Советы по выбору

Резервное питание: как подобрать инвертор и аккумулятор

Расчёт резервного питания — это четыре числа: мощность нагрузки, пусковой ток, нужные часы и напряжение системы. Ниже — таблица типичных потребителей, формулы для инвертора и аккумулятора в Вт·ч и А·ч на 12, 24 и 48 В, сравнение LiFePO4 с гелем и пример для квартиры на 8 часов.

С чего начать: список нагрузок

Выпишите всё, что должно работать во время отключения, с реальной потребляемой мощностью — из паспорта или с этикетки на корпусе. Для двигателей и компрессоров отдельно учтите пусковой ток: на старте они берут в 2–3 раза больше номинала в течение секунды.

ПотребительМощность, ВтПускПримечание
Роутер и оптический терминал10–20—Работает постоянно
LED-освещение квартиры40–80—5–8 светильников по 8–10 Вт
Ноутбук45–90—Зарядка плюс работа
Телевизор60–150—Зависит от диагонали
Газовый котёл с циркуляционным насосом80–150×2Чувствителен к форме синуса и фазировке
Холодильник100–200×3Компрессор работает циклами
Стационарный компьютер с монитором200–400—Игровые — больше
Насос водоснабжения500–1 000×3Пусковой ток самый большой
Микроволновая печь1 000–1 300—Потребляет больше, чем написано на дверце
Электрочайник, бойлер, обогреватель1 500–2 500—В резерв обычно не берут: съедают аккумулятор за час

Мощность инвертора

Инвертор должен тянуть сумму постоянных нагрузок с запасом и выдерживать пуск самого большого двигателя.

Pинв = ΣP × 1,25, где ΣP — сумма мощностей включённых одновременно потребителей. Запас 25 % покрывает нагрев, погрешность паспортных данных и новые приборы.

Pпик = ΣP + Pдвигателя × (k − 1), где k — пусковой коэффициент самого мощного двигателя. Пиковая мощность инвертора (она в паспорте отдельно, обычно вдвое больше номинала на несколько секунд) должна быть не меньше Pпик.

Другие требования: чистый синус — для котла, холодильника, насосов и любой техники с двигателем или импульсным блоком питания; модифицированный подходит только лампам и зарядкам. Для котла — корректная фазировка выхода (фаза и ноль не меняются местами) и время переключения до 10–20 мс, если инвертор работает в режиме ИБП.

Ёмкость аккумулятора: Вт·ч и А·ч

Аккумулятор считают от энергии, а не от мощности. Сначала — сколько ватт-часов нужно отдать, затем — сколько ампер-часов это даёт на выбранном напряжении.

E = ΣP × t ÷ η ÷ DoD, где t — часы автономии, η — КПД инвертора (0,9), DoD — рабочая глубина разряда: 0,9 для LiFePO4, 0,5 для гелевых и AGM.

C = E ÷ U, где U — напряжение системы: 12, 24 или 48 В. Результат — в ампер-часах.

Нужная энергия E12 В24 В48 В
1 000 Вт·ч83 А·ч42 А·ч21 А·ч
2 000 Вт·ч167 А·ч83 А·ч42 А·ч
4 000 Вт·ч333 А·ч167 А·ч83 А·ч
8 000 Вт·ч667 А·ч333 А·ч167 А·ч

Напряжение системы выбирают по мощности инвертора: до 1–1,5 кВт — 12 В, 2–3 кВт — 24 В, от 3–5 кВт — 48 В. Чем выше напряжение, тем меньше ток в кабелях: 3 кВт на 12 В — это 250 А и кабель от 70 мм², на 48 В — 63 А и 16 мм².

