Esta guía técnica calcula el consumo estimado de combustible según carga promedio y horas efectivas.
Incluye fórmulas, tablas, ejemplos reales y normativa internacional aplicable a generadores industriales diésel y gasolina.
Calculadora de consumo estimado de combustible del generador según carga promedio y horas de operación
Fundamentos del cálculo de consumo de combustible
El consumo de combustible de un generador se expresa normalmente en litros por hora (L/h) o litros por kWh. El método más directo relaciona la potencia eléctrica suministrada con el consumo específico del motor (SFC, Specific Fuel Consumption), y la densidad del combustible para convertir masa a volumen.
Definición práctica
Conceptualmente:

- Potencia eléctrica entregada (kW) = Potencia nominal × factor de potencia × fracción de carga.
- Consumo específico (SFC) = gramos de combustible consumidos por kWh generado (g/kWh).
- Conversión a volumen: densidad del combustible (g/L).
Fórmula básica en unidades prácticas (HTML):
Explicación de variables y valores típicos
- Potencia (kW): Potencia eléctrica neta entregada por el alternador. Si el equipo se especifica en kVA, convertir: Potencia (kW) = kVA × Factor_de_potencia (típico 0.8 para motores diésel industriales).
- SFC (g/kWh): Consumo específico del grupo electrógeno. Valores típicos:
- Generadores diésel modernos (motores de inyección directa turboalimentados, rango industrial): 190–220 g/kWh a carga nominal.
- Motores diésel de mayor tamaño o menos optimizados: 210–240 g/kWh.
- Generadores de gasolina (motores ligeros): 250–320 g/kWh.
- Densidad_combustible (g/L): Valores típicos:
- Diésel EN590: ≈ 820–880 g/L (usualmente 840–870 g/L a 15 °C).
- Gasolina: ≈ 720–780 g/L.
- Biodiesel (B100): ≈ 880–900 g/L según mezcla y temperatura.
- Horas (h): Tiempo de operación. Consumo total (L) = Consumo (L/h) × Horas.
Factores de corrección y condiciones reales
Correcciones por condiciones ambientales y de instalación
- Altitud: a mayor altitud la potencia disminuye por menor densidad del aire; típicamente se aplica una corrección de potencia o un aumento del SFC. Revisar la curva de potencia del fabricante.
- Temperatura ambiente: alta temperatura reduce eficiencia volumétrica; puede aumentar SFC en 1–5% según diseño.
- Calidad del combustible: impurezas y contenido de azufre afectan combustión y SFC.
- Mantenimiento: filtros sucios, inyectores desgastados y desajustes incrementan SFC.
- Cargas no lineales y armónicos: pueden alterar la eficiencia del alternador y el SFC efectivo.
Factor de utilización y perfil de carga
El consumo calculado a carga constante difiere de un perfil variable. Para perfiles, calcular consumo horario según carga instantánea y sumar. Para estimaciones rápidas se usa la carga promedio ponderada.
Si la carga varía, definir:
Y aplicar la fórmula básica con Potencia = Potencia_nominal × Carga_promedio.
Tablas de referencia: SFC y densidades
| Tipo de motor / condición | SFC típico (g/kWh) | Comentarios |
|---|---|---|
| Diésel turboalimentado industrial (100% carga) | 190–210 | Mejor relación potencia/consumo en motores grandes (≥500 kW) |
| Diésel turboalimentado (generadores comerciales 50–500 kW) | 200–230 | Varía por diseño y control electrónico |
| Diésel aspirado (motores antiguos) | 220–260 | Mayor consumo a igual potencia |
| Gasolina (motores estacionarios) | 250–320 | Sistemas de rango menor escala, menor eficiencia térmica |
| Biodiesel puro (B100) | 200–260 | Ligero incremento SFC; densidad superior |
| Combustible | Densidad típica (g/L a 15 °C) | Poder calorífico inferior (kJ/kg) |
|---|---|---|
| Diésel (EN590) | 840–870 | 42 500–43 500 |
| Gasolina | 720–760 | 42 000–44 000 |
| Biodiesel (B100) | 880–900 | 37 000–40 000 |
| Gasóleo marino RMG | 880–920 | 40 000–42 000 |
| Tamaño generador (kVA) | kW (pf 0.8) | Carga (%) | SFC asumido (g/kWh) | Consumo estimado (L/h) |
|---|---|---|---|---|
| 100 kVA | 80 kW | 100% | 210 | (80×210)/850 ≈ 19.8 |
| 100 kVA | 80 kW | 50% | 220 | (40×220)/850 ≈ 10.35 |
| 500 kVA | 400 kW | 75% | 200 | (300×200)/850 ≈ 70.6 |
| 2000 kVA | 1600 kW | 60% | 195 | (960×195)/860 ≈ 217.9 |
Formulación completa: variables secundarias y consumos totales
Ecuaciones y extensiones
Para un cálculo exhaustivo considere:
Ejemplo de multiplicadores de corrección:
- Factor_altitud (≥1000 m) ≈ 1.02–1.10 según curva del fabricante.
