انتقل إلى المحتوى
Engineerly
المولدات

حاسبة استهلاك الوقود لمولدة الديزل

تقدّر هذه الحاسبة استهلاك الديزل لمولدة انطلاقًا من حملها الكهربائي والاستهلاك النوعي للوقود (SFC). ويراعي منحنى الحمل الجزئي الظاهر أن المحرك يحرق وقودًا أكثر لكل kWh عند الحمل الخفيف، ويمكن تعديل كل نقطة فيه. وتشمل النتيجة الاستهلاك اليومي ومدة تشغيل الخزان والكلفة.

آخر مراجعة

1.41.21.01.401.121.031.00255075100 %× SFC
منحنى الأحمال الجزئية الافتراضي في الحاسبة: يرتفع الاستهلاك النوعي للوقود كلما انخفض الحمل، فيكلّف كل kWh عند ربع الحمل وقودًا أكثر بنحو 40 % منه عند الحمل الكامل. استبدله بقيم النشرة الفنية لمحركك.

للتقدير والتعلّم فقط، ولا يغني عن مهندس مرخّص أو عن الأكواد المعمول بها (IEC 60364 وNEC/NFPA 70 وBS 7671 واللوائح المحلية) أو عن بيانات الصانع. اقرأ إخلاء المسؤولية.

المدخلات

المولدة والحمل

kWe
%

10–100 % من kW المقنّنة

h

بيانات الوقود

وحدة الاستهلاك النوعي
L/kWh

الديزل الحديث النموذجي: 0.21–0.25 L/kWh

kg/L

القيمة الافتراضية 0.835

منحنى الحمل الجزئي (الاستهلاك النوعي ÷ الاستهلاك النوعي عند 100 %)

الخزان والكلفة (اختياري)

وحدة الحجم
L
/L

بأي عملة؛ اتركه فارغًا لتجاوزه.

طريقة استخدام الحاسبة

  1. تُدخل قدرة المولدة بوحدة kWe والحمل نسبةً مئوية منها.
  2. يُدخل الاستهلاك النوعي عند الحمل الكامل بوحدة L/kWh أو g/kWh. وإذا توفر جدول الوقود من الصانع فهو المعتمد، وإلا فالقيمة الافتراضية 0.24 L/kWh قيمة متوسطة لمحركات الديزل الحديثة.
  3. تُراجع مضاعفات الحمل الجزئي، وتُستبدل بنسب من ورقة البيانات إن توفرت (الاستهلاك النوعي عند كل حمل ÷ الاستهلاك النوعي عند الحمل الكامل).
  4. تُضاف ساعات التشغيل اليومية وحجم الخزان القابل للاستخدام وسعر الوقود لمعرفة الاستهلاك اليومي ومدة التشغيل والكلفة.

طريقة الحساب: المعادلة

P_load = P_rated × load% SFC(load) = SFC_100% × k(load) (k interpolated from the curve) SFC [L/kWh] = SFC [g/kWh] / (ρ × 1000) Fuel rate F = P_load × SFC(load) [L/h] Per day = F × hours Runtime = V_tank / F Cost = F × price

الاستهلاك النوعي للوقود هو كمية الوقود المستهلكة لكل وحدة من الطاقة الكهربائية المنتجة. ويكون في أدنى قيمه قرب الحمل المقنّن ويرتفع عند الحمل الجزئي، لأن خسائر الاحتكاك والضخ ومولّد التيار المتناوب تبقى ثابتة تقريبًا بينما ينخفض الخرج. وضرب الاستهلاك النوعي في kW يعطي اللترات في الساعة مباشرة.

الرموز والوحدات

الرمزالمعنىالوحدة
P_ratedالقدرة الكهربائية الأساسية أو المستمرة للمولدةkWe
SFCالاستهلاك النوعي للوقود عند الحمل المعطىL/kWh أو g/kWh
k(load)مضاعف الحمل الجزئي: الاستهلاك النوعي عند الحمل ÷ الاستهلاك النوعي عند 100 %—
ρكثافة الديزل (الافتراضية 0.835)kg/L
Fمعدل استهلاك الوقود الحجميL/h

مثال محلول

مولدة 100 kWe عند حمل 75 %، واستهلاك نوعي عند الحمل الكامل 0.24 L/kWh، والمنحنى الافتراضي (k = 1.03 عند 75 %)، و8 ساعات يوميًا، وخزان قابل للاستخدام 500 L، وسعر الوقود 1.20 للتر:

P_load = 100 × 0.75 = 75 kW SFC = 0.24 × 1.03 = 0.2472 L/kWh F = 75 × 0.2472 = 18.54 L/h Per day = 18.54 × 8 = 148.3 L Runtime = 500 / 18.54 = 26.97 h Cost = 18.54 × 1.20 = 22.25 per hour

وباستخدام قيمة من ورقة البيانات قدرها 200 g/kWh عند الحمل الكامل مع ρ = 0.835 kg/L: يكون الاستهلاك النوعي 200 / 835 = 0.2395 L/kWh، فتحرق المولدة عند 100 kW نحو 23.95 L/h.

