Аккумуляторы для инверторов какие выбрать?

Содержание

Выбор аккумуляторного инвертора

Аккумуляторы для инверторов какие выбрать?

Солнечный инвертор, резервный инвертор, бесперебойник, UPS, инвертор с зарядным устройством, инвертор с чистым синусом, автомобильный инвертор… Запутались? Какой именно инвертор вам нужен? Информация ниже поможет вам разобраться в вопросе выбора «правильного» инвертора!

Что делают инверторы?

Инверторы — это электронные устройства, которые преобразуют низкое напряжение постоянного тока 12/24/48 (иногда 96В и выше) от аккумуляторной батареи в напряжение 220В переменного тока.

Существуют однофазные и трехфазные инверторы. Для подавляющего большинства потребителей в доме достаточно однофазного инвертора.

Зарядные устройства выполняют обратное преобразование из 220В переменного тока в напряжение постоянного тока для заряда аккумуляторной батареи.

Системы с возобновляемыми источниками энергии

В обычной системе электроснабжения на основе ВИЭ (солнечной или ветровой) энергия преобразуется в 12, 24 или 48В и заряжает аккумуляторные батареи. Поэтому необходим инвертор для преобразования напряжения от АБ в напряжение 220В переменного тока. Инверторы отличаются по уровню входного напряжения (12, 24, 48В или др.), которое равно номинальному напряжению АБ.

Если вы находитесь в поездке, весьма кстати будет автомобильный инвертор. Его можно подключить к 12В АБ в автомобиле и получить 220В переменного тока для питания различной бытовой нагрузки.

Небольшая солнечная панель также может быть смонтирована на вашем автомобиле или караване и использоваться для подзаряда аккумулятора на стоянке. Аналогично, солнечная панель и/или маленькая ветроустановка может быть установлена и на катере или яхте. Имеет смысл в дополнение к такой системе поставить инвертор, чтобы не ограничиваться только потребителями постоянного тока 12В.

Резервное электроснабжение с инвертором

Даже несмотря на то, что вы можете предпочитать дизельный или бензиновый генератор в качестве резервного источника энергии, всегда имеет смысл иметь инвертор с аккумулятором для обеспечения резервного электропитания, если перерывы в подаче энергии от сети кратковременны.

Более того, может оказаться, что топливо закончилось, а с аккумулятором и инвертором вы можете не заметить отсутствия электричества первые несколько часов или даже дней. Даже если с генератором и топливом все в порядке, при длительных авариях в сетях нужно иметь возможность дать генератору отдых (обычно генераторы с воздушным охлаждением не работают более нескольких часов подряд).

Также, если мощность потребителей намного меньше мощности генератора, последний будет работать крайне неэффективно. Небольшую нагрузку лучше питать от инвертора.

От инвертора целесообразно питать маломощную нагрузку, такую как освещение, телевизор, плеер и компьютеры.

В то же время, если вы будете питать мощную нагрузку от инвертора, то ваш аккумулятор быстро разрядится.  Поэтому мощную нагрузку лучше все-таки питать от генератора. См. ниже советы по правильному выбору инвертора для ваших потребителей электроэнергии.

Нужен ли вам инвертор с чистой синусоидой на выходе?

Для любого применения инвертора вы должны решить, нужен ли вам инвертор с чистой синусоидой или вам достаточен намного более дешевый инвертор с модифицированной синусоидой на выходе.

Многие люди начинают с инвертора с модифицированной синусоидой, потому что такие инверторы примерно в 2 раза дешевле. К сожалению, в большинстве случаев, такие инверторы не подходят для большинства потребителей энергии.

Какой инвертор лучший для вашего случая?

Качество синусоиды на выходе инвертора влияет на способность инвертора питать конкретную нагрузку. Потребители, которые имеют электронные платы, требуют инвертора с чистой синусоидой. Инверторы с модифицированной синусоидой могут создавать недопустимый уровень помех по питающим цепям, которые могут нарушить правильную работу электроники.

Многие современные электронные устройства используют сложные схемы управления, которые требуют питания от источника с чистой синусоидальной формой напряжения. Примеры — компьютеры, лазерные принтеры, некоторые зарядные устройства для смартфонов, электроинструмент, современные стиральные машины и т.п.

Даже несмотря на то, что большинство ноутбуков питается от собственной батареи, при заряде ее от сети лучше питать зарядное устройство от синусоидального источника — это будет надежнее и эффективнее.

В общем случае, микроволновка, маленький холодильник, DVD плеер и т.п. будут нормально работать и от инвертора с модифицированной синусоидой. Однако, если микроволновка или холодильник инверторные (а таких сейчас все больше на рынке), то их лучше питать от синусоидального инвертора.

Другое важное отличие между синусоидальным и несинусоидальным инверторами — это их собственное потребление

Практика показывает, что несинусоидальные инверторы малой мощности потребляют меньше энергии для собственных нужд. Это связано с намного более простой схемой управления силовыми ключами. У синусоидальных инверторов потребление на управление выше, т.к. нужно больше ступеней формирования синусоиды. Однако это отличие сглаживается при увеличении мощности, и при мощностях в несколько киловатт собственное потребление обоих типов инверторов примерно одинаково.

