Расчет времени работы от аккумулятора через инвертор

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора

Калькулятор расчета работы инвертора.

В системах бесперебойного или резервного питания используются только аккумуляторов глубокого цикла. Они отличаются от обычных автомобильных батарей способностью к продолжительной зарядке и разрядке. Поэтому большое значение имеет расчет времени работы инвертора от аккумулятора, поскольку современные модели способны эксплуатироваться в течение 12 лет и более. Для проведения таких расчетов потребуются исходные данные.

В первую очередь нужно уточнить количество электроприборов и мощность, потребляемую ими. Чем выше емкость батареи или системы аккумуляторов, тем дольше будет работать подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения. Для того чтобы рассчитать время автономной работы инвертора, нужно знать количество и емкость аккумуляторов, а также мощность, которую потребляет нагрузка в течение часа.

Вначале следует определить общую емкость используемых аккумуляторов. Например, в системе имеется 12 батарей по 12 вольт, с емкостью каждой из них 200 ампер-часов. В результате получается 12 х 12 х 200 = 28800 Вт/ч. У новых батарей максимальный КПД составляет 95%, то есть с учетом коэффициента потерь получается 28800 х 0,95 = 27360 Вт/ч. Значение среднечасовой нагрузки составляет 1320 вт. Получается время работы инвертора от аккумуляторной батареи 27360/1320 = 20,7 ч или в округленном виде – 20 часов.

Источник

Время работы инвертора от аккумулятора

Содержание

Тип АКБ
Расчет времени автономной работы системы резервного электроснабжения
Как продлить время автономной работы нагрузки

Изучив эту статью, вы узнаете, какие батареи лучше всего подходят для организации бесперебойного питания загородного дома, и при необходимости сможете рассчитать, сколько проработает инвертор от аккумулятора при отключении централизованной подачи, топливного генератора или других источников энергии.

Кроме этого, мы дадим советы по продлению срока автономной работы системы электроснабжения на базе преобразователей.

Тип АКБ

Для систем бесперебойного или резервного электроснабжения подойдут только батареи глубокого цикла. В отличие от стартерных (автомобильных) аналогов они способны переносить длительные зарядку и разрядку.

Изделия долговечны. Ресурса современных моделей хватает на 12 и более лет эксплуатации. Автомобильный аналог выйдет из строя после 10 разрядок.

Аккумуляторные батареи глубокого цикла бывают:

гелевыми (GEL), электролит представляет собой гелеобразную массу;
свинцово кислотными (AGM), электролит находится в порах пластин, изготовленных из тонких стеклянных волокон.

Оба вида батарей имеют свои достоинства и недостатки.

Гелевые модели отличаются более высоким КПД. Устройства можно размещать в любом положении, т. к. жидкий электролит отсутствует. Возможна даже работа инвертора от аккумулятора с поврежденным корпусом. GEL-технология была разработана для авиационной и военной промышленностей. По статистике гелевые батареи работают чуть дольше AGM-аналогов в циклическом режиме эксплуатации.

К недостаткам оборудования относят: необходимость поддержки точного тока подзарядки (гелевые батареи применяют с микропроцессорными контроллерами) и возможность разбухания и взрыва АКБ при закипании электролита.

В AGM-аккумуляторах вышеперечисленные недостатки отсутствуют. К достоинствам батарей этого типа также относят высокую стойкость к глубоким разрядам (устройства выдерживают более 600 таких циклов).

AGM-технология обеспечивает поддержание стабильно высокой силы тока при любой степени заряда батареи. Еще одно достоинство таких АКБ — низкий саморазряд. За год простоя емкость уменьшится всего лишь на 20 %.

Расчет времени автономной работы системы резервного электроснабжения

Расчет мощности инвертора потребует построения специальной таблицы. В два столбца внесите список электроприборов и потребляемую ими мощность. Получится примерно так.

Чем выше емкость АКБ или системы батарей, тем дольше проработает подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения или доступа к другим источникам энергии.

Для расчета времени автономной работы инвертора напряжения от аккумуляторов нужно знать:

емкость и количество батарей;
мощность, потребляемую нагрузкой в течение часа.

В процессе расчетов следует учитывать тот факт, что максимальная мощность электроприборов не отражает реальную нагрузку на АКБ. Устройства включаются и выключаются. Во многих случаях потребляемая оборудованием мощность находится гораздо ниже максимального значения.

Рассмотрим пример. В данном случае к инвертору подключены:

электрический чайник;
холодильник класса А;
15 энергосберегающих ламп;
двигатель и система управления откатных ворот;
котел с принудительной горелкой;
4 циркуляционных насоса системы отопления;
скважинный насос.

Вычисляем среднечасовую норму энергопотребления приборов. Получаем следующее.

