Витрата палива генератора і собівартість кіловат-години

Витрата генератора складається з двох частин: одна залежить від того, скільки ви споживаєте, а друга від того, яку машину ви купили. Друга частина працює проти вас щохвилини.

ГенераториОновлено 9 вересня 20268 хв читання

Коротка відповідь

Витрата побутового генератора описується двочленом: постійна частина на прокручування двигуна плюс частина, пропорційна корисному навантаженню. Наша модель для бензинових машин: л/год = 0,09 × номінал (кВт) + 0,36 × навантаження (кВт). Практичний наслідок: генератор на 5 кВт, який тягне 500 Вт, спалює 0,63 л/год і дає кіловат-годину по 73 грн, а той самий генератор під навантаженням 3 кВт дає її по 30 грн. Собівартість кіловат-години визначається відсотком завантаження, а не потужністю машини.

Звідки береться формула

Двигун внутрішнього згоряння витрачає паливо на дві різні речі. Перша – подолання власного тертя, прокачування повітря і привід допоміжних систем. Ця витрата майже не залежить від навантаження і приблизно пропорційна робочому об'єму, тобто розміру машини. Друга – власне вироблення енергії, і вона пропорційна відданій потужності.

Звідси лінійна модель, якою ми користуємось у всіх розрахунках сайту:

бензин: л/год = 0,09 × номінал (кВт) + 0,36 × навантаження (кВт) дизель: л/год = 0,06 × номінал (кВт) + 0,28 × навантаження (кВт)

Другий коефіцієнт має ясний фізичний зміст. Літр бензину містить приблизно 32 МДж, тобто близько 8,9 кВт·год теплової енергії. Коефіцієнт 0,36 л на кіловат-годину відповідає ККД перетворення близько 31% у точці корисної роботи, а з урахуванням постійних втрат повний ККД агрегату виходить на типові для побутових машин 20–25%.

Велика таблиця: номінал проти навантаження

Головна таблиця цієї статті. Читати її треба по рядках (одна машина під різним навантаженням) і по стовпцях (одне й те саме навантаження на різних машинах). Друге прочитання цікавіше.

Та сама сітка, перерахована в літри на кожну корисну кіловат-годину:

І вона ж у гривнях за орієнтиру 58 грн за літр бензину:

Чому завеликий генератор дорожчий щогодини

Подивіться на стовпець «1 кВт». Навантаження однакове в усіх рядках, паливо однакове, робота однакова. Але кіловат-година коштує 31 грн на машині 2 кВт і 73 грн на машині 10 кВт. Різниця у 2,3 раза виникає тільки через те, що більший двигун треба крутити.

Формально: частка постійної складової у витраті дорівнює 0,09 × номінал / (0,09 × номінал + 0,36 × навантаження).

При завантаженні 10% сім літрів із кожних десяти згоряють дарма. При завантаженні 25% дарма згоряє половина. Оптимум за витратою починається приблизно від 50% і далі покращується повільно, тому цільовий діапазон 60–80% номіналу залишається розумним компромісом між економією і запасом на пуски.

Це і є головний аргумент проти покупки «із запасом на майбутнє». Зайві кіловати номіналу ви оплачуєте не один раз у магазині, а кожну годину роботи протягом усього терміну служби. Як порахувати потрібну потужність чесно, описано в розрахунку потужності генератора.

Скільки коштує холостий хід

Окремий випадок, який трапляється частіше, ніж здається: генератор працює «про всяк випадок», а навантаження на ньому майже немає.

Крім грошей, тривала робота на малому навантаженні шкідлива механічно: двигун не виходить на робочу температуру, паливо частково змиває оливну плівку, у камері згоряння й на глушнику накопичується нагар. Це явище знають як «замокрення» або закоксовування, і воно скорочує ресурс швидше за нормальну роботу під навантаженням.

Що реально зменшує витрату

1. Підняти завантаження, а не знизити. Це найконтрінтуїтивніший висновок усієї статті. Якщо генератор уже працює, вигідно ввімкнути ще щось корисне: бойлер, пральну машину, заряджання станції. Кожна додаткова кіловат-година в цьому режимі коштує лише 0,36 × 58 = 21 грн, тоді як середня по сеансу може бути 60–70 грн.
2. Скоротити час роботи сеансами. Генератор працює короткими інтервалами під високим навантаженням і заряджає накопичувач, а накопичувач тримає дім решту часу. Як влаштована така зв'язка, розібрано в матеріалі станція чи генератор. Ця схема одночасно економить паливо, ресурс і нерви сусідів.
3. Не купувати зайвий номінал. Дивіться таблицю вище: перехід з 5 кВт на 7 кВт при навантаженні 1 кВт додає 22% до витрати.
4. Змінити паливо, якщо наліт великий. Дизель дає приблизно на чверть дешевшу кіловат-годину, але має власну точку беззбитковості; вона порахована в матеріалі бензин, дизель чи газ.
5. Зменшити саме навантаження. Кожні зекономлені 100 Вт це 0,036 л/год, тобто близько 2 грн за годину. За 500 годин сезону – понад тисяча гривень.
6. Тримати машину справною. Забитий повітряний фільтр збагачує суміш, брудна свічка погіршує згоряння. Регламент описаний в матеріалі про обслуговування.

Скільки палива запасати

Практичне застосування моделі: рахуємо не «на око», а за формулою.

Запас (л) = витрата (л/год) × годин на добу × кількість діб × 1,3

Коефіцієнт 1,3 закладає похибку моделі, холодний запуск і те, що каністру не вичерпують до дна. Для генератора 5 кВт із навантаженням 1,2 кВт (0,88 л/год) при 6 годинах на добу тижневий запас становить 0,88 × 6 × 7 × 1,3 ≈ 48 л. Це вже той об'єм, для якого потрібне продумане місце зберігання: вимоги описані в матеріалі про безпеку і пожежний ризик.