Но вот эффективность нагрузки при питании от квазисинусоиды (и тем более от меандра) намного ниже. Поэтому общий КПД «инвертор+нагрузка», скорее всего, будет гораздо выше при применении синусоидального инвертора.

Поэтому, вы получите меньше полезной энергии от вашего аккумулятора, если будете питать нагрузку через дешевый квазисинусоидальный инвертор. Это значит, что вы глубже будете разряжать аккумуляторы для обеспечения того же самого времени работы нагрузка.

Глубокие разряды аккумулятора ведут к его преждевременному выходу из строя и замене — и никакой экономии от покупки более дешевого несинусоидального инвертора у вас в итоге не будет, — а будет лишняя трата денег на раннюю замену аккумулятора.

Это явилось одной из причин, по которой мы практически полностью исключили квазисинусоидальные инверторы из нашего ассортимента — мы заботимся о наших клиентах и хотим, чтобы они не были разочарованы в оборудовании, которое у нас купили.

Какая мощность инвертора вам нужна?

Диапазон мощностей для несинусоидальных инверторов обычно составляет от 150 Вт до примерно 5 кВт. Диапазон мощностей для синусоидальных инверторов — обычно от 300 Вт до 10 кВт (есть инверторы мощностью и до 18 кВт, но это, скорее, исключение из правил).

При мощностях более 6 кВт требуется повышенное (более 48В) напряжение на аккумуляторах, иначе ток от аккумуляторов становится очень большим и требуются очень толстые провода для исключения потерь в них. Например, при мощности 10 кВт ток потребления от аккумулятора 48В составляет более 200А! См.

наши советы по выбору сечения кабеля для соединения инвертора с аккумуляторами.

Какую же мощность инвертора выбрать?

Что такое пиковая мощность инвертора?

Наверное, наиболее важным параметром, который нужно рассматривать при выборе инвертора, это его пиковая мощность, т.е. мощность, которую он может выдать при запуске вашей нагрузки. Некоторые потребители имеют очень высокие требования по мощности при старте.

Например, небольшой холодильник может потреблять около 300 Вт. Однако для запуска его компрессора потребуется в 4 или даже 7 раз большая мощность! И эту мощность в течение нескольких секунд должен обеспечить ваш инвертор — иначе компрессор не запустится, а инвертор выключится по перегрузке и отключит все ваши потребители от питания.

При выборе мощности инвертора важно не запутаться в этих ваттах — номинальных, пиковых, стартовых и т.п. Например, есть инвертор мощностью 1 кВт и перегрузочной способностью в 2 кВт. Если ваш кондиционер имеет мощность в 800 Вт и пусковые токи в 5 раз больше номинальных, но данный инвертор не сможет его запустить. 

Здесь многие люди делают ошибку при выборе инвертора, так как не могут понять, что некоторые потребители требуют намного большую мощность, чем написано в их технических характеристиках. От сети эту пусковую мощность можно получить легко, а вот от инвертора — нет.

Еще один пример — насосы для подъема воды. Их очень тяжело запустить под нагрузкой, т.к. им нужно поднять воду с большой глубины. Обычно пусковая мощность погружного насоса в 5-7 раз  больше, чем его номинальная. Исключение составляют насосы с системой плавного запуска, но стоимость такой системы может быть сравнима со стоимостью инвертора.

Поэтому, для питания небольшого холодильника или насоса мощностью в 600 Вт вам потребуется инвертор, который может выдавать кратковременно до 3000-4000 Вт. Учитывая, что обычно пиковая мощность инвертора составляет 2-кратную от номинальной, то нужно выбирать инвертор с номинальной мощностью 1,5-2 кВт. 

С другой стороны, если вы покупаете чрезмерно мощный инвертор (например, 5 кВт) для питания нагрузки 600 Вт — у вас есть риск того, что энергия от вашей АКБ будет расходоваться быстро и неэффективно.

Это происходит потому, что КПД инвертора — это обычно доля от его номинальной мощности. Более того, максимальный КПД, указанный в спецификациях на инвертор, обычно достигается при его загруженности в 60-85%.

При мощностях потребления меньше или больше этого оптимума, КПД ниже. См. график типичного КПД инвертора.

Эти 2 фактора означают, что вместо заявленного КПД питания нагрузки от инвертора в 80-90%, вы получите максимум 30-40%. При этом может оказаться, что инвертор потребляет на собственные нужны столько же энергии, сколько и ваша нагрузка. Например, для того же случая питания нагрузки 600Вт от 5 кВт инвертора.

Собственное потребление хорошего инвертора такой мощности составляет около 50-80Вт (это уже 10% от мощности нагрузки). Пиковый КПД обычно заявляется на уровне 80-85%, но реально при питании нагрузки в почти 1/10 от номинальной мощности, КПД будет около 60-65%. Т.е.

Поэтому очень важно выбирать мощность инвертора соответствующей мощности вашей нагрузки!

Портативные и не-портативные инверторные генераторы

Нужно ли вам иметь портативный (переносной) источник энергии? Для систем с солнечными батареями и ветрогенераторами — скорее всего нет. Резервное питание дома с большими аккумуляторами тоже вряд ли требует портативности. Автомобильные же инверторы должны быть переносными.

