Длительные отключения света заставляют украинцев искать надежные варианты энергонезависимости, и одним из самых эффективных решений является система на базе гибридного инвертора.
Длительные отключения света в Украине побуждают людей обеспечивать свое жилье резервными источниками питания. В частности, такую систему можно сделать на основе гибридного инвертора и аккумуляторов, рассказал УНИАН доцент кафедры информационно-измерительных технологий и энергетического менеджмента Ивано-Франковского национального технического университета нефти и газа, кандидат технических наук Андрей Яворский.
Эксперт также объяснил, как правильно подключать аккумуляторы к инвертору и какие ошибки обычно допускают пользователи.
Сколько аккумуляторов можно подключить к инвертору?
Сейчас систему резервного питания правильно строить на базе гибридного инвертора, который имеет функцию источника бесперебойного питания, и соответствующих аккумуляторов. Это должны быть не кислотные аккумуляторы. У кислотных аккумуляторов есть два больших недостатка:
Их нельзя разряжать, как правило, более чем на 50%.
Они имеют достаточно ограниченное количество циклов заряда-разряда (около 300). То есть фактически при активной эксплуатации такой аккумулятор можно вывести из строя за месяц-два и выбросить на свалку.
Альтернатива кислотным аккумуляторам – литий-железо-фосфатные аккумуляторы (имеют до 6 000 циклов заряда-разряда). Это безопасный тип аккумуляторов. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы безопасно эксплуатировать в режиме разряда на 90%. Но по опыту рекомендую оставлять 15-20%.
Такие аккумуляторы в сочетании с хорошим гибридным инвертором дают возможность построить устойчивую систему бесперебойного питания.
Дешевые инверторы, как правило, позволяют нам использовать низковольтные аккумуляторы – напряжением 12 вольт. Есть инверторы напряжением 24 вольта. Но я советую выбирать систему на 48 вольт – как правило, она подойдет для питания и квартиры, и дома.
Прежде всего, нужно читать инструкцию к конкретному инвертору – там, в частности, написано, какой тип аккумуляторов к нему можно подключать, и как это правильно делать, а также четко указывается количество аккумуляторных ячеек, которые можно подключить.
Также в инструкции указывается, какие системы защиты аккумулятора дополнительно необходимо будет подключить. Это могут быть либо плавкий предохранитель, либо автоматический выключатель постоянного тока. Все зависит от типа инвертора и используемого аккумулятора.
Все ли инверторы поддерживают подключение нескольких аккумуляторов?
Все зависит от того, каким образом инвертор будет взаимодействовать с аккумулятором в системе. Обычно более дорогие инверторы поддерживают подключение нескольких аккумуляторов. Но каждый инвертор мы можем настроить на контроль за работой с аккумуляторами по напряжению. В таком случае аккумуляторы можно подключать параллельно. Но "параллелить" нужно аккумуляторы одинакового типа и одинаковой емкости.
Как подключить несколько аккумуляторов к инвертору? Какие риски возникают при неправильном подключении нескольких аккумуляторов к инвертору?
Выбрав инвертор, мы можем наращивать емкость аккумуляторной сборки. Аккумуляторы можно подключать параллельно друг к другу. Это уже не простые аккумуляторы, а "умные", потому что к каждому из них идет система управления его зарядом (battery management system). Но все равно, когда мы пытаемся добавить новые аккумуляторы, очень желательно выровнять их заряд (чтобы они были примерно одинаково заряжены).
Есть еще один нюанс – если аккумуляторы будут подключены к системе, и система будет контролировать их состояние и заряд с помощью цифрового канала, то нужно будет еще и обновлять программное обеспечение в аккумуляторах.
Еще нужно обеспечить надлежащее сечение кабелей (указанное в инструкции по эксплуатации каждого конкретного инвертора), которые мы подключаем к аккумулятору, потому что ток, который будет потребляться из аккумулятора, достаточно велик. И, если проводник будет неподходящего сечения, могут быть потери в системе, а также возникнет угроза возгорания из-за перегрева.
Имеет ли значение, чтобы все аккумуляторы в системе были одинаковой емкости и производителя?
Нужно, чтобы аккумуляторы были одного производителя и одного типа. То есть, к примеру, если мы строим систему резервного питания на очень распространенных аккумуляторах Deye определенного типа, то затем мы добавляем тот же тип аккумулятора. Если же начать использовать аккумуляторы Pylontech, то действовать так же.
Очень важно, чтобы перед тем, как мы подключили аккумуляторы в соответствующие разъемы инвертора, они имели одинаковый заряд, то есть были сбалансированы по заряду. Если аккумуляторы неправильно подключены, они могут работать некорректно: один будет работать должным образом, а другой, например, либо вообще не будет заряжаться, либо заполнение батареи зарядом будет происходить очень медленно.
В том случае, если будут использованы аккумуляторы разных типов, также может случиться такая ситуация, что энергия из более заряженного аккумулятора будет перетекать в менее заряженный, а не идти на работу системы.
Еще система может не работать корректно, если вы использовали одинаковые типы аккумуляторов от одного производителя, но у них разные версии программного обеспечения. В таком случае нужно на всех аккумуляторных батареях установить одинаковое программное обеспечение.
Как разный уровень износа аккумуляторов влияет на стабильность работы инвертора и безопасность системы?
Аккумулятор, который износился сильнее, чем остальные, будет накапливать меньший заряд энергии и из-за этого уменьшится время автономной работы всей системы резервного питания. То есть уменьшится количество энергии, которая будет отдаваться с конкретного аккумулятора. Он меньше возьмет энергии для заряда и меньше ее потом отдаст.
Можно ли постепенно добавлять новые аккумуляторы к уже работающей системе, и какие риски это несет?
Новые аккумуляторы можно постепенно добавлять к уже работающей системе. Сейчас так делают многие. Например, люди сделали систему резервного питания еще в 2023 году, когда отключения электричества длились примерно 2 часа, а затем 4 часа электроснабжение было. В таких условиях одного аккумулятора вполне хватало.
А сейчас, когда местами отключения могут длиться более 10 часов, одного аккумулятора не хватает. Поэтому люди докупают аккумуляторы и подключают их к системе. Но возникает другая проблема – свет могут включать на час или два, и за это время, например, четыре аккумулятора не успевают полностью зарядиться. Еще после включения электроснабжения в сети может быть слишком низкое напряжение, например, 170 вольт (сейчас норма – 230 В). В таком случае инвертор не будет брать напряжение из сети, потому что качество электроэнергии не соответствует алгоритмам, которые в нем заложены – для устройства напряжение слишком низкое.
Люди так выходят из ситуации, чтобы зарядить батареи, – подключают к инвертору генератор.
Риски при постепенном добавлении новых аккумуляторов могут возникнуть, если подключать разные типы аккумуляторов или использовать аккумуляторы разных производителей.
Какие типичные ошибки пользователей при наращивании аккумуляторной системы чаще всего приводят к выходу из строя инвертора или батарей?
Пользователи используют аккумуляторы неподходящего напряжения: условно говоря, есть инвертор напряжением 12 вольт, а батарею подключили на 24 вольта. Еще одна типичная ошибка – перепутали полярность – на плюс инвертора подключили минус батареи, то есть подали обратную полярность.
Также может быть неправильно выбрано сечение кабелей для подключения аккумуляторов к инвертору (должно соответствовать мощности, которую необходимо потреблять). Еще одна ошибка – отсутствие систем защиты аккумулятора. Обязательно должен быть либо плавкий предохранитель, либо автоматический выключатель тока.