Когда свет пропадает на несколько часов, а то и дней подряд, многие украинцы полагаются только на инверторы и аккумуляторы. В беседе с УНИАН инженер и основатель компании "CUSTOS" Дмитрий Король рассказал, хватит ли одного аккумулятора на всю квартиру, что произойдет, если перегрузить систему и почему батарея "садится" раньше, чем ожидаешь.
Сколько часов может работать инвертор от аккумулятора
Большинство инверторов рассчитаны не на время работы, а на нагрузку - то есть на то, какую мощность они могут выдать в конкретный момент, говорит эксперт. Именно здесь часто возникает путаница.
В быту люди обычно выбирают простую 12-вольтовую систему и пытаются подключить инвертор к автомобильному аккумулятору. Чтобы правильно оценить возможности такой системы, нужно вспомнить базовую физику. Максимальный ток, который способен отдать стандартный автомобильный аккумулятор, составляет около 100 ампер. Мощность в таком случае считается просто: напряжение умножаем на ток. Итак, 10 вольт × 100 ампер = примерно 1 киловатт, рассказывает Король, добавляя, что инвертор, подключенный к одному 12-вольтному аккумулятору, физически не сможет выдавать больше этой мощности.
"Люди, покупая инверторы, на которых указана мощность 2 кВт, 5 кВт, 7 кВт, не понимают, что кабели не могут передать такое напряжение от аккумулятора к инвертору. Это просто маркетинг. Поэтому лучше выбирать модели до 2 заявленных кВт и не переплачивать", – предостерегает он.
При этом профессиональные аккумуляторы способны выдавать 1 кВт и более, но по размерам они похожи на промышленные - часто более полуметра в длину, поэтому разместить их в квартире сложно.
"Еще один важный момент - кабели. Чем дороже и качественнее инвертор, тем лучше кабели к нему идут. На украинском рынке сейчас много дешевых китайских инверторов, которые не способны обеспечить заявленную мощность, при этом продают их по завышенным ценам", - подытожил инженер.
Можно ли рассчитать, на сколько времени хватит аккумулятора?
По словам специалиста, инвертор может работать постоянно - без остановок и перерывов, главное, чтобы аккумулятор успевал заряжаться. На самом деле продолжительность работы зависит не от инвертора, а именно от аккумулятора.
"Чтобы понять, сколько времени система проработает, нужно посчитать емкость аккумулятора. Формула проста: напряжение умножается на ток. Например, берем аккумулятор на 12 Вольт и 100 ампер-часов - эти показатели всегда указаны на батарее. В результате получаем примерно 1,2 кВт в час энергии. Это означает, что если подключить нагрузку на 500 В, система сможет работать чуть более двух часов. Но точное время зависит от того, какие именно приборы вы включаете и какую общую нагрузку они создают", - пояснил Дмитрий Король.
Сколько электроприборов реально может питать инвертор с одним аккумулятором во время блэкаутов?
В среднем инвертор на 12 вольт способен обеспечить нагрузку около 700 ватт, говорит инженер. Этого вполне достаточно для базовых нужд: котел потребляет примерно 150 ватт, несколько лампочек - совсем немного, интернет вместе с роутером - до 100 ватт, а также можно заряжать телефон, планшет или ноутбук. Главное - не перегружать.
"При такой нагрузке система может работать непрерывно около 3–4 часов. Если же экономить электроэнергию – включать только котел и свет, например, заряда может хватить в среднем до 8 часов. Потому что на самом деле 1 кВт – немного мало для того, чтобы все корректно работало", – говорит эксперт.
Какие приборы лучше не подключать к инвертору с одним аккумулятором, чтобы не "посадить" его за считанные минуты?
"Фактически ничего не стоит подключать в такую систему, кроме нескольких лампочек и котла, например - это максимум, который она может вытянуть", - отмечает Король.
В свою очередь, подключение мощных приборов, таких как стиральная машина или холодильник, уже существенно увеличивает нагрузку и быстро портит систему.
"В лучшем случае инвертор перегрузится, выключится, и его можно будет снова запустить, просто перезагрузив. Но даже в такой ситуации инвертор изнашивается значительно быстрее. В худшем случае - перегрузка приводит к выходу из строя основных компонентов, и тогда инвертор придется ремонтировать или вообще менять на новый", - предупреждает эксперт, хотя добавляет, что сама бытовая техника от этого страдает редко.
Почему аккумулятор быстро разряжается
"Здесь важно понимать несколько вещей: во-первых, автомобильные аккумуляторы не предназначены для длительной работы в таком режиме. При постоянном использовании они обычно выходят из строя примерно через полгода - это их конструктивная особенность. Фактически срок жизни аккумулятора - 800 циклов (зарядок). Поэтому при активном использовании, как сейчас в Украине, их можно использовать даже за несколько месяцев. После этого аккумулятор начинает деградировать: его емкость быстро уменьшается. А литиевые аккумуляторы значительно дороже, хотя сейчас и немного подешевели", - говорит инженер.