Оригинал: http://www.small-farm-permaculture-and-sustainable-living.com
Переведено, переработано и дополнено: «Ваш Солнечный Дом».
Правила копирования

Эта статья прочитана 2708 раз(а)!

Источник: https://www.solarhome.ru/basics/electronics/inverter-selection.htm

Как правильно выбрать аккумулятор для ИБП или инвертора. Часть I

Аккумуляторы для инверторов какие выбрать?

Для обывателя аккумулятор – это “черный ящик”, основной различительной характеристикой которых является ёмкость, указанная в ампер-часах.

Но профессионалам хорошо известно, что принципиальных различий существенно больше. Давайте разбираться! Для начала классифицируем аккумуляторы для систем бесперебойного питания.

1) AGM батареи для охранно-пожарных систем (ОПС сегмент)

Это самые дешевые аккумуляторы, которые рассчитаны на работу в слаботочных системах (видеонаблюдение, сигнализации) в течение 1-3-х лет с последующей заменой. Конструктив, качество свинца, состав электролита проектируются в целях максимального удешевления себестоимости. Как правило, емкость подобных АКБ заметно ниже заявленной, у них высокое внутреннее сопротивление и они быстро подвергаются сульфатации (потеря емкости).

К таким АКБ относятся:

  • Delta серии DT
  • Alarm Force
  • General Security
  • Security Force
  • Optimus и другие.

Однако некоторые производители позиционируют марку своих аккумуляторов как подходящую и к ИБП и к инверторам, хотя по факту это ОПС АКБ. Как определить это? Самая важная и наглядная характеристика – это вес. Для ориентира:

  • АКБ емкостью 7Ач должен весить не менее 2,1кг. Причем, следует доверять показанию весов, а не спецификаций
  • Емкость 100Ач – от 31кг и выше
  • Емкость 200Ач – от 62кг и более.

Ниже представлено видео, в котором разбираются две батареи ОПС сегмента.

2) AGM аккумуляторы рассчитанные на длительные разряды – от часа и более

Эти АКБ имеют срок службы 5-12 лет в зависимости от серии. При их производстве используется высококачественный свинец, а также электролит со специальными присадками, которые выступают ингибиторами процессу сульфатации и коррозии. Эти аккумуляторы исправно и корректно отдают свою емкость в течение длительных (от часа и более) разрядов, способны быстро заряжаться (током до 0.3С), их емкость как правило соответствует заявленной.

Однако эти аккумуляторы плохо переносят короткие разряды. Из-за высокого внутреннего сопротивления они сильно просаживаются по напряжению на высокой нагрузке и быстро садятся. Иными словами, такие аккумуляторные батареи на коротких разрядах отдадут заметно меньше энергии, нежели серии High Rate (о ней немного позже). Более того, они могут быстрой выйти из строя.

К таким АКБ относятся:

  • Delta серии DTM
  • BB Battery BPS
  • Leoch DJM
  • CSB GP
  • Haze HZB
  • Challenger A
  • Yuasa NP
  • Panasonic LC-R

Конструктив AGM аккумулятора

3) Гелевые аккумуляторы

Ориентированы на работу с альтернативными источниками энергии в циклическом режиме. В состав электролита АКБ типа GEL добавлен желеобразующий компонент, в результате чего АКБ приобретает увеличенное кол-во циклов заряда-разряда, но становится более требовательной к току заряда. Подобные батареи целесообразно использовать с солнечной энергетике, с ветряками, т.е. в ежедневном циклическом режиме. Подробное сравнение AGM и GEL технологий.

Примеры таких АКБ:

  • Delta серии GX
  • Leoch серии LPG
  • Ventura VG
  • Haze HZY
  • Sonnenschein A

Гелевая АКБ Ventura

4) AGM АКБ серий High Rate

Аккумуляторы рассчитаны на короткие разряды для поддержания высокой нагрузки сроком от нескольких минут до нескольких часов.

Для таких батарей используются самые высококачественные компоненты: чистый свинец,  агенты и присадки в электролит, специальный состав покрытия анода и катода. Увеличивается площадь контакта пластин с электролитом для снижения внутреннего сопротивления. High Rate АКБ корректно разряжаются как на длительных разрядах, так и на коротких.

Просадка по напряжению при высокой нагрузке находится в допустимых пределах: ИБП работает корректно и не отключает нагрузку по низкому напряжению DC шины. Количество циклов приблизительно на 30% выше, чем у АКБ длительных разрядов. Стоимость таких батарей заметно выше, но это обусловлено высокой себестоимостью изготовления. Аккумуляторы HR – это высшее звено в эволюции свинцово-кислотной технологии.

