Как правильно выбрать аккумулятор для ИБП или инвертора. Часть I
Опубликовано автором Сергей Леднёв – Про акумуляторы – Декабрь 15, 2015Для 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.
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 >>>
Tags:AGM, GEL, Теория АКБ
Об авторе
Сергей Леднёв
Руководитель комплексных проектов по стабильному и бесперебойному электропитанию. [email protected]
Какой аккумулятор для дачи выбрать?
Уютная дача подразумевает наличие разных электроприборов и оборудования. Кроме систем освещения, дачные дома нередко оснащают энергозависимыми котлами отопления, скважинными насосами, бытовой техникой. Они делают дачный отдых и проживание более комфортным, поэтому перебои в работе основной электросети побуждают к поиску альтернативных источников питания.
Чтобы пользоваться электрооборудованием даже в периоды отключения электроэнергии, дачники приобретают источники бесперебойного питания – ИБП. Это автономные устройства на базе аккумуляторных батарей, которые предоставляют накопленную энергию для работы нужного вам оборудования.
Такие системы работают без шума и запаха, включаются и выключаются автоматически, а главное – эффективно решают задачу резервного или автономного электроснабжения дома. Инвертор регулирует подачу тока в зависимости от обстоятельств. При работающей электросети аккумуляторные батареи заряжаются, а при резком падении напряжения или отключении электричества – обеспечивают питание потребителей.
Варианты использования ИБП на даче
Источники бесперебойного питания могут решать разные задачи:
- Выступать в роли автономного или резервного источника питания – непосредственно питать электрические приборы за счет накопленной энергии. Этот вариант оптимально подходит для дачи, если периоды отключения электроэнергии в вашем районе относительно редкие и непродолжительные. В таком случае емкость АКБ должна быть достаточной для питания используемого оборудования в течение 4–6 часов или большего периода времени. Для преобразования выходного напряжения батареи в стандартные 220 В применяется инвертор-преобразователь.
- Использоваться для запуска топливного генератора, на который возлагаются задачи по автономному питанию электрооборудования. Это хороший вариант при частых и продолжительных отключениях электроэнергии, в частности, при изношенных сетях или аварийном состоянии подстанции. В таком случае основным источником питания на период отключений становится генератор, а ИБП предоставляет энергию для его запуска. Для таких целей достаточно АКБ небольшой емкости.
Устанавливаются автономные источники питания в любом месте дома: в бытовом помещении, котельной, пространстве под лестницей.
Как выбрать аккумулятор для ИБП?
При выборе аккумуляторов для ИБП учитываются условия его предстоящей эксплуатации и характеристики инвертора. Если в доме много электрооборудования, которое будет автономно питаться от ИБП, то он должен выдавать напряжение синусоидальной формы. Вольтаж батареи выбирают в зависимости от суммарной мощности оборудования:
- при уровне энергопотребления до 1 кВт – допустима установка ИБП на 12 В;
- при потреблении 1–3 кВт – подойдет автономный источник питания на 24 В;
- при потреблении электроэнергии более 3 кВт – нужен ИБП на 48 В.
Мощность инвертора и батарей для ИБП выбирают с учетом суммарной мощности всех электрических устройств, которые будут одновременно питаться от него. При расчете емкости учитывают режим предстоящей работы системы. Если резервное или автономное питание необходимо обеспечивать часто и подолгу, понадобятся батареи с большим запасом емкости.
Например, для работы системы автономного отопления необходимы аккумуляторы емкостью 400 Ач. Для работы систем отопления и водоснабжения, а также телевизора и холодильника нужна емкость порядка 800 Ач. Для полного резервного электроснабжения дома с пиковой мощностью до 30 кВт используются АКБ емкостью около 1600 Ач. Более точно значение емкости аккумуляторов ИБП определяется с помощью расчетов.
Расчет емкости АКБ для автономного питания дачи
Чтобы определить достаточную емкость аккумуляторной батареи, нужно знать:
- необходимое время ее автономной работы;
- мощность подключаемой к ней нагрузки – суммарная мощность одновременно работающих электроприборов;
- напряжение АКБ – 12, 24 или 48 В;
- КПД батареи – для литиевых АКБ составляет 95%, для свинцово-кислотных – около 80%.
Для расчета достаточного значения емкости (в Ач) нужно мощность нагрузки (в Вт) умножить на время автономной работы (в часах), а затем разделить на вольтаж и КПД батареи.
Например, нужно обеспечить автономную работу устройствам суммарной мощностью 2000 Вт в течение 6 часов. При таком уровне нагрузки используются АКБ напряжением 24 V. Рассчитываем необходимую емкость: (2000 Вт х 6 часов):(24 В х 0,95)≈526 Ач.
