Як підібрати акумулятор для ДБЖ на 4–8 годин

Резервне живлення на 4–8 годин: як підібрати акумулятор під свої потреби

Під час вибору резервного живлення легко почати з потужності інвертора: 1000, 3000 або 6000 Вт. Але якщо головне завдання — отримати 4, 6 або 8 годин автономної роботи, спочатку потрібно визначити не максимальну потужність, а реальне середнє споживання.

Холодильник, котел, роутер і освітлення не обов’язково працюють одночасно на максимальній потужності. Тому правильний розрахунок починається зі сценарію використання.

Крок 1. Складіть список обладнання

Запишіть техніку, яка повинна працювати під час відключення:

•             газовий котел;

•             циркуляційний насос;

•             холодильник;

•             роутер та ONU;

•             освітлення;

•             телевізор;

•             ноутбук або ПК;

•             інші необхідні прилади.

Для кожного пристрою бажано знати фактичне споживання.

Особливу увагу потрібно приділяти холодильникам, насосам та компресорам. Їхня пускова потужність може бути значно вищою за звичайне робоче споживання.

Крок 2. Визначте середнє навантаження

Припустімо, в середньому система споживає 400 Вт.

Для роботи протягом 4 годин споживачам потрібно:

400 × 4 = 1600 Вт·год

Для 6 годин:

400 × 6 = 2400 Вт·год

Для 8 годин:

400 × 8 = 3200 Вт·год

Але це енергія, яка має дійти до споживачів. Батарея повинна мати більший номінальний запас через втрати інвертора, власне споживання системи та допустимий рівень розряду.

Крок 3. Додайте запас на втрати

Для попереднього розрахунку LiFePO4-системи зручно закласти певний запас.

Якщо потрібно близько 3,2 кВт·год корисної енергії для восьми годин роботи при навантаженні 400 Вт, батарея номіналом близько 4 кВт·год уже виглядатиме значно реалістичніше, ніж батарея рівно на 3,2 кВт·год.

Точний запас залежить від ККД конкретного інвертора, налаштувань BMS, температури та допустимої глибини розряду.

Чим відрізняються Ah і кВт·год

Порівнювати акумулятори тільки за ампер-годинами неправильно.

Наприклад:

12,8 В × 100 А·год = 1,28 кВт·год

25,6 В × 100 А·год = 2,56 кВт·год

51,2 В × 100 А·год = 5,12 кВт·год

У всіх прикладах написано 100 А·год, але запас енергії відрізняється в чотири рази.

Тому для оцінки автономності дивіться насамперед на ват-години або кіловат-години.

Приклад для резерву на 4 години

При середньому навантаженні 500 Вт:

500 × 4 = 2000 Вт·год

З урахуванням втрат система потребуватиме батарею із запасом енергії більше 2 кВт·год.

Наприклад, батарея класу 25,6 В 100 А·год має близько 2,56 кВт·год номінальної енергії.

Фактичний час роботи залежатиме від конкретного інвертора, налаштувань і характеру навантаження.

Приклад для резерву на 8 годин

Якщо середнє навантаження становить 500 Вт:

500 × 8 = 4000 Вт·год

Батарея приблизно на 5,12 кВт·год уже дає більш реалістичний запас для такого сценарію.

Це може бути, наприклад, акумулятор 25,6 В 200 А·год або 51,2 В 100 А·год — за умови сумісності з інвертором.

Не купуйте батарею окремо від інвертора

Напруга акумулятора повинна відповідати батарейному входу інвертора.

12-вольтовий інвертор не можна просто підключити до батареї 24 В, а 48-вольтовий — до батареї 24 В.

Крім напруги перевіряють:

•             безперервний струм BMS;

•             піковий струм;

•             максимальний зарядний струм;

•             робочий діапазон напруги;

•             підтримувані режими заряджання;

•             CAN/RS485, якщо інвертор працює з BMS через зв’язок.

Важливо врахувати час заряджання

Велика батарея забезпечує довшу автономність, але після відключення її потрібно знову зарядити.

Наприклад, якщо потрібно повернути 100 А·год при струмі 20 А, арифметично це мінімум п’ять годин. Реальне заряджання зазвичай триває довше через алгоритм роботи зарядного пристрою та одночасне навантаження.

Якщо електроенергію дають лише на короткий час, зарядний струм стає одним із ключових параметрів системи.

Не забувайте про пускові навантаження

Розрахунок автономності показує потрібний запас енергії, але не гарантує, що інвертор запустить кожен прилад.

Холодильник або насос може під час старту короткочасно вимагати значно більшої потужності.

Тому потрібно окремо перевірити пікову можливість інвертора та струмові можливості батареї.

Простий алгоритм підбору

1.          Складіть список необхідної техніки.

2.          Визначте середню потужність.

3.          Помножте її на потрібну кількість годин.

4.          Додайте запас на втрати.

5.          Виберіть батарею за кВт·год, а не лише за А·год.

6.          Перевірте відповідність напруги інвертора.

7.          Перевірте BMS та зарядний струм.

8.          Окремо перевірте пускові навантаження.

Так значно простіше отримати систему, яка реально забезпечить потрібний час роботи, а не просто має великі цифри в характеристиках.