Калькулятор аккумуляторов для инвертора

Порядок расчёта

1. Выпишите приборы, которые должны работать без сети, и их мощность из паспорта. Холодильник и скважинный насос включаются циклами, поэтому для запаса энергии берут среднюю мощность, а для инвертора полную.
2. Инвертор выбирают по полной мощности S = P / cos φ с запасом 30 %. Второе условие: пусковой бросок самого тяжёлого прибора не больше двукратной мощности инвертора, которую он держит несколько секунд.
3. Напряжение системы берут по мощности инвертора: до 1 кВА 12 В, до 3 кВА 24 В, больше 48 В. Так ток от батареи остаётся в пределах 100 А и кабели не выходят слишком толстыми.
4. Ёмкость батареи: C = I × t / DoD с поправкой на ток разряда (формула ниже).
5. Число аккумуляторов: последовательно столько, чтобы набрать напряжение системы, параллельно столько цепочек, чтобы набрать ёмкость. Оба числа округляются вверх.

I = P / (U × КПД)
C = I × t / DoD                        — при разряде за 20 часов и дольше
C = I × 20 × (t / (20 × DoD))^(1/k)   — при более быстром разряде
Nпосл = Uсист / Uакб,   Nпар = C / Cакб

Почему батарея отдаёт меньше паспортной ёмкости

Ёмкость свинцового аккумулятора в паспорте указана для разряда за 20 часов. Чем больше ток, тем меньше ампер-часов батарея успевает отдать: AGM 100 А·ч при разряде за 2 часа отдаёт около 81 А·ч. Эту зависимость описывает формула Пекерта, калькулятор её учитывает и показывает, какую долю паспортной ёмкости батарея отдаст при вашей нагрузке. У литий-железо-фосфатных аккумуляторов потеря почти не заметна.

На морозе ёмкость свинцовой батареи временно падает: при −10 °C на 30–50 %, после прогрева она возвращается. Через 3–5 лет работы AGM держит 50–60 % ёмкости новой батареи. Если аккумуляторы стоят в холодном гараже или должны служить без замены много лет, добавьте к расчёту 20–30 %.

Последовательное и параллельное соединение

При последовательном соединении плюс одного аккумулятора соединяют с минусом следующего: напряжения складываются, ёмкость остаётся как у одного. При параллельном соединяют плюсы с плюсами и минусы с минусами: ёмкости складываются, напряжение не меняется. Запас энергии в обоих случаях одинаковый. Подробнее о законах, по которым это работает, в уроке «Последовательное и параллельное соединение».

• В одну батарею собирают аккумуляторы одной модели, ёмкости и даты выпуска. Перед сборкой каждый заряжают полностью.
• Перемычки между цепочками одинаковой длины и сечения, иначе цепочки разряжаются неравномерно.
• Плюс к инвертору берут с первой цепочки, минус с последней: так ток проходит через все цепочки одинаковый путь.
• Свинцовые батареи не собирают больше чем в 3–4 параллельные цепочки. Если ёмкости не хватает, берут аккумуляторы большей ёмкости или поднимают напряжение системы.
• В цепи батареи ставят автоматический выключатель или предохранитель постоянного тока рядом с клеммами, этого требует п. 4.4.7 ПУЭ. Ток короткого замыкания аккумулятора достигает тысяч ампер.

Какой инвертор выбрать

Мощность инвертора и ИБП указывают в вольт-амперах. Для нагревателей и ламп накаливания ватты и вольт-амперы совпадают, для двигателей и электроники полная мощность больше: ВА = Вт / cos φ. Газовый котёл 250 Вт и насос 80 Вт с cos φ 0,7 дают 471 ВА, с запасом 30 % это 612 ВА, подходит ИБП на 650 ВА.

Для котла, насосов и холодильника нужен инвертор с чистой синусоидой. Модифицированная синусоида подходит нагревателям и лампам, а двигатели от неё греются и гудят, электроника котла может уходить в ошибку.

Частые вопросы