Правильний підбір джерела безперебійного живлення чи інвертора. Розрахунок потужності акумуляторів для дому

Ми вже з'ясували, що літій іонні акумулятори вигідніші за свинцево-кислотні. Поговоримо про перетворювачі напруги.

Вся побутова техніка, електроніка та освітлення, працюють від змінного струму з напругою 220v. Акумулятори видають постійний струм та номінальну напругу 12v. Насправді, у будь-якого акумулятора в процесі заряду та розряду, напруга на клемах змінюється. Наприклад, у літій іонної АКБ, робочий діапазон напруги - від 11 вольт (повністю розряджена) до 16.8v (повністю заряджена), а номінальна напруга 12v – це умовна середня величина зі стандартизованого ряду напруг, прийнятих в електротехніці.

Для того, щоб отримати змінний струм 220 вольт, постійний струм акумулятора на 12v, потрібно перетворити. Робиться це за допомогою інвертора або джерела безперебійного живлення (ДБЖ). Інвертор відрізняється від «безперебійника» тим, що тільки перетворює постійний струм (DC) 12v (або 24v) в змінний (AC) 220v. Для заряджання акумулятора, підключеного до інвертора, потрібен окремий зарядний пристрій.

Джерела безперебійного живлення, мають у своєму складі інвертор і вбудований зарядний пристрій. З ДБЖ керуватися простіше, тому що вони працюють в автоматичному режимі і вимагають менше уваги. Але, купуючи інвертор, зарядний пристрій та акумулятори окремо, можна отримати ідеальне поєднання характеристик під Ваші потреби, а можливо ще й заощадити, якщо звичайно знайдете потрібне обладнання.

Щоб правильно підібрати ДБЖ або інвертор, потрібно знати потужність комутованих пристроїв. Наприклад, якщо циркуляційний насос газового котла споживає -150 ват/год; холодильник – 70 ват/год; освітлення – 30 ват/год.; телевізор - 150 Вт/год. (дані з енергоспоживання дивіться в інструкціях до побутової техніки та електроніки, або розраховуйте приблизно за аналогами), то загальне максимальне навантаження в даному випадку становитиме 400 ват/год. Далі навантаження за 1 годину множимо на кількість годин, протягом яких обладнання має працювати автономно, наприклад: 6 годин. 400 х 6 = 2400 ват/год. До 2400 Вт/год. додаємо 5% (мінімальні втрати на перетворення енергії). Отримуємо 2520 ват.год.

Отже, для автономного енергопостачання протягом 6 годин знадобиться акумулятор потужністю не менше 2500 ват/год.(2.5 кіловат/год). 2500 ват/год ділимо на 12 вольт (номінальна напруга акумулятора). Отримуємо 208. Значить для роботи автономної енергосистеми з номінальним навантаженням 400 ват/год. потрібна акумуляторна батарея 12v200Ah (або 2 акумулятори 12v100Ah; або 4 акумулятори 12v50Ah). Для того, щоб збільшити час автономної роботи, є тільки 2 шляхи: вимикати непотрібні прилади; зменшувати час роботи обладнання (включати котел, холодильник та ін. прилади періодично).

Зрозуміло, ні про які тепловентилятори та електрочайники при роботі від безперебійника мова не йде, бо акумулятори коштуватимуть уже не десятки, а сотні тисяч гривень. При великих навантаженнях або роботі протягом тривалого часу потрібні інші джерела енергії: бензиновий генератор, сонячні панелі, вітрогенератор.

Для навантаження 200 - 400 ват підійде інвертор з номінальною потужністю 500 ват; для навантаження 400 – 800 ват, в тому числі роботи будь-якого компресорного холодильника, потрібен інвертор з номінальною потужністю 1 кВт, тому що компресор холодильника при запуску споживає великий струм і інвертор з номінальною потужністю 500 ват швидше за все його не потягне. На інверторах часто вказують максимальну потужність, що він видає короткочасно. Тому, якщо на інверторі великими цифрами вказана потужність 1000w, швидше за все в постійному режимі він видаватиме 500w. Цю інформацію потрібно уточнювати у продавця і обов'язково звернути увагу при виборі інвертора або безперебійника.

З іншого боку, не потрібно купувати інвертор потужніше у 3 – 4 рази, ніж потрібно. Він не тільки набагато дорожчий, але й більше енергії витрачає на себе, в процесі перетворення струму, а значить швидше розрядить акумулятори при тому ж навантаженні.

Висновок: оптимальним буде перетворювач напруги, номінальна потужність якого в півтора – два рази перевищує необхідну.

Є ще один нюанс: для електродвигунів (у компресорі холодильника, насосі котла та ін.) потрібен струм з правильною синусоїдою. Від інверторів з усіченою синусоїдою, обладнання з електродвигунами, швидше за все, працювати не буде, а от світло і будь-яка електроніка (ноутбук, телевізор тощо) не такі вимогливі до форми імпульсів струму і працюватимуть від інвертора з усіченою синусоїдою. Це потрібно мати на увазі при виборі інвертора або ДБЖ.

Висновок: для обладнання у складі якого є електродвигуни (холодильники, котли) потрібно купувати інвертор (ДБЖ) з правильною синусоїдою.

Часто газовий котел не запускається від інвертора навіть із правильною синусоїдою. Це відбувається через відсутність заземлення котла. Виконати заземлення в багатоквартирному будинку, де всі водопровідні та каналізаційні труби пластикові, традиційним способом, часом неможливо. У цьому випадку, коли є напруга в мережі, за допомогою пробника, у найближчому до котла розетці знаходимо фазу і нуль. Потім від «нуля» з розетки підключаємо дріт до металевого каркасу котла. Така схема заземлення казана дозволяє запускати його від інвертора. Головне, не переплутати нуль у розетці із фазою!

У наступній статті ми розповімо про зарядні пристрої та особливості заряду літій іонних та свинцево-кислотних акумуляторів у складі ДБЖ.