Калькулятор акумуляторного банку
Скільки ампер-годин купувати, щоб перекрити задане навантаження на задану кількість годин. З урахуванням того, що ампер-години різних хімій нерівноцінні.
Коротка відповідь
Потрібна ємність банку в ампер-годинах дорівнює енергії навантаження, поділеній на ККД інвертора, на доступну глибину розряду і на напругу банку.
Формула
C = (P × t) / (η × DoD × U)
P × t– енергія, яку треба видати в навантаження, Вт·годη– ККД інвертора, зазвичай 0,85–0,92DoD– доступна глибина розряду: LiFePO4 0,9; AGM або GEL 0,5; стартерний свинець 0,3U– напруга банку: 12, 24 або 48 ВC– потрібна номінальна ємність, А·год
Чому ампер-години не можна порівнювати напряму
Ампер-година без напруги не є одиницею енергії. 100 А·год при 12 В це 1200 Вт·год, а 100 А·год при 24 В це вже 2400 Вт·год. Далі накладається глибина розряду, і різниця між хіміями стає кратною.
| Акумулятор 100 А·год, 12 В | Номінально | Доступно | Ресурс | Відпрацює за життя |
|---|---|---|---|---|
| Стартерний свинцевий | 1200 Вт·год | 360 Вт·год | ≈ 250 циклів | ≈ 90 кВт·год |
| AGM або GEL | 1200 Вт·год | 600 Вт·год | ≈ 600 циклів | ≈ 360 кВт·год |
| LiFePO4 | 1280 Вт·год | 1150 Вт·год | ≈ 3500 циклів | ≈ 4000 кВт·год |
Останній стовпчик пояснює, чому дешевий акумулятор виявляється найдорожчим. Вартість зберігання однієї кіловат-години рахується не з ціни на полиці, а з ціни, поділеної на сумарну енергію за весь термін служби.
Що калькулятор враховує, а чого ні
Враховує: енергію навантаження, ККД інвертора, допустиму глибину розряду для трьох типів акумуляторів, напругу банку, витрату на заряд одного циклу і орієнтовний ресурс.
Не враховує: ефект Пекерта, через який свинцевий акумулятор віддає помітно менше ємності при великих струмах розряду; втрату ємності з віком; вплив температури; нерівномірність комірок у банку без якісного балансування. Для свинцевих систем закладайте додатковий запас 15–20%.
Як ці величини пов'язані між собою, пояснює стаття ампер-години, ват-години, глибина розряду. Про вибір хімії: типи акумуляторів. Про збирання системи цілком: інвертор плюс акумулятор і розрахунок системи.
Часті питання
Скільки акумуляторів потрібно для будинку?
Це залежить не від площі будинку, а від того, скільки ват треба тримати і скільки годин. Порахуйте спочатку добове споживання, потім підставте середню потужність і потрібну автономію сюди. Типова відповідь для будинку з газовим котлом і холодильником: 100–200 А·год LiFePO4 при 24 В.
Чи можна з'єднати старий і новий акумулятор?
Ні. У послідовному з'єднанні слабший елемент обмежує весь банк і перезаряджається, у паралельному між ними тече вирівнювальний струм. З'єднувати можна лише акумулятори однакового типу, ємності, віку і бажано однієї партії.
Чому калькулятор показує заряд у кВт·год більший за корисну ємність?
Тому що заряджання теж має втрати. Для LiFePO4 ККД заряду близько 97%, для свинцевих 80–85%: частина енергії йде на нагрів і газовиділення. Це важливо, коли ви заряджаєтеся від генератора і рахуєте паливо.
Скільки насправді витримає LiFePO4?
Виробники зазвичай заявляють 3000–6000 циклів до збереження 80% ємності при розряді на 80–90%. Реальний ресурс залежить від температури, струмів і того, як довго батарея стоїть у повністю зарядженому стані. Практичний орієнтир для побутового сценарію з одним циклом на добу: понад вісім років.
Чи можна поставити акумулятори в житловій кімнаті?
LiFePO4 у промисловому корпусі з BMS не виділяє газів і вважається придатним для приміщення, але його все одно розміщують у сухому вентильованому місці, подалі від опалювальних приладів і шляхів евакуації. Свинцево-кислотні акумулятори з рідким електролітом виділяють водень при заряді і в житловому приміщенні неприпустимі. Докладніше: що можна в квартирі.
Як зрозуміти, скільки реально залишилося ємності?
Найпростіший спосіб для свинцю: виміряти напругу під навантаженням і порівняти з таблицею виробника. Для LiFePO4 напруга майже не змінюється протягом більшої частини розряду, тому орієнтуються на показання BMS у ампер-годинах, які вона рахує лічильником кулонів і періодично калібрує на повному заряді.
Джерела та нормативна база
Числові приклади на цій сторінці розраховані редакцією за відкритою методологією. Знайшли неточність? Повідомте про виправлення.