Прибор	Среднечасовое потребление
Электрический чайник 2кВт, кипятящий воду в течении 6 мин, т.е. 1/10 часа (при условии, что он включался только оди раз за этот час)	200 Вт/ч
Холодильник А-класса	70 Вт/ч
Энергосберегающие лампы освещения (каждая по 20 Вт/ч), допустим, всего горит 15 ламп	300 Вт/ч
Ворота 1,5 кВт, время открытия и закрытия — 1 минута (2часа = 1/30 часа)	50 Вт/ч
Котел с принудительной горелкой 100 Вт/ч и 4 циркуляционных насоса отопления по 75 Вт/ч каждый	400 Вт/ч
Насос скважины 3 кВт, включается 3 раза на 2 мин в течение часа (6 мин = 1/10 часа)	300 Вт/ч
Итого в сумме:	1320 Вт/ч

Теперь рассчитаем общую емкость имеющихся аккумуляторов. Допустим, в системе 12 12-вольтовых АКБ (емкость каждой — 200 апмер-час). Получаем 12*12*200 = 28800 Ватт/ч.

Учитываем коэффициент потерь. В примере рассмотрены новые аккумуляторы. КПД максимальный – 95 %. Получаем 2800*0,95=27360 Вт/ч.

Теперь разделим это значение на среднечасовую нагрузку и в итоге получим время работы инвертора от аккумулятора. 27360/1320 = 20,7 ч. Округлим результат в меньшую сторону. Получилось, что ресурса системы батарей хватит на 20 часов автономной работы подключенного оборудования.

В данном примере мы рассмотрели типовой (теоретический) расчет. На время автономной работы устройств влияет множество разных факторов. Среди них:

возраст и степень заряда аккумуляторных батарей;
температура окружающей среды;
реальный режим эксплуатации подключенной техники;
и др.

Как продлить время автономной работы нагрузки

Устанавливайте не лампы накаливания, а энергосберегающие аналоги.
Вместо верхнего освещения подключите к инвертору розетки торшеров и пользуйтесь ими исключительно при необходимости.
Не добавляйте в систему «лишнее» постоянно работающее оборудование. Пример — циркуляционные насосы теплых полов.
Используйте альтернативные источники энергии. Солнечные панели и ветрогенераторы значительно продлевают время автономного электроснабжения.

23 января 2017

Источник

Пользоваться этмим калькулятором достаточно просто, он поможет рассчитать, сколько часов выбранные вами инвертор и аккумуляторная батарея будут способны питать подключенные приборы.

Модель инвертора

Напряжение питания данной модели инвертора (В)

Номинальная мощность инвертора (ВА)

Емкость одной батареи, А*ч

Активная мощность нагрузки (не более 60% от номинала), Вт

Напряжение АКБ (В)

Количество АКБ

Время работы:

Для увеличения времени работы инвертора можно параллельно подключить дополнительную АКБ либо выбрать АКБ большей мощности

Источник

Калькулятор расчета времени работы источника бесперебойного питания (ИБП, UPS, инвертора) от аккумулятора

При проектировании автономного электроснабжения в своем доме, нужно быть уверенным, что выбранная емкость аккумулятора, проработает столько сколько это необходимо, особенно учитывая тот факт, что аккумуляторы стоят не дешево.

Время работы ИБП от аккумулятора зависит от многих факторов: емкости аккумулятора, его технического состояния, мощности подключаемой нагрузки и т.д. Расчет ведется по формуле:

T=	Uакб * Сакб * К * Кгр * Кде
Рнагр

где:
T – время автономной работы ИБП от аккумулятора, ч;
Uакб – общее напряжение аккумуляторных батарей, В;
Сакб – общая емкость аккумуляторных батарей, А*ч;
К – КПД инвертора 0,75 – 0,85;
Кгр – коэффициент глубины разряда аккумулятора 0,8 – 0,9 (80%-90%);
Кде – коэффициент доступной емкости (зависит от режима разряда и температуры), ниже приведены коэффициенты при температуре окружающей среды 20°С:
– при одночасовом режиме разряда, 0,7 (70%);
– при двухчасовом режиме разряда, 0,85 (85%);
– при десятичасовом режиме разряда 1,0 (100%);

Для удобства расчета времени работы источника бесперебойного питания (ИБП, UPS, инвертор) от аккумулятора, воспользуйтесь калькулятором.

	Введите общую емкость аккумуляторов, А*ч:
	Введите обшее напряжение аккумулятора, В:
	Введите мощность подключаемой нагрузки, Вт:

*в калькуляторе установлено:
– КПД инвертора – 0,8;
– Кгр – коэффициент глубины разряда – 0,85;
– Кде – коэффициент доступной емкости – 1.

Кроме того, стоит учитывать, что полученные данные верны для новых аккумуляторов.

