering bliver tydelige, når belastningen varierer over tid. Om dagen kan en fabrik have brug for 600 kW, og om natten kun 200 kW. Med to eller tre mellemstore enheder parallelt kan regulatoren holde belastningen på det optimale antal maskiner i stedet for at køre en stor enhed ved lav belastning. For installationer i 300-1000 kVA-området er denne driftsfleksibilitet en af ​​hovedårsagerne til, at projektteams vælger en parallel konfiguration frem for en enkelt stor maskine. Brændstofbesparelserne ved at arbejde ved det rigtige belastningspunkt, kombineret med pålideligheden af ​​N 1-redundans, retfærdiggør ofte det ekstra koblingsudstyr og kontrolomkostninger.

Bekræftelse af dit forbrugsestimat med rigtige data

Ingen beregning er færdig, før den er blevet kontrolleret i forhold til virkeligheden. Den mest pålidelige måde at verificere et estimat på er at registrere det faktiske forbrug af generatoren over en kendt driftsperiode. Den målte værdi vil fange den sande motortilstand, det sande belastningsmønster og den sande brændstofkvalitet på en måde, som ingen tabel eller formel kan.

Flere metoder er tilgængelige. Den enkleste er en tankmålepindaflæsning før og efter en løbetur, kombineret med en timetælleraflæsning. En mere præcis tilgang er en brændstofflowmåler installeret i forsyningsledningen til motoren. Mange moderne generatorstyringer viser også forbrugsdata beregnet fra motorstyringsmodulet, som giver et tal i realtid i liter pr. time. Brændstofstyringssoftware kan samle disse aflæsninger på tværs af flere websteder og producere de månedlige rapporter, der er nødvendige for budgetgennemgange.

At spore forbrug over flere uger er særligt værdifuldt, fordi det udjævner variationen mellem individuelle kørsler. Hvis det målte forbrug konsekvent overstiger det beregnede estimat med mere end ti procent, kan motoren trænge til vedligeholdelse, brændstoffet kan være forurenet, eller belastningsprofilen kan være anderledes end antaget. Hvis den målte værdi er væsentligt lavere, kan effektfaktoren eller belastningsprocenten, der er brugt i beregningen, være forkert. I begge tilfælde har dataindsamlingen gjort sit arbejde: den har vist en uoverensstemmelse, der kan rettes, før den forårsager en budgetoverskridelse eller mangel på tank.

Praktiske tips til at reducere dieselbrændstofforbruget

At reducere forbruget handler sjældent om at skifte brændstof; det handler om at ændre driftsforholdene og udstyrsvalgene. Følgende fremgangsmåder giver de mest pålidelige besparelser på tværs af en lang række applikationer.

• Dimensionér generatoren til den faktiske belastning med en rimelig margin, der normalt sigter mod 60 til 80 procent belastning under normal drift.
• Undgå kontinuerlig drift under 30 procent belastning, hvor det specifikke brændstofforbrug stiger kraftigt, og våd stabling beskadiger motoren.
• Følg producentens vedligeholdelsesplan, inklusive luft-, brændstof- og oliefiltre, injektortjek og justering af ventilafstand.
• Brug ren diesel af høj kvalitet af den korrekte sæsonbestemte kvalitet, og hold vand og mikrobiel vækst ude af lagertanken.
• På steder med flere enheder skal du sekventere maskinerne, så antallet af kørende enheder matcher belastningen, og hold hver online-enhed tæt på sit mest effektive belastningspunkt.
• Gennemgå forbrugsdata regelmæssigt og undersøg enhver tendens, der bevæger sig opad uden en klar grund, da brændstofkryb ofte er det første tegn på et motorproblem under udvikling.

Et websted, der anvender disse fremgangsmåder, vil næsten altid se det målte forbrug flytte til den nedre ende af det forventede interval. Brændstofbesparelserne kan gentages, og den forbedrede vedligeholdelsesdisciplin forlænger også generatorens levetid og reducerer risikoen for et uplanlagt udfald.

Endelige tanker om beregning af dieselgeneratorens brændstofforbrug

Metoden er ligetil: Bestem den reelle effekt i kilowatt, vælg det specifikke brændstofforbrug, der matcher belastningspunktet, gang de to og gang med driftstimerne. De eneste vurderinger, der er involveret, er belastningsprofilen, som bør komme fra de faktiske forhold på stedet, og det specifikke brændstofforbrug, som bør komme fra producenten, når det er muligt. Alt andet er aritmetik.

For hurtig planlægning skal du bruge standardværdierne på 0,25 L/kWh ved fuld belastning og 0,1 US gallons pr. kWh som en konservativ øvre grænse. For budgetter, indkøb og tankdimensionering skal du bruge producentens datablad og kontrollere med målt forbrug fra stedet. En brændstofforbrugsberegning er ikke en engangsøvelse; det bør gentages, når belastningen ændres, en anden maskine er installeret, eller driftsplanen revideres. Operatører, der holder denne disciplin, oplever, at deres brændstofomkostninger er forudsigelige, deres tanke er dimensioneret korrekt, og deres generatorer kører tæt på det effektivitetsniveau, som motorproducenten havde til hensigt.