الافتراضات

  • حمل ثابت طوال المدة.
  • منحنى الحمل الجزئي الافتراضي (25 %: 1.40، و50 %: 1.12، و75 %: 1.03، و100 %: 1.00) شكل عام متحفظ عن قصد، وليس بيانات صانع بعينه.
  • تحت حمل 25 % يُستقرأ المضاعف على امتداد ميل المنحنى بين 25 و50 %، ويظهر تنبيه بذلك.

حدود الاستخدام

  • جدول استهلاك الوقود من الصانع لمحركك وقدرته وتردده بالتحديد أفضل دائمًا من أي تقدير عام.
  • الأحمال الحقيقية متغيرة؛ فإذا تغيّر الحمل خلال اليوم يُحسب كل فترة على حدة ثم تُجمع النتائج.
  • تتغير كثافة الوقود بحسب النوع ودرجة الحرارة، فتنحرف الأرقام الحجمية ببضعة في المئة.
  • تؤثر حالة المحرك والارتفاع ودرجة الحرارة المحيطة وجودة الوقود كلها في الاستهلاك.

المراجع

معايير ومراجع تتناول هذا الموضوع؛ اعتمد الإصدار المعمول به في بلدك.

  • ISO 3046-1، محركات الاحتراق الداخلي الترددية — الأداء — الجزء 1: التصريح بالقدرة واستهلاك الوقود وزيت التزييت، وطرق الاختبار.
  • ISO 8528-1 — قدرات مجموعات التوليد (الأساسية والمستمرة والاحتياطية) المستخدمة في تعريف «kW المقنّنة».
  • EN 590 وASTM D975 — مواصفات وقود الديزل للسيارات والمقطَّرات (حدود كثافة ديزل EN 590 هي 0.820–0.845 kg/L عند 15 °C).

أسئلة شائعة

ما الاستهلاك النوعي الذي أستخدمه إن لم تتوفر ورقة بيانات؟

تقع مولدات الديزل الحديثة ذات الشاحن التوربيني عادةً بين 0.21 و0.25 L/kWh (نحو 175–210 g/kWh) عند حمل 75–100 %، والمولدات الصغيرة في الطرف الأعلى. والقيمة الافتراضية 0.24 L/kWh قيمة متوسطة حذرة، وأي قيمة عامة تبقى تقريبية.

لماذا يزداد الوقود لكل kWh عند الحمل المنخفض؟

جزء من الوقود يذهب للتغلب على خسائر الاحتكاك والضخ في المحرك نفسه، وهي لا تكاد تتغير مع الحمل. وعند الحمل الخفيف تصبح هذه الخسائر الثابتة حصة أكبر من الخرج، فتكلّف كل kWh وقودًا أكثر.

هل يضر تشغيل مولدة الديزل عند حمل منخفض جدًا؟

الفترات الطويلة تحت نحو 30 % من الحمل قد تسبب ظاهرة wet stacking، أي تراكم الوقود غير المحترق والسخام في العادم. ويحدد الصانعون عادةً حدًا أدنى موصى به للحمل أو يشترطون تشغيلًا دوريًا على حمل اختباري (load bank).

كيف أحوّل g/kWh إلى L/kWh؟

بالقسمة على الكثافة بوحدة g/L. فعند 0.835 kg/L (أي 835 g/L) يكون 200 g/kWh ÷ 835 = 0.2395 L/kWh. وتجري الحاسبة هذا التحويل وتعرضه في خطوات الحل.

تضمين هذه الحاسبة في موقعك

الصق هذه الشيفرة في صفحتك لعرض الحاسبة داخل إطار. يجب أن يبقى رابط النسبة ظاهرًا. الصفحة المضمّنة خالية من الإعلانات ولا تخزّن أي بيانات.

كيف جرى التحقق من هذه المعادلات: المنهجية والاختبار.