Чтобы система резервного и автономного питания имела запас емкости 20%, была более надежной и устойчивой, увеличиваем полученное значение до 630 Ач. Такую емкость могут обеспечить 10 аккумуляторных батарей по 63 Ач, или 6 батарей по 105 Ач и т.д. Для суммирования емкости они подключаются параллельно.
Другие критерии
В вопросе, какие аккумуляторы выбрать для дачи или другого объекта, важны не только вольтаж и емкость АКБ. Важную роль играют также:
- Технология производства аккумуляторов. В качестве автономных источников питания используются необслуживаемые батареи: литий-ионные (Li-ion, LiFePO4) и свинцово-кислотные модели классов AGM и GEL. Лучшими по всем параметрам обоснованно считаются литий-ионные АКБ, особенно модели на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4). При равных значениях энергоемкости они в разы легче и компактнее свинцовых моделей, устойчивы к глубоким разрядам, имеют ресурс более 2000 циклов и работают при температуре от -20 до +50 °С.
- Простота использования. Необслуживаемые АКБ неприхотливы и безопасны в эксплуатации. Плата защиты контролирует рабочие параметры и не допускает опасных ситуаций. В частности, она отключает разряженную батарею от нагрузки, не допуская ее критического разряда.
- Предназначение. Используемые в автомобилях стартерные аккумуляторы не подходят для работы в циклическом или буферном режиме. У них другое предназначение – кратковременно выдавать большие пусковые токи, а в остальное время заряжаться от генератора двигателя. Для организации автономных и резервных систем электроснабжения нужны АКБ другого типа – способные быстро накапливать энергию от электросети или альтернативных источников и во время работы стабильно отдавать ее для работы оборудования. Лучше всего для решения таких задач подходят Li-ion батареи, в частности, модели подвида LiFePO4.
- Наличие альтернативных систем генерации энергии. Солнечные панели и ветрогенераторы способны эффективно восполнять запас энергии аккумуляторных батарей и значительно увеличивать время автономного или резервного питания дома. В таком случае для определения оптимальной емкости АКБ нужен более сложный расчет. Солнечные панели особенно эффективны в теплое время года, а ветрогенераторы вырабатывают энергию и осенью, и зимой.
ТОП аккумуляторов для дачи
Автономные источники питания представлены в продаже разнообразными моделями: напряжением 12, 24 и 48 В, емкостью от 13 до 200 Ач и выше. При составлении рейтингов их можно оценивать и сравнивать по разным критериям, но в зависимости от конкретных условий эксплуатации лучшее решение будет разным. Поэтому мы не будет составлять рейтинги и определять лидеров, а просто представим в качестве примера 3 автономных источника питания с отличными характеристиками.
[products ids=’2361,2295,2299′]
[products ids=’1515,1517,1523′]
Батарея LiFePO4 напряжением 12 В и емкостью 200 Ач
Такие источники питания не зря популярны среди наших заказчиков. Они собираются из LiFePO4 аккумуляторов призматической формы по схеме 4S2P. Батарея укомплектована BMS платой и помещена во влагостойкий кейс. Она отлично подходит для портативного электропитания разнообразных устройств, в т. ч. и для резервного или автономного электроснабжения дачи. Напряжение батареи 12 В преобразовывается в 220 В с помощью инвертора-преобразователя, который нужно купить отдельно.
Батарея Li-ion напряжением 24 В и емкостью до 66 Ач
Батарея собирается из цилиндрических Li-ion элементов формата 18650 по схеме 7S20P. Имеет напряжение 24 В и емкость от 52 до 66 Ач, в зависимости от марки используемых ячеек. Поставляется в прочном и герметичном корпусе с удобной ручкой. Имеет встроенную плату защиты и зарядное устройство.
Батарея LiFePO4 напряжением 48 В и емкостью до 60 Ач
Такие АКБ мы собираем из литий-железо-фосфатных аккумуляторов разных форматов, на выбор заказчика. В зависимости от характеристик ячеек, используем схемы 16S2P, 16S3P, 16S5P или 16S7P и получаем емкость от 30 до 60 Ач.
Эти и другие модели автономных источников питания представлены в нашем каталоге.
Ранее в блоге VirtusTec вышла статья о том, как правильно подключить к электросамокату дополнительный аккумулятор.
Как правильно выбрать инвертор и аккумулятор для дома?
Планируете купить новый инвертор или обновить старый? Какой бы ни была причина, очень важно понять, какой инвертор подходит для вашего дома. Потребность в электроэнергии в вашем доме может отличаться от дома вашего соседа. Так что не устанавливайте вслепую один и тот же инвертор (по мощности) у себя дома. Перед покупкой инвертора для дома сделайте небольшую домашнюю работу и разберитесь с основами.