- Factor_temperatura (>35 °C) ≈ 1.01–1.05.
- Factor_mantenimiento (sistema deteriorado) ≈ 1.03–1.15.
Aplicar: Consumo_final = Consumo_volumen × Factores_de_corrección_concat.
Ejemplos reales (casos completos)
Caso 1: Generador industrial 200 kVA en obra con carga constante
Datos del caso:
- Generador: 200 kVA, factor de potencia 0.8 → Potencia nominal = 200 × 0.8 = 160 kW.
- Carga operativa: 70% constante durante 8 horas diarias.
- SFC declarado por fabricante a esa condición: 210 g/kWh.
- Densidad del diésel asumida: 860 g/L.
- Condiciones ambiente: altitud 500 m, temperatura 30 °C, mantenimiento correcto (sin corrección adicional).
Desarrollo paso a paso:
- Calcular potencia entregada:
Potencia_entregada = 160 kW × 0.70 = 112 kW.
- Calcular consumo en masa:
Consumo_masa = 112 kW × 210 g/kWh = 23 520 g/h.
- Convertir a volumen:
Consumo_volumen = 23 520 g/h ÷ 860 g/L = 27.35 L/h.
- Calcular consumo por jornada:
Consumo_total_diario = 27.35 L/h × 8 h = 218.8 L/día.
- Si se aplica un factor de corrección por altitud y temperatura (ej. +3%):
Consumo_final_diario ≈ 218.8 × 1.03 ≈ 225.4 L/día.
Resultado: Se estima un consumo aproximado de 27.35 L/h, 218.8 L por jornada de 8 horas, y 225.4 L con corrección ambiental.
Caso 2: Suministro continuo en hospital con perfil variable (24 h)
Datos del caso:
- Generador en reserva operativa: 500 kVA (×0.8 pf → 400 kW).
- Perfil de 24 h: 00:00–06:00 carga 30%; 06:00–18:00 carga 85%; 18:00–00:00 carga 50%.
- SFC promedio por tramo: 205 g/kWh (tanto en medias como en altas cargas, según fabricante).
- Densidad diésel: 850 g/L.
Desarrollo:
- Calcular potencia entregada por tramo:
- Tramo A (6 h, 30%): P_A = 400 × 0.30 = 120 kW.
- Tramo B (12 h, 85%): P_B = 400 × 0.85 = 340 kW.
- Tramo C (6 h, 50%): P_C = 400 × 0.50 = 200 kW.
- Consumo masa por tramo (g/h):
- Consumo_A = 120 × 205 = 24 600 g/h.
- Consumo_B = 340 × 205 = 69 700 g/h.
- Consumo_C = 200 × 205 = 41 000 g/h.
- Consumo volumen por tramo (L/h):
- Vol_A = 24 600 ÷ 850 ≈ 28.94 L/h.
- Vol_B = 69 700 ÷ 850 ≈ 82.00 L/h.
- Vol_C = 41 000 ÷ 850 ≈ 48.24 L/h.
- Consumo total diario:
- Total_A = 28.94 × 6 = 173.64 L.
- Total_B = 82.00 × 12 = 984.00 L.
- Total_C = 48.24 × 6 = 289.44 L.
- Consumo_total_24h = 173.64 + 984.00 + 289.44 = 1 447.08 L.
Resultado: El consumo estimado para 24 h con ese perfil es aproximadamente 1 447 L. Para planificación de combustible y logística, considerar un margen de seguridad (ej. 5–10%).