Примеры таких АКБ:

  • CSB серий HR, HRL
  • Delta серий HR, HRL
  • BB Battery HRC
  • C&D Technologies UPS
  • Fiamm FGHL/GS, FGH/GS и другие

C&D Technologies HR серия UPS

Другие виды АКБ:

  • Литиевые аккумуляторы. Дорогие и на данный момент очень мало ИБП/инверторов поддерживает корректную работу с этим видом АКБ, поэтому рассматривать их пока не будем.
  • Тяговые АКБ мы не рекомендуем использовать в ИБП, ввиду необходимости обслуживания и выделения водорода в процессе заряда.
  • Панцирные АКБ тоже выделяют газ в процессе эксплуатации, хотя эту проблему можно решить при помощи специальных абсорбирующих клапанов. Могут использоваться в циклических системах
  • OPzS используются в узкоспециализированных системах.
  • Автомобильные аккумуляторы служат в буферном режиме 1-1.5 года и далее их тонкие свинцовые платины рассыпаются.

Вторая часть >>>

Источник: https://tok-shop.ru/tok-blog/choice-battery/

Время работы инвертора от аккумулятора

Аккумуляторы для инверторов какие выбрать?

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. 

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: https://www.vega-volt.ru/view/vremja-raboty-invertora/

Мощные аккумуляторы для Инвертора

Аккумуляторы для инверторов какие выбрать?

Энергетическая основа современных систем резервного электроснабжения – специализированные необслуживаемые (не требующие долива) аккумуляторные батареи большой емкости, изготовленные по технологиям GEL (гелевые) или AGМ (стекловолоконные). Внешне они похожи на автомобильные аккумуляторы (только крупнее). Но на самом деле есть большое отличие.

Почему не годятся обычные стартерные батареи

Для многих очевидно, что дешевые обслуживаемые батареи стартерного типа не предназначены для оснащения инверторных систем резервного электроснабжения коттеджей. Менее очевидно, что и более дорогостоящие необслуживаемые авто-аккумуляторы (выполненные по той же технологии AGM!) также малопригодны для резервного электроснабжения.

И дело здесь не в том, что они «плохие» или «хуже», чем специализированные аккумуляторы для бесперебойного питания. Дело в принципиально разном назначении!

Автомобильный аккумулятор должен в течение нескольких секунд обеспечивать  большой ток для работы стартера, который должен провернуть массивные внутренние части двигателя. Подразумевается, что заряд аккумулятора при этом падает незначительно и должен успеть полностью восстановиться  даже в короткой поездке.

Читайте также  Как утеплить трубу дымохода своими руками?

При длительных циклах разрядки (а это нормальный режим резервного электроснабжения) стартерные аккумуляторы быстро выходят из строя. Опытные водители знают, что если аккумулятор разрядился в ноль несколько раз подряд, то он больше уже не будет нормально работать. Не важно из-за чего это произошло, выход один — новый аккумулятор. Понятно, что с такими данными автомобильные батареи не годятся для резервного электроснабжения коттеджа.

вверх

Преимущества специализированных аккумуляторов

Именно режим работы системы резервного электроснабжения определяет главное требование к аккумуляторам — они должны выдерживать глубокий разряд.

В отличие от автомобильных, специализированные аккумуляторы лучше сохраняют работоспособность после глубокого разряда.

Они могут отдавать энергию на протяжении длительного времени (часы и даже сутки) до состояния, когда запас энергии (обозначаемый как «уровень заряда»SoC — State of Charge) падает до 20-30 % от первоначального значения (то есть глубина разряда DoD /Deep of Discharge/ доходит до 70-80%). Причем после зарядки аккумуляторы практически полностью восстанавливают свою рабочую емкость.

Конечно, совсем бесследно глубокий разряд для батареи не проходит. И основное различие уже среди специализированных аккумуляторов – в числе циклов глубокого разряда, которые они выдерживают без существенного ухудшения энергоемкости. По этому параметру необслуживаемые аккумуляторы для резервного электроснабжения условно делят на две категории:

  1. АКБ общего назначения
  2. АКБ глубокого разряда(deep cycle)

Для  объяснения различий между ними сначала поясним общепринятую терминологию:

  • Глубина разряда DoD — Depth of Discharge, величина, противоположная степени заряда SoC (DoD=100% — SoC)
  • Глубокий разряд — это разряд с DoD более 40-50% от полного номинала емкости батареи.
  • Буферный режим (характерен для резервного электроснабжения) — аккумуляторы полностью заряжены и готовы включиться в работу, но такие включения происходят нечасто, и внешнее питание восстанавливается до того, как батареи полностью разрядились (глубина разряда DoD обычно не более 30%, но для «крайних случаев» разрешенный максимум — до 80%).
  • Циклический режим (характерен для автономного электроснабжения) — постоянное чередование глубоких (разряд DoD 40-50%, возможно и до 80%) разрядов и зарядов.
  • Срок службы номинальныйLife — число лет с момента начала эксплуатации, которое аккумулятор сохранит свою емкость на уровне не ниже 80% от номинала при работе в буферном режиме и идеальных условиях (t=20-25С, постоянный подзаряд).

Вообще крайний предел эксплуатации батареи — до остаточной ёмкости ~60% номинала. Но график потери емкости нелинейный, поэтому хоть после отметки в 80% эксплуатировать батарею еще и можно, но дальше падение ёмкости идет ускоренными темпами.

  • Наработка циклов до отказа Cycle life — реальный срок службы, исчисляемый в циклах разряда-восстановления заряда, которые аккумулятор выдержит до снижения емкости на уровень 80% от номинала. Пересчет в «годы» идет делением числа циклов на количество отключений в год.