Калькулятор расчета мощности ИБП

Источник

: October 25 2021, 21:00

Category:

Авто
Cancel

Эксперимент: автомобильный аккумулятор + инвертор

Я проверил, сколько времени сможет гореть 300-ваттная лампа накаливания, подключённая через инвертор 12-230 к автомобильному аккумулятору.

Многие думают, что ёмкость в ампер-часах, написанная на аккумуляторе, всегда одинакова. И достаточно знать, какой ток потребляет нагрузка, чтобы рассчитать, какое время она сможет работать, питаясь от этого аккумулятора. В реальности всё сложнее.

Энергия, которую может отдать аккумулятор, зависит от нагрузки. Чем больше нагрузка, тем меньше энергии даст аккумулятор. У всех свинцовых аккумуляторов (как автомобильных, так и маленьких, для UPS) всегда указывается ёмкость при 20-часовом разряде (то есть при токе разряда 1/20 ёмкости в ампер-часах в течение 20 часов, например для аккумулятора 60 Ач это ток 3 А).

Для эксперимента я использовал дешёвый автомобильный аккумулятор ERA 75 Aч, сделанный в Польше. Аккумулятор новый, перед экспериментом он был полностью заряжен.

К аккумулятору был подключен 500-ваттный инвертор с модифицированной синусоидой. Его КПД при мощности нагрузки 300 Вт составляет 92%.

Между аккумулятором и инвертором установлен анализатор мощности G.T.POWER Rc 130A (https://ammo1.livejournal.com/502657.html).

К инвертору подключена лампа накаливания 300 Вт.

Через минуту после включения напряжение на аккумуляторе было ровно 12 вольт, ток ровно 30 ампер.

Через 30 минут напряжение упало до 11.72 В, ток вырос до 30.3 А.
Через час напряжение 11.18 В, ток 29.52 А.
Через 1 час 7 минут 40 секунд напряжение упало достигло 9.6 В и инвертор отключился.

Лампа 230 В 300 Вт проработала 1 час 8 минут, при этом аккумулятор выдал 36.423 Ач.

После отключения инвертора напряжение на аккумуляторе мгновенно возросло до 12.03 В. Вместо 300-ваттной лампы накаливания я подключил к инвертору 12-ваттную светодиодную лампу и продолжил эксперимент. Потребляемый ток от аккумулятора был около 1.3 А, мощность 15.8 Вт.

До отключения инвертора лампа проработала 8 часов 5 минут. Всего аккумулятор отдал 48 Ач.

Выводы:

Схема временного питания дачи с автомобильным аккумулятором и инвертором вполне рабочая.

При постоянной нагрузке 300 Вт аккумулятор сможет выдать около половины номинальной ёмкости.

Если постоянная нагрузка будет небольшой и только иногда будет включаться нагрузка помощнее, аккумулятор сможет отдать больше энергии.

Использование инвертора на 24 или 48 вольт и двух или четырёх автомобильных аккумуляторов может быть более эффективно за счёт того, что аккумуляторы будут работать в более щадящем режиме и смогут отдать больше энергии.

Десять лет я каждый день пишу о технике, скидках, интересных местах и событиях. Читайте мой блог на сайте ammo1.ru, в ЖЖ, Дзен, МирТесен, Telegram.
Мои проекты:
Lamptest.ru. Тестирую светодиодные лампы и помогаю разобраться, какие из них хорошие, а какие не очень.
Elerus.ru. Собираю информацию об отечественных электронных устройствах для личного использования и делюсь ей.
Вы можете связаться со мной в Телеграм @ammo1 и по почте ammo1@mail.ru.

Источник

Требуемое время автономной работы, часов:

Задайте время в часах, в течении которого инвертор или источник бесперебойного питания (ИБП) должен работать от аккумуляторных батарей (АКБ), питая подключенную нагрузку. (0,1 ≤ t ≤ 250 ч.)

Средняя потребляемая мощность нагрузки, Ватт:

Задайте среднюю потребляемую мощность – сумму мощностей всех приборов, подключенных к ИБП. Алгоритм калькулятора также учитывает типичную мощность холостого хода ИБП. (5 ≤ P ≤ 99999 Ватт)

Напряжение цепи постоянного тока (батареи АКБ), Вольт:

Для подбора подходящего комплекта батарей выберите номинальное напряжение цепи батарей вашего ИБП или инвертора. Обычно это значение кратно 12В (стандартной напряжение свинцово-кислотной АКБ) — 12 / 24 / 36 / 48…

Требуемая емкость комплекта АКБ: Неопределена

Обратите внимание, данный результат носит приблизительное значение, рассчитанное для условного ИБП с технологией line-interactive АКБ типа AGM. Реальное время работы зависит от характеристик применяемой модели ИБП, типа и марки используемых АКБ и специфики электропотребления подключенных приборов. Опыт показывает, что практическое время работы может отличаться как в меньшую так и в большую сторону.

Источник