В конце мы также порекомендуем несколько надежных и безопасных аккумуляторов от продавцов, которым вы можете доверять на Amazon.
Сначала узнайте свои Требования к мощностиОдним из наиболее важных факторов, который вы должны знать перед покупкой инвертора, является «Потребность в мощности». Проще говоря, какие электроприборы (например, вентиляторы, ламповые лампы, телевизоры, компактные люминесцентные лампы и т. д.) вы хотите включить во время сбоя питания. Требуемая мощность складывается из мощности, потребляемой различным электрооборудованием.
Предположим, вы хотите, чтобы 3 вентилятора, 3 ламповых светильника, 1 КЛЛ и 1 телевизор работали во время сбоя питания. Ниже приведена мощность, потребляемая этими элементами:
1 Вентилятор – 70 Вт
1 Лампа – 60 Вт
1 КЛЛ – 25 Вт
1 Телевизор – 120 Вт
Таким образом, ваша общая потребляемая мощность составляет ( 3*70 +3*60 + 25 + 120) = 535 ватт
Найдите номинальную мощность ВА необходимого вам инвертораЭто означает номинальную мощность в вольт-амперах. Это напряжение и ток, подаваемые инвертором на оборудование. Если инвертор работает со 100 % эффективностью, то потребляемая мощность электрических элементов и мощность, подаваемая инвертором, одинаковы. Но все мы знаем, что 100% или идеальных условий на самом деле не существует. Большинство инверторов имеют КПД в диапазоне от 60 % до 80 %. Этот КПД также называется коэффициентом мощности инвертора и представляет собой просто отношение мощности, необходимой для устройств, к мощности, подаваемой инвертором. Коэффициент мощности большинства инверторов колеблется от 0,6 до 0,8.
Следовательно, Потребляемая мощность (или мощность инвертора в ВА) = Потребляемая мощность (мощность, потребляемая оборудованием в ваттах) / Коэффициент мощности (эффективность).
Здесь рассматривается среднее значение коэффициента мощности или КПД, т. е. 0,7
Мощность инвертора (ВА) = 535/0,7 = 765 ВА
На рынке доступны инверторы мощностью 800 ВА. Так что инвертор мощностью 800 ВА будет правильным выбором для вашего дома.
Знай аккумулятор ваш инвертор нуженАккумулятор — это основа инверторной системы. Производительность и срок службы инвертора во многом зависят от качества батареи. Следующий большой вопрос: «Какую резервную мощность обеспечит инвертор?» или “сколько часов он может работать на всем вашем оборудовании?”. Это то, что называется емкостью батареи. Емкость аккумулятора определяет время работы в режиме резервного копирования. Он выражается в Ач (ампер-часах).
На рынке легко доступны аккумуляторы емкостью 100 Ач, 150 Ач, 180 Ач и т. д. Итак, как решить, какой из них вам нужен? Чтобы это выяснить, проведем обратный расчет. Учтите, что вам нужна батарея, которая обеспечивает резервное питание в течение 3 часов.
Емкость аккумулятора = Требуемая мощность (в ваттах) * Время автономной работы (в часах) / Напряжение аккумулятора (в вольтах)
Емкость аккумулятора = (535 * 3) / 12 = 133 Ач напряжение взято 12В
Поэтому вам подойдет аккумулятор емкостью 130 Ач.
Таким образом, если вы хотите, чтобы 3 вентилятора, 3 ламповых светильника, 1 компактная люминесцентная лампа и 1 телевизор работали 3 часа при отключении электроэнергии, вам понадобится инвертор на 800 ВА и аккумулятор на 130 Ач.
Поняв этот простой расчет, вы не только избавите себя от вводящей в заблуждение информации, распространяемой продавцами инверторов, но и поможете себе принять правильное решение.
Наш выбор
Вот несколько аккумуляторов на Amazon, которые мы настоятельно рекомендуем.
- Amaron Inverter 150 Ач, высокая трубчатая батарея
- V-Guard VJ145 135 Ач, плоская трубчатая инверторная батарея
- Exide 150 Ач Insta Brite Inverter UPS Battery
Mr. ремонт и благоустройство. Для ремонта инвертора в Дели, Нойде, Гургаоне, NCR, Мумбаи, Бангалоре, Хайдарабаде и Пуне свяжитесь с Mr.Right.