Если отключения редкие, и по циклам число лет выходит даже больше, чем номинальный срок , ориентироваться нужно на номинальный срок службы, т.к. он определяется естественным «старением» материалов аккумулятора и не может быть превзойден.

  • Наработка циклов от глубины разряда Cycles life vs DoD — зависимость числа циклов разряда-восстановления до «смерти» батареи от «глубины разряда».

Про характеристики срока службы  нужно понимать следующее —  величины эти условные: номинальный срок справедлив только для нереальных условий работы, а число циклов по глубине разряда спрогнозировать проблематично, так как разряд при каждом отключении может быть разным.

Тем не менее, «Номинальный срок службы» и «Наработка циклов от глубины разряда» хоть и не позволяют точно спрогнозировать срок замены аккумуляторов, но делают возможным сравнение разных аккумуляторов между собой.

Оптимальные АКБ резервного электроснабжения

Разницу между AGM и GEL, а также аккумуляторами общего назначения и глубокого разряда демонстрирует Таблица зависимости числа циклов от типовых глубин разряда*:

Глубина разряда батареи 100% 80% 50% 30%
Необслуживаемые общего назначения (буферный и ограниченно циклический режим)
Delta / Haze AGM (класс 10 / 12 лет) нельзя 200…250 450 900…1000
Delta / Haze GEL (класс 10 / 12 лет) до 200, но не рекоменд 300…350 500…550 1200…1300
Необслуживаемые глубокого разряда (улучшенная стойкость к циклическому режиму)
Trojan GEL DeepCycle (до 12 лет) не рекоменд 600 1000 2000
BAE трубчатые GEL OPzV (до 15 лет) не рекоменд 1300 2800 5000

* данные производителей из описаний соответствующих линеек АКБ (реальные, по опыту, могут быть меньше!)

На первый взгляд,  аккумуляторы глубокого разряда серьезно выигрывают у аккумуляторов общего назначения. Но у такого превосходства, разумеется, есть цена — необслуживаемые АКБ Deep Cycle заметно дороже идентичных общего назначения.

Посмотрим на АКБ общего назначения с точки зрения реальной практики использования в московской области (все-таки, со стабильностью электроснабжения у нас пока лучше, чем где-нибудь в горных регионах).

Производители АКБ общего назначения, заявляя срок службы 10-12 лет, рассчитывают на буферный режим работы. Например на условную ситуацию, когда отключения случаются еженедельно (50 раз в год) и емкость батареи выбрана так, чтобы она успевала разрядиться не более чем на 50% до восстановления питания от сети. В этом случае ~500 доступных циклов делим на 50 раз в год и получаем искомые 10 лет.

Да, в реальной жизни не всё так идеально. Легко представить ситуацию, когда аккумуляторы начинают заряжаться после длительной работы, не успевают набрать 100% емкость, а  электросеть опять отключается. На практике глубина разряда будет превышать буферные величины, и батарею придется менять раньше, чем номинальный срок службы.

Но даже если ориентироваться на глубину разряда 80%, это 250 — 300 циклов до выработки батареи. А это долгие и долгие годы работы, в течение которых о существовании системы резервного электроснабжения с необслуживаемыми батареями можно даже не вспоминать.

Поэтому резюме по батареям для типовых систем резервного электроснабжения следующее:

  • Для реалий Москвы батареи общего назначения  GEL — оптимум по соотношению цена / характеристики-удобство. При этом лучше не брать более дешевые аккумуляторы класса «5 лет» , т.к. их придется заменять раньше аккумуляторов класса «10-12лет» даже в случае заведомо редких отключений («5-летние» обычно стоят в офисных ИБП и служат хорошую службу для обоснования ИТ-бюджетов, но нам ведь не это нужно от аккумуляторов?).
  • Аккумуляторы AGM — бюджетный вариант только для непродолжительных отключений или комбинации с генератором. Дают некоторую экономию в цене, но только если вы точно уверены в быстром восстановлении сетей в вашем населенном пункте, или если имеется генератор, т.к. AGM аккумуляторы  после глубокого разряда требуют немедленный (и желательно полный) заряд.
  • Батареи Deep Cycle — слишком тяжелая артиллерия для целей только резервного электроснабжения (кроме ситуаций совсем «экологичных» уголков с подключением к слабым сельским электросетям, где резервное — чуть ли не постоянное). Аккумуляторы глубокого разряда имеет смысл применять для комбинированного электроснабжения (сеть совместно с альтернативным источниками) и для автономного электроснабжения «выходного дня». Также, с некоторыми оговорками, они пригодны для систем автономного электроснабжения при постоянном проживании.

вверх

Схема подключения батарей к инвертору

  1. Чтобы получить вольтаж батареи, равный номиналу инвертора, отдельные 12В аккумуляторы соединяются последовательно — в одну цепочку (string).
  2. Для увеличения емкости батареи последовательные цепочки аккумуляторов соединяются параллельно.
  3. Кабели от инвертора рекомендуется подключать к «диагональным» (см.

    рисунок) клеммам собранной по  параллельно-последовательной схеме батареи.

