Calcolo rendimento gruppo elettrogeno
Modello di riferimento:
Lombardini 15L/7WT , diesel raffreddato ad acqua, 1500 rpm
Tipo
Potenza gruppo
elettrogeno
kVA
15L/7WT 5
kW
4
Potenza
intermittente
kVA kW
5,5
V
4,4 3F/400
1 litro gasolio → 34560500 joule
Potenza
motore
Modello
motore
LDW 702
kW
5
Cilindrata Cilindri Serbatoio Consumo Rumorosità Dimensioni Peso
l
0,686
n°
2
l
6
l/h
0,75
dB(A) at
7m
65
cm(LWH)
kg
110x60x80 250
(potere calorifico gasolio 40,9 MJ/kg → 34560500 J/l assumendo densita'
gasolio pari a 0.845 kg/l)
1 KWh → 3600000 joule
Per 1 ora di funzionamento forniamo 0,75 litri di carburante, pari a
25920375 joule
Otteniamo in 1 ora di funzionamento energia elettrica 4 KWh, pari a 14400000 joule
Rendimento stimato del gruppo elettrogeno 14400000 / 25920375 ≅ 0,555
1
Consumi motori marini
kg / (hp * h)
l / (kw * h)
diesel 4t
0.10-0.15
0.1586 – 0.2379
diesel 2t
0.15-0.20
0.2379 – 0.3172
benzina 4t
0.25-0.30
0.3965 – 0.4758
benzina 2t
0.35-0.40
0.5551 – 0.6344
Densita' carburanti a 15 °C
Benzina SP 0.720 – 0.775 kg/l
Gasolio 0.820 – 0.845 kg/l
Densita' gasolio 845 kg/m³ → 0.845 kg/l → 1.183 l/kg
Per il gasolio 1 kg/(hp*h) = 1.183 l / (0.746kw * h) = 1.586 l / (kw * h)
2
Calcolo rendimento motore marino diesel 4T
Supponiamo di utilizzare lo stesso motore utilizzato dal gruppo elettrogeno Lombardini preso ad esempio, collegandolo
ad un gruppo meccanico riduttore/invertitore collegato a sua volta all'asse dell'elica:
il motore non lavorera' a regime ottimale, ma potra' subire brusche accelerazioni e decelerazioni, in particolar modo
durante le manovre.
Precauzionalmente prenderemo quindi in considerazione i limiti superiori indicati per un motore marino diesel 4t, cioe'
0.2379 l / (kw*h).
Sappiamo che
per produrre una potenza di 5 kw per un'ora il motore consumera' 1.1895 l di gasolio,
pari ad un potere calorifico di 41352967 J
Sapendo che 1 kwh e' circa pari a 3600000 joule (per la precisione 3597122.3 J),
5 kwh saranno pari a circa 18000000 J
Il rendimento energetico del motore diesel puo' essere stimato in 18000000 J / 41352967 J ≅ 0.43
Nella realta' e a seguito di misurazioni mediate su periodi piu' lunghi, difficilmente il rendimento di un motore marino
diesel 4t supera il valore 0,35
3
Rendimento riduttore (fonte ZF)
4
Rendimenti motore sincrono e convertitore (Fonte Siemens)
5