Во-вторых, говорит он, ограничения есть и у самого инвертора. В большинстве таких систем слабым местом становятся кабели между аккумулятором и инвертором. Они просто не рассчитаны на большие токи, поэтому система физически не может выдать ту мощность, которую заявляет производитель. К тому же перегрузка часто приводит к быстрому износу.
"Многое зависит от продавца: покупая аккумулятор, важно сразу объяснять, что он нужен для дома и должен выдерживать постоянные нагрузки. Но есть продавцы, которые часто продают то, что "залежалось", понимая, что аккумулятор все равно быстро выйдет из строя", - отмечает специалист.
Почему фактическое время работы инвертора от аккумулятора меньше, чем в расчетах
Эксперт объяснил, что во время работы инвертора всегда есть потери на преобразование тока. В среднем они составляют около 20%.
"То есть когда вы считаете мощность, умножаете вольты на амперы, от полученного результата нужно сразу отнять примерно 20% - это и будет реальная мощность. Такой принцип работает почти для всех систем. В более качественных и дорогих станциях потери могут быть меньше - например, мы пришли к около 7%, за счет компонентов. Также важную роль играют кабели: если они слабые или плохо закреплены, потери возрастают", - говорит специалист.
Еще один нюанс - состояние заряда аккумулятора. Полностью заряженный аккумулятор может отдавать большую мощность, чем разряженный, добавляет он.
"Многие люди не осознают, что инвертор отключается не из-за поломки, а из-за перегрузки. Если же отключить все лишнее, система может проработать еще час-два", - отметил Дмитрий Король.
Как температура воздуха влияет на реальную емкость аккумулятора и время работы инвертора
Если аккумулятор просто стоит в подвале и не работает, небольшое замерзание ему не вредит – современные аккумуляторы обычно выдерживают хранение до –20 °C, некоторые даже до –25 °C. Нормальной же для работы считается температура примерно до –5 °C. На практике же Король советует использовать их при температуре около 0 °C – так система работает стабильнее и служит дольше.
"Перед началом работы аккумулятор должен хотя бы немного прогреться. Если он длительное время стоял на морозе, например при –20 °C, подключать его сразу нельзя. Сначала нужно дать ему нагреться хотя бы до температуры около нуля и только после этого подключать к инвертору", – пояснил он.
В то же время, если аккумулятор уже запущен в работу, его можно выносить на мороз до –20 °C и использовать.
Сколько времени нужно для подзарядки аккумулятора?
"Это самая большая проблема аккумуляторов. Все аккумуляторы традиционного типа заряжаются до 10 часов. И, к сожалению, с этим ничего не поделаешь. В большинстве случаев вы можете попробовать зарядить его быстрее, то есть взять более мощное зарядное устройство, но вы должны понимать, что это существенно повлияет на продолжительность жизни аккумулятора", - говорит Дмитрий Король.
Он отметил, что есть возможность быстрой зарядки аккумулятора до 80% за 2 часа. Например, 100 А аккумулятор можно подключить к 40 А зарядке. Однако это стоит делать только под присмотром, ведь при быстрой зарядке аккумулятор нагревается сильнее и есть риск перегрева.
"Не оставляйте их без присмотра, потому что всякое бывает. В городской сети может произойти скачок напряжения, выйдет из строя зарядное устройство и этим самым может повредить аккумулятор", - пояснил специалист.
Кроме того, не стоит оставлять аккумулятор после зарядки до 100% включенным в сеть еще более чем на 4 часа - это может привести к постепенному снижению емкости.
Что делать, чтобы аккумулятор служил дольше?
"Стоит использовать "свежие" батареи, то есть хотя бы раз в полгода полностью их разряжать и заряжать, если в этот период вы ими даже не пользуетесь. Также если батарея хранится, оставьте ее немного недозаряженной", - советует Дмитрий Король.
Также он посоветовал не держать аккумуляторы в комнатах, где люди часто находятся (гостиная, кухня, спальня). Во время работы они выделяют вредные вещества, и постоянный контакт с ними опасен. Лучшее место - отдельная кладовая, балкон или коридор, подальше от еды и зон отдыха.
Дмитрий Король - руководитель компании "Лютый Power", инженер-механик по образованию. Компания специализируется на разработке, производстве и ремонте зарядных станций, в том числе для военных. Основанный в апреле 2022 года, "Лютый Power" уже изготовил более 4,5 тысячи устройств.
Дмитрий участвует в разработке новых моделей и консультирует команду в сложных технических случаях.
