Планові та аварійні відключення змусили багатьох замислитися про резервне живлення без шуму і вихлопу. Накопичувач енергії з інвертором тихо підхоплює навантаження, коли зникає мережа, і заряджається, коли вона повертається. Але щоб система справді вирішувала задачу, треба правильно порахувати ємність і грамотно з’єднати її компоненти. Розберемо ключові моменти.
З чого складається система резервного живлення
- Акумуляторна батарея – запас енергії, вимірюється у кіловат-годинах.
- Інвертор – перетворює постійну напругу батареї на змінну 230 В і заряджає батарею від мережі. Гібридні моделі також приймають енергію від сонячних панелей і генератора.
- Захист і комутація – запобіжник або автомат постійного струму біля батареї, автомати на виході інвертора, перемикач для обходу інвертора при його обслуговуванні.
- Кабелі – силові з’єднання між батареєю та інвертором і лінії до навантаження.
Існують і готові портативні станції “все в одному”, але для живлення котла, освітлення та розеток по всьому будинку зазвичай збирають стаціонарну систему.
Чому саме LiFePO4
Літій-залізо-фосфатні акумулятори стали стандартом для домашніх систем. Номінальна напруга однієї комірки 3,2 В, тому батареї мають напругу 12,8 В, 25,6 В або 51,2 В. Ресурс якісних батарей – від 3000 до 6000 циклів при глибині розряду близько 80%, тоді як свинцево-кислотні акумулятори витримують кілька сотень циклів.
Інші переваги: стабільна напруга протягом розряду, майже повна корисна ємність, відсутність газовиділення і висока термічна стабільність. Вбудована система керування (BMS) захищає від перезаряду, глибокого розряду і перегріву. Важливо, що заряджати LiFePO4 при температурі нижче 0 °C не можна, тому батарею розміщують у теплому приміщенні.
Як розрахувати потрібну ємність
Енергія батареї дорівнює напрузі, помноженій на ємність: 51,2 В × 100 А·год = 5,12 кВт·год. Далі складіть список того, що має працювати під час відключення, і скільки годин.
Приклад для квартири на 4 години відключення:
- холодильник: в середньому близько 60 Вт, разом 0,24 кВт·год;
- роутер і ONT: 20 Вт, разом 0,08 кВт·год;
- освітлення LED: 50 Вт, разом 0,2 кВт·год;
- ноутбук і заряджання телефонів: 80 Вт, разом 0,32 кВт·год;
- телевізор: 100 Вт протягом 2 годин, 0,2 кВт·год.
Сума близько 1,04 кВт·год. Додаємо втрати інвертора (10-15%) і резерв, щоб не розряджати батарею до нуля: виходить 1,5-2 кВт·год. Для будинку з газовим котлом, насосом і довшими відключеннями розрахунок зазвичай дає 5-10 кВт·год.
Окремо перевірте потужність інвертора: вона має покривати одночасну роботу приладів і пускові струми, наприклад компресора холодильника чи насоса.
Кабелі між батареєю та інвертором
На стороні постійного струму протікають великі струми, і саме тут найчастіше економлять даремно. Струм дорівнює потужності, поділеній на напругу: інвертор 3 кВт при 24 В бере близько 125 А, а при 48 В – близько 63 А. Інвертор 5 кВт на 48 В споживає понад 100 А. Тому що вища напруга системи, то тонші кабелі й менші втрати.
Основні правила:
- використовуйте гнучкий мідний провід класу 5 з багатодротовою жилою, наприклад для струму 100-125 А на короткій ділянці часто беруть 25-35 мм²;
- довжина кабелів має бути мінімальною, а плюсовий і мінусовий провідники однакової довжини;
- спад напруги на ділянці батарея-інвертор бажано тримати в межах 1-2%;
- кінці кабелів обтискають мідними наконечниками пресом, а не затискають “як є” під болт;
- на плюсовому проводі біля батареї ставлять запобіжник або автомат постійного струму відповідного номіналу;
- батарею, інвертор і шини розміщують так, щоб кабелі не перегиналися і не терлися об гострі краї.
Порівняти накопичувачі різної ємності та напруги можна в розділі накопичувачі енергії для дому.
Орієнтовний підбір системи
| Сценарій | Ємність батареї | Напруга системи | Потужність інвертора |
|---|---|---|---|
| Квартира, зв’язок і освітлення до 4 год | 1-2 кВт·год | 12,8 або 25,6 В | 1-1,5 кВт |
| Квартира з холодильником і роботою з дому | 2,5-5 кВт·год | 25,6 або 51,2 В | 2-3 кВт |
| Будинок з газовим котлом і насосом | 5-10 кВт·год | 51,2 В | 3-5 кВт |
| Будинок з сонячними панелями | 10 кВт·год і більше | 51,2 В | 5 кВт і більше |
Питання та відповіді
Чи можна поставити батарею на балконі?
Лише на утепленому. Взимку на холодному балконі LiFePO4 не зарядиться, а влітку пряме сонце перегріває корпус.
Чи можна з’єднати кілька батарей паралельно?
Так, якщо виробник це дозволяє. Батареї мають бути однакової моделі, а кабелі до спільної шини однакової довжини і перерізу.
Скільки часу заряджається батарея?
Залежить від струму заряду інвертора. Батарея 5 кВт·год при заряді струмом 50 А на 48 В заряджається приблизно за 2-2,5 години.
Добре спроєктований накопичувач працює роками і робить відключення майже непомітними. Батарею, кабель потрібного перерізу та наконечники для її підключення зручно замовити в інтернет-магазині кабелів і проводів з консультацією у Viber.