LiFePO4 или гель и AGM

ПараметрLiFePO4Гель / AGM
Рабочая глубина разряда80–90 %50 %
Ресурс3 000–6 000 циклов500–800 циклов
Вес на 1 кВт·ч10–12 кг25–30 кг
Скорость заряда0,5–1C, 1–2 часа0,1–0,2C, 8–10 часов
Работа на морозеРазряд до −20 °C, заряд только выше 0 °C (BMS блокирует)Работает, но ёмкость падает на 30–50 %
Цена за кВт·чВыше на стартеНиже на старте
Цена за циклВ 3–5 раз нижеВыше

Гель оправдан для редких отключений и небольших ИБП, где батарея годами стоит заряженной. Для ежедневных циклов — LiFePO4: он отдаёт вдвое больше с той же паспортной ёмкости и служит в 5–8 раз дольше.

Зарядка и солнечные панели

Аккумулятор должен успевать зарядиться между отключениями. Ток заряда гибридного инвертора обычно 20–60 А; батарея 48 В 100 А·ч зарядится с нуля током 40 А за 2,5–3 часа, гелевая того же объёма — за 8–10 часов малым током.

Солнечные панели уменьшают зависимость от графика: 1 кВт панелей даёт летом 4–5 кВт·ч в день, зимой — 1–1,5. Для панелей нужен MPPT-контроллер или гибридный инвертор со входом PV; напряжение и ток панельного массива сверяют с диапазоном входа.

Пример: квартира на 8 часов

Нагрузка: роутер 15 Вт + освещение 60 Вт + ноутбук 65 Вт + котёл с насосом 120 Вт + холодильник 150 Вт = 410 Вт.

Инвертор: 410 × 1,25 = 513 Вт. Пик: 410 + 150 × (3 − 1) = 710 Вт. Инвертор на 1 000 Вт с чистым синусом и пиком 2 000 Вт закрывает оба условия.

Энергия на 8 часов: 410 × 8 ÷ 0,9 = 3 644 Вт·ч (холодильник работает циклами, так что реально меньше — считаем с запасом).

LiFePO4: 3 644 ÷ 0,9 = 4 050 Вт·ч → 12 В: 337 А·ч; 24 В: 169 А·ч; 48 В: 84 А·ч. Практичный выбор — 24 В 200 А·ч или 48 В 100 А·ч (5,1 кВт·ч): оба оставляют запас на долгий вечер.

Гель: 3 644 ÷ 0,5 = 7 288 Вт·ч → 12 В: 607 А·ч, то есть шесть батарей по 100 А·ч весом около 180 кг. Поэтому для ежедневной автономии берут литий.

Типичные ошибки

  • Инвертор под среднюю, а не пиковую нагрузку — холодильник не стартует, инвертор уходит в защиту.
  • Модифицированный синус на котле или насосе — гул, перегрев, отказы электроники.
  • Гелевый аккумулятор, разряженный «в ноль» — теряет ресурс после нескольких десятков глубоких циклов.
  • Тонкие кабели на 12 В — нагрев, падение напряжения, аварийное отключение под нагрузкой.
  • Параллельное подключение к сети без АВР или переключателя — опасно для электриков на линии и запрещено.

Расчёт

Сколько нужно инвертора и аккумулятора

Включите то, что должно работать во время отключения, и укажите, сколько часов. Получите мощность инвертора и ёмкость аккумулятора.

Технічне приміщення з гібридним інвертором і стійкою акумуляторів LiFePO4

Инвертор берём с запасом 25 % к суммарной мощности и проверяем на пусковые токи холодильника и насосов. Ёмкость считаем с КПД инвертора 90 % и рабочей глубиной разряда около 90 % для LiFePO4 и 50 % для гелевых и AGM аккумуляторов.

Что должно работать
4 ч
Напряжение батареи
Тип аккумулятора
Нагрузка0 Вт
Пусковой пик0 Вт
Инвертор от0 Вт
Запас энергии0 кВт·ч
Ёмкость АКБ0 А·ч × 24 В

Смотреть в каталоге

Товары к статье

Контакты

Нужен расчёт или подбор?

Начните вводить — результаты появятся сразу