Consideraciones prácticas para dimensionamiento de tanques y logística
- Reservas mínimas: para instalaciones críticas (hospitales, datacenters) se recomienda mantener reserva para 24–48 h según perfil de carga y tiempos de reposición.
- Regla de dimensionado rápido: Tanque (L) = Consumo_promedio_L_h × Horas_respaldo_deseadas.
- Planificar rotación de inventario para evitar degradación del combustible (estabilizantes si excede 6 meses de almacenamiento).
- Incluir consumo de auxiliares: bombas de combustible, ventiladores, sistemas de control, calefacción de tanque en climas fríos.
Medición y verificación en campo
Métodos de verificación del consumo
- Medición directa con caudalímetro en línea certificado para diesel/gasolina.
- Pesaje del tanque antes y después (método gravimétrico) y conversión con densidad medida.
- Telemetría del fabricante: algunos controladores registran consumo estimado por SFC y telemetría en tiempo real.
Recomendación técnica: validar SFC en condiciones operativas reales mediante una medición de al menos 24–72 h para generar una curva de consumo por carga, y ajustar los parámetros de cálculo.
Aspectos normativos y referencias
Normas y documentos de referencia útiles:
- ISO 8528 series — Generatorsets — Principios y definiciones: https://www.iso.org/standard/ (buscar "ISO 8528")
- ISO 3046 series — Performance of reciprocating internal combustion engines: https://www.iso.org/standard/ (buscar "ISO 3046")
- IEC 60034-1 — Rotating electrical machines — Ratings and performance: https://www.iec.ch/
- U.S. Energy Information Administration (EIA) — Fuel properties and densities: https://www.eia.gov/
- Environmental Protection Agency (EPA) — Nonroad engines and generators information: https://www.epa.gov/
- Manufacturers (ejemplos): Cummins SFC curves y hojas de datos: https://www.cummins.com/ y Caterpillar Technical Specifications: https://www.cat.com/
- Engineering Toolbox — Propiedades físicas de combustibles: https://www.engineeringtoolbox.com/
Nota: algunas normas ISO/IEC son de pago; utilice resúmenes técnicos y hoja de datos del fabricante para cumplimiento operativo.
Buenas prácticas para reducir consumo y optimizar operación
- Operar el generador lo más cercano posible a la eficiencia óptima (normalmente 75–85% de carga para generaciones grandes).
- Mantenimiento preventivo: limpieza de filtros, calibración de inyectores, control del sistema de admisión y escape.
- Implementar controles automáticos para compartir carga entre unidades en paralelo y evitar funcionamiento frecuente a baja carga.
- Optimizar perfiles de carga con baterías/UPS o cogeneración cuando corresponda.
Resumen práctico y checklist de cálculo
- Obtener potencia real en kW (convertir kVA si aplica).
- Determinar la fracción de carga o el perfil horario.
- Recolectar SFC del fabricante o usar valores de referencia.
- Seleccionar densidad del combustible (medida si se requiere precisión).
- Aplicar fórmula: Consumo (L/h) = (kW × SFC) / Densidad.
- Ajustar por factores ambientales y de mantenimiento.
- Calcular consumo total y añadir margen logístico.
Aplicando este procedimiento se obtiene una estimación robusta para planificación de combustible, dimensionado de tanques y logística operativa.
Fuentes y enlaces de autoridad
- ISO — International Organization for Standardization. Documentos relacionados con emisiones y rendimiento de motores: https://www.iso.org/
- IEC — International Electrotechnical Commission. Normas para alternadores y máquinas rotativas: https://www.iec.ch/
- EIA — U.S. Energy Information Administration. Datos de propiedades y estadísticas energéticas: https://www.eia.gov/
- EPA — U.S. Environmental Protection Agency. Información sobre motores no rodantes y regulación: https://www.epa.gov/
- Cummins — Data sheets and SFC curves (ejemplos de fabricantes): https://www.cummins.com/
- Engineering Toolbox — Propiedades físicas del combustible y conversiones prácticas: https://www.engineeringtoolbox.com/
Si desea, puedo generar una hoja de cálculo detallada (formato CSV o Excel) con las fórmulas incorporadas y plantillas para introducir perfiles horarios y factores de corrección, o adaptar los ejemplos a sus datos específicos de generador y combustible.