При оценке емкости и вольтажа получившейся батареи необходимо помнить, что:

  • при последовательном соединении аккумуляторов суммируется напряжение (В), а емкость (А-ч) не меняется;
  • при параллельном соединении аккумуляторов/цепочек аккумуляторов суммируется емкость (А-ч), а напряжение не меняется.

Это правило показывает, как легко может ввести в заблуждение параметр Емкость батареи (А-час) без указания вольтажа батареи (чем иногда грешат описания недорогих комплектов в неспециализированных Интернет-магазинах).

Реальный запас энергии батареи отражает ее энерго-емкость, то есть произведение вольтажа на емкость.

Таблица ниже показывает, что батарея с одной и той же емкостью в А-ч будет подразумевать совершенно разное число аккумуляторов (и, разумеется, запас энергии) для инверторов с разным номиналом напряжения:

Максимальная энергоемкость (разряд на 80%) батареи из аккумуляторов 12Вх200А-час
Номинал инвертора 12В 24В 48В
Число аккумуляторов 12В-200А-час в цепочке 1 шт. 2 шт. 4 шт.
Емкость 1 цепочки (А-час) 200 А-час 200А-час 200А-час
Энергоемкость цепочки аккумуляторов 1.92 кВт-час 3.84 кВт-час 7.68 кВт-час

вверх

Предлагаемое оборудование

В настоящее время мы предлагаем герметизированные необслуживаемые аккумуляторы производства Haze Battery (английский бренд Haze, завод в Китае) и Delta (Китай).

Оба производителя — это хороший (так называемый «государственный») Китай: Haze — официальный поставщик для Мегафон и МТС, Delta также поставляет огромные партии батарей региональным телеком-операторам.

Гелевые и AGM батареи Haze / Delta сочетают высокие эксплуатационные характеристки (надежность, долговечность) и низкую цену.

Подробнее об этих батареях читайте здесь.

Для систем резервного электроснабжения на базе наиболее мощной модели Outback VFX3048 чаще всего  используются такие комплекты батарей:

  • 4 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 200 (220)А-ч / вес ~280 кг
  • 8 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 400 (440)А-ч / вес ~560 кг
  • 12 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 600 (660)А-ч / вес ~840 кг
  • 16 шт. АКБ 12В х 200 (220) А-ч —  батарея 48В х 800 (880)А-ч / вес ~1120 кг

Также под заказ мы поставляем необслуживаемые  GEL аккумуляторы Trojan (США) категории DeepCycle, которые значительно лучше работают в циклических режимах заряда-разряда и имеют больший срок службы.

Все поставляемые АКБ произведены по международному стандарту, сертифицированы, опробованы и на 100% подходят для использования в системах резервного электроснабжения.

Прайс-лист на аккумуляторы для инверторов

вверх

вверх

Источник: http://www.ValleyWinds.ru/no-break-power/accumulators/

Аккумуляторы для солнечных батарей

Аккумуляторы для инверторов какие выбрать?

Инверторные системы – отличное решение для вашего загородного дома или дачи. Если все спроектировать верно, срока эксплуатации вашего инвертора хватит очень надолго и работать он будет без всяких перебоев и постоянного технического обслуживания.

Схема инверторной системы

Трудно обустроить комфортную жизнь за городом, если не иметь постоянного и надежного источника электричества 220В. Даже если питание будет потеряно на короткий срок, это может сильно помешать вашей спокойной жизни. А такие перебои, увы, у нас происходят часто, особенно в зимнее время.

Если свет на вашей даче или в коттедже не очень стабилен, не избежать большого количества проблем с бытовой техникой. Как же бороться с такой бедой дома? Проще всего установить стабилизатор напряжения стоимостью 2–3 тысячи рублей.

Общедомовой стабилизатор обойдется в 20–30 тысяч. Он неплохо справляется со своей функцией, но только если напряжение не падает ниже 160–170 В.

А ведь случается и такое, что электричество отключают полностью – тогда спасут только бесперебойные источники.

Существуют разные рекомендации, наиболее расхожая – установить дизельный генератор стоимостью от 50 до 100 тысяч рублей. Но это устройство тоже немного испортит ваше время, проведенное за городом – оно производит много шума, требует дотошного технического обслуживания и загрязняет воздух.

Инверторная аккумуляторная система

Но можно установить инверторную аккумуляторную систему.

Что такое инвертор?

Инвертор – это трансформатор, который преобразует постоянный электрический ток (в среднем 12 В) от аккумуляторных батарей в переменный, изменяет напряжение в зависимости от ситуации. Если электричество подается в обычном режиме, оно начинает заряжать аккумуляторные батареи (АКБ). Если напряжение падает или отключается, питание домашней сети переходит на АКБ, превращая их постоянное напряжение 12 В в переменное – 220В/50 Гц.

Компактный автомобильный инвертор

Чтобы инвертор работал нормально, необходимы самые лучшие материалы и детали. От того, насколько качественно установлен инвертор, зависит, насколько долгий срок смогут проработать другие компоненты, особенно АКБ. Качество инвертора определяет срок работы АКБ – хватит его на 2 года или же на целых 12 лет.

Добиться лучшей службы АКБ можно через использование разных компонентов, например, ветрогенераторов или солнечных батарей.