Наш выбор
Некоторые другие наиболее продаваемые инверторы, доступные в Интернете:
- Инвертор Luminous Cruze 2 кВА с батареей RC 18000 (2 батареи)
- Инвертор Luminous Zelio 1700 с красной зарядкой 18000 Трубчатая батарея 150 Ач + Инвертор RC100 Luminous 25000 Высокая трубчатая батарея 200 Ач + тележка
Обновлено
Какая инверторная технология будет самой последней в 2022 году в Индии?
По мере развития технологий в области инверторов более высокая эффективность и реципрокные решения делают общую энергетическую экосистему намного более стабильной. При мощности от 2 до 3 кВт инверторы на основе MPPT лучше всего подходят для небольших жилых помещений. Инверторы на основе MPPT с КПД до 96% являются наиболее предпочтительными решениями.
По мере роста требований к мощности растут и решения, такие как высокочастотные инверторы или инверторы струн, которые можно настраивать и обеспечивать стабильные результаты в стрессовых условиях. Эти высокочастотные инверторы имеют удивительные возможности как со свинцово-кислотными батареями, так и с литий-ионными батареями. Кроме того, высокочастотные инверторы имеют малый вес и, следовательно, могут быть установлены на стенах, и, что более важно, они основаны на IoT, что делает их умными и эффективными. Эти высокочастотные инверторы лучше всего подходят для больших и очень больших решений, таких как большие дома или коммерческие помещения.
Чтобы инверторное решение самого высокого качества достигло последней мили, Loom Solar предлагает полный спектр инверторов мощностью от 50 Вт до 100 кВт, что делает его универсальным решением для инверторов
Загрузка рекомендаций. ..
Как рассчитать емкость батареи для инверторов любого размера
Предыдущий Следующий
Сколько батарей мне нужно для моего инвертора?Laura2021-10-12T00:21:59-07:00
Сколько батарей мне нужно для моего инвертора?
Выбор правильного инвертора для ваших нужд уже может быть проблемой, поэтому подбор инвертора для блока батарей может показаться сложной задачей, которую необходимо знать. Мы здесь, чтобы сообщить вам, что научиться рассчитывать емкость батареи для инвертора очень просто. Узнайте, сколько аккумуляторов требуется для инвертора мощностью 3000 Вт или инвертора мощностью 1 кВА и более, прямо здесь, в магазине инверторов.
Чтобы определить размер батареи, мы берем часы, необходимые для непрерывной работы вашего инвертора, и умножаем их на количество ватт, на которое рассчитан инвертор. Это равно общей мощности, которую ваш инвертор будет потреблять за определенный период времени. Наконец, мы делим это значение на напряжение постоянного тока, указанное в описании вашего нового инвертора, чтобы узнать общее количество ампер, которое должно храниться в батареях.
Давайте рассмотрим более сжатую версию формулы.
(время работы в часах) * (мощность инвертора) = (общая мощность) / (вольт постоянного тока) = требуемые амперы
Формула хороша и проста, и она будет работать для любого инвертора. Таким образом, независимо от того, спрашиваете ли вы, сколько ампер потребляет инвертор мощностью 1500 Вт, пытаетесь измерить потребляемый ток инвертора мощностью 2000 Вт или конкретно выясняете, сколько батарей вам нужно для инвертора мощностью 6000 Вт, вы можете использовать эту формулу для точного расчета измерение.
Пример 1: Определение силы тока, необходимой для инвертора мощностью 1500 Вт.
Помните, что сначала вам нужно рассчитать общую мощность, потребляемую инвертором за время его работы, поэтому сначала мы вычислим это: три часа необходимого времени работы * 1500 Вт = 4500 Вт всего. Затем мы делим на постоянное напряжение инвертора: 12 вольт постоянного тока, чтобы, наконец, получить результат, который мы искали: 375 ампер. Вам потребуется в общей сложности 375 ампер запасенной мощности в батареях. Помните, что мы не рекомендуем полностью разряжать аккумуляторы, поэтому имейте это в виду при расчете необходимого количества аккумуляторов.
Пример 2: Сколько батарей мне нужно для работы инвертора мощностью 2000 Вт и как долго они будут работать ?
Допустим, вы покупаете инвертор мощностью 2000 Вт на 12 Вольт. Если вы максимально используете инвертор на 2000 Вт, вы получаете 2000 Вт / 12 вольт = 166,6 ампер постоянного тока в час. Если вы используете 200-амперную 12-вольтовую батарею, вы разделите 200-амперную батарею / 166,6 ампер = 1,2 часа работы. Это если вы планируете полностью разрядить батарею, чего мы НЕ рекомендуем. Мы рекомендуем 50% глубины разряда. Поскольку мы рекомендуем глубину разряда 50 %, вы должны разделить 1,2 часа / 50 % = 0,60 часа.