Какой инвертор выбрать

Российские инверторы стоят, конечно, дешевле американских, но в них нельзя изменять то, как будет произведено подключение аккумуляторов: с каким алгоритмом заряда, порогом начала работы, как будет происходить управление сторонними источниками.

Настройка этих параметров помогает более безопасно использовать АКБ, плавно переходить на режим, позволяет использовать инверторы параллельно. Американские системы надежнее, они живут дольше, их хватит на более долгий срок службы на благо вашего дома.

Есть два вида инверторов: онлайн и оффлайн. В онлайн-инверторах разряженная батарея начинает одновременно работать и подзаряжаться от внешнего источника питания (к примеру, подобный принцип работы свойствен автомобильному аккумулятору).

Однако подобный составной режим на деле очень плохо сказывается на батареях, заставляет их работать на износ и быстро заканчивать срок эксплуатации. Оффлайн-инвертор куда более безопасен для батарей – здесь одновременно батарея либо заряжается, либо разряжается. Это более щадящий режим работы.

Оффлайн инвертор

Поэтому, производя расчет с целью выявить более надежный вариант, обратите свое внимание на оффлайн-инверторы.

Не забывайте также учитывать и качество напряжения. Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры.

Сколько работает инвертор

Инвертор не имеет внутренних батарей, вместо этого использует внешние. Благодаря этому появляется возможность подобрать такой объем аккумуляторных батарей, который обеспечит необходимый срок независимой работы устройства бесперебойной электроэнергии.

Поговорим подробнее о времени независимого действия системы. Чтобы вычислить время заряда, нужно разделить объем аккумулятора на силу тока, которую он производит (в амперах).

Чтобы определить силу тока аккумулятора (IАКБ), опираемся на закон сохранения энергии, в таком случае КПД инвертора будет ровняться ста процентам. Нужен такой результат, чтобы перемноженные вольты и амперы Аккумуляторной батареи Инвертора равнялись перемноженным вольтам и амперам на выходе.

Расчет напряжения АКБ = 12 В (в более сильных моделях имеют место 24 В и 48 В), назовем его UАКБ. Вольт*ампер на выходе являются силой, подключенной к инвертору нагрузки Pнагр.

В итоге имеем расчет Pнагр=UАКБ*IАКБ, а также IАКБ=Pнагр/UАКБ.

Если мы знаем объем аккумулятора САКБ, то можем узнать и сколько он будет автономно работать: tАВТ = CАКБ/(Pнагр/UАКБ) = CАКБ*UАКБ/Pнагр.

Итак, допустим, что у нас есть инвертор, к которому подключен аккумулятор на 55 Ампер*Часов с нагрузкой 300 Вт. Вычислим, сколько он проработает независимо.

  • UАКБ = 12 В
  • Pнагр = 300 Вт
  • CАКБ = 55 Ампер*часов

Производим расчет: tАВТ = CАКБ*UАКБ/Pнагр = 55*12/300 = 2.2 часа.

И другой вопрос, какая нужна Аккумуляторная батарея, чтобы обеспечить определенную продолжительность работы: CАКБ = Pнагр*tАВТ/UАКБ.

Блок из двенадцати аккумуляторов

Например, рассчитаем, какой нам нужен аккумулятор на заданный инвертор, чтобы при нагрузке в 300 Вт обеспечить 2.2 часа независимого действия: CАКБ = 00*2.2/12 = 55 Ампер*часов.

Солнечные коллекторы

Суть солнечных коллекторов – собирать, сохранять и передавать тепло солнца. Солнечную энергию можно использовать бесплатно и бесконечно, она не требует добычи и транспортировки. Есть два основных вида коллекторов – плоские и вакуумные.

Плоские коллекторы

Плоский солнечный коллектор

Конструкция плоских солнечных коллекторов – это изолированная от тепла, находящаяся под стеклом панель, внутри которой находится поглощающая пластина. Именно она накапливает энергию солнца. Впрочем, даже с учетом теплоизоляции нижних и боковых стенок, зимой уровень заряда намного ниже из-за потери тепла. Плоские коллекторы хуже приспособлены к температурным перепадам, однако распространены шире благодаря своей низкой стоимости.

Вакуумные коллекторы

Структура вакуумных солнечных коллекторов предполагает, что несколько вакуумных трубок преобразуют солнечный свет в тепловую энергию. Сами по себе трубки похожи на обычный термос и состоят из нескольких стеклянных трубок, встроенных друг в друга. С внешней стороны трубки просвечивают, а внутри нанесен материал, который и собирает солнечный свет.

Вакуумные коллекторы

Коллекторы располагают на крыше и/или стенах дома. Вакуумные солнечные коллекторы гораздо лучше защищены от перепадов температуры и лучше поглощают тепло, почему и приспособлены для работы в холодное время.

Какой аккумулятор выбрать

Определяясь с тем, какой источник питания вам нужен, чтобы обеспечить в загородном доме привычные 220В, сделайте расчет и убедитесь, что он соответствует нагрузке системы. Если значение тока превышается сверх меры, происходит перегрев, батареи быстрее выходят из строя. Так, обычная система дома – это 9 кВт, напряжение – 24В. Если система заработает на полную, сила тока составит более 400А, что быстро нанесет вред аккумуляторным пластинам.

Здесь потребуются батареи с напряжением в 48В. Это снизит рабочий ток вдвое, он составит 200А. Кроме того, желательно использовать проводные соединения всех элементов высокого качества, сечение проводов не должно составлять менее 75 мм2. При соблюдении этих требований инверторная система прослужит долго.

Аккумулятор для инвертора

Вообще говоря, цена – это главный показатель качества аккумуляторных батарей. Возможно ли сэкономить, обеспечив хорошее качество? Лучший способ сделать это – приобретать всю систему не сразу, а поэтапно наращивать мощность. Вначале приобретаем инвертор 3 кВт, добавляем к нему новые, ведь современные технологии дают возможность скрепить до 10 одинаковых инверторов.

Сварочный инвертор

Сварочный инвертор, или инверторный источник сварочного тока – необходимый элемент в сварке, он передает сварочной дуге более стабильное горение и более простой поджиг. Инверторы наиболее популярны в сварке, т. к. они как никакой другой аппарат могут обеспечить надежность и независимость от общей сети, исключить колебания и помехи.

Сварочный инвертор действует за счет того, что напряжение сети выходит на выпрямитель, после чего силовой модуль делает постоянный ток переменным. Переменный ток отправляется уже на сварочный трансформатор, который, в свою очередь, обеспечивает им саму сварочную дугу.

Сварочный инвертор хорош тем, что, используя его, вы можете значительно уменьшить силовой трансформатор в размере и при этом увеличить динамику дуги. Благодаря ему стало возможным уменьшить размер и вес сварочного аппарата, повысить КПД и снизить до минимума разбрызгивание при сварке.

Сварочный инвертор

Однако сварочный инвертор имеет и ряд недостатков. Его коэффициент нагрузки ограничен, он довольно чувствителен к влажности воздуха и конденсату. Самый большой его минус – он создает очень высокий, часто даже опасный уровень помех. Эту проблему можно решить, но все ныне известные решения делают устройство не только дороже, но и тяжелее.

Аккумуляторы для солнечной батареи

Если дома вы используете солнечную энергию, то для вас будут очень важны аккумуляторные батареи. Они играют роль посредника, передавая получаемую мощность энергии конечным устройствам и обеспечивая нужное напряжение в 220В.

Наибольшее количество энергии солнечная батарея вырабатывает днем, когда ярко светит солнце. Ночью же, когда потребление энергии не происходит, очень широко начинают использоваться бытовые приборы и различные источники искусственного освещения. Аккумуляторная батарея нужна вам, чтобы убедиться, что электричества хватит и на ночное время, когда подзарядка уже не будет происходить.

Статистика говорит, что дешевле всего использовать аккумуляторы из лития китайского производства и свинцово-кислотные батареи.

Важнейшие параметры аккумуляторов следующие:

  • Объем. Он определяется тем, насколько велик заряд, замеряемый во время отдачи электричества конечным устройствам-потребителям.
  • Плотность энергии. Согласно этой характеристике рассчитывается, какой объем энергии производят батареи на единицу своего объема либо веса. Используя этот параметр, можно сравнить степень эффективности разных моделей.
  • Саморазряд. С помощью этого показателя можно проанализировать, какое количество энергии теряет устройство на холостом ходу, насколько долго оно может хранить энергию.

Чтобы круглый год наслаждаться экологически чистыми источниками электричества и нужными 220В, нужно соблюдать следующие условия эксплуатации:

К сожалению, аккумуляторы не очень хорошо выдерживают резкие перепады температур, им лучше не стоять на жаре свыше +40оС и на холоде ниже –25оС.

Лучше не располагать эти устройства вблизи открытого огня: пары могут воспламениться. Желательно, чтобы вода и осадки не попадали на аккумуляторную батарею: из-за появления новых электрических цепей возможно возникновение токов саморазряда.

Аккумуляторные батареи также характеризуются различным устройством корпуса. Некоторые требуют постоянно контролировать электролит и восполнять его уровень, когда пары выкипают.

Аккумуляторная батарея

Существуют также герметичные модели, в них используется цикл замкнутого типа. Некоторые производители предлагают необслуживаемые модели и предоставляют на них гарантию до 5 лет. Также производятся малообслуживаемые модели, в которые нужно лишь подливать воду два раза в год.

Как происходит заряд

Устройство аккумулятора

Процессы в аккумуляторных батареях изменяются соответственно химической энергии внутри них. Количество этой энергии беспрестанно снижается во время разряда, что ослабляет ток и напряжение. Чтобы вернуть энергию, нужно подать перманентный ток высокого напряжения в противоположную сторону.

Как правило, подбирают силу тока, используя следующий расчет: 100% номинального объема в амперах*часах следует разделить на 10, что даст значение силы тока в амперах. Это не слишком научный показатель, но на практике именно его обычно используют, чтобы обеспечить цикл заряда из восьми часов. Впрочем, это число больше характеризует достаточно дорогие устройства типа NiMh и NiCd, а не бюджетные свинцово-кислотные.

Источник: https://SolntsePek.ru/akkumulyatory/akkumulyator-invertora.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Справочник домашнего мастера