Інтернет магазин VINUR
Корзина

Як розрахувати ємність накопичувача для дому: формула і реальні приклади


Автономні системи електропостачання для приватних будинків все частіше будуються на базі накопичувачів енергії. Однак на практиці більшість помилок пов'язана не з вибором бренду або типу акумуляторів, а з неправильним розрахунком ємності. Використання абстрактних кіловат не дає розуміння реальної автономності. Для користувача набагато важливіше знати, скільки годин зможе працювати холодильник, циркуляційний насос або опалювальний котел. Коректний розрахунок повинен враховувати потужність навантаження, режим роботи і втрати в системі.

Базові параметри для розрахунку ємності

Ємність накопичувача вимірюється у ват-годинах або кіловат-годинах і безпосередньо визначає тривалість живлення навантаження. Основою розрахунку є активна потужність споживачів і час їх безперервної роботи. При цьому важливо враховувати не паспортні дані пристроїв, а реальне середнє споживання з урахуванням циклічності. Для коректного підбору необхідно визначити перелік обладнання, яке буде живитися від накопичувача в аварійному режимі. Найчастіше це холодильники, газові котли з електронною автоматикою, насоси, системи зв'язку та освітлення. Кожен з цих споживачів має свою специфіку пускових струмів і коефіцієнт використання.

У практичних розрахунках рекомендується враховувати додаткові втрати на перетворення енергії. Інвертор, кабелі та контролери вносять сумарні втрати на рівні 10-20 відсотків. Без цього запасу розрахункова ємність виявиться недостатньою вже в перші місяці експлуатації.

Ключові параметри для розрахунку:

  • номінальна і середня потужність кожного споживача
  • кількість годин автономної роботи
  • коефіцієнт одночасного навантаження
  • пускові струми обладнання
  • ККД інвертора
  • глибина допустимого розряду акумуляторів

Формула розрахунку і переклад в години роботи

Базова формула розрахунку ємності виглядає наступним чином: сумарна потужність навантаження множиться на необхідний час автономної роботи. Отримане значення коригується на ККД системи і допустиму глибину розряду. У спрощеному вигляді розрахунок можна представити як E = P x T / η, де E це ємність накопичувача, P сумарна потужність, T час роботи, η коефіцієнт корисної дії. Для наочності важливо переводити кіловат-години в реальні сценарії використання. Наприклад, стандартний холодильник споживає в середньому 100-150 ват, але працює циклічно. За годину його середнє споживання становить близько 60 ват. Це означає, що накопичувач ємністю 1 кіловат-година зможе забезпечувати роботу холодильника приблизно 16 годин без урахування втрат. Газовий котел з електронною платою і циркуляційним насосом зазвичай споживає 120-200 ват в робочому режимі. При середньому навантаженні 150 ват накопичувач на 2 кіловат години забезпечить близько 10-11 годин стабільної роботи. Такі розрахунки дозволяють користувачеві відразу зрозуміти реальну автономність, а не орієнтуватися на абстрактні цифри.

Реальні приклади для приватного будинку

Розглянемо типовий будинок з мінімальним аварійним набором обладнання. Холодильник із середнім навантаженням 60 ват, газовий котел 150 ват, роутер і освітлення ще 40 ват. Сумарна середня потужність становить близько 250 ват. При необхідності забезпечити автономність на 12 годин буде потрібно 3 кіловат години чистої енергії. З урахуванням втрат інвертора і обмеження по глибині розряду фактична ємність накопичувача повинна бути збільшена мінімум до 4 кіловат годин. В іншому випадку акумулятори будуть регулярно розряджатися нижче допустимого рівня, що різко скоротить термін їх служби.

Інший приклад - це будинок з додатковим насосом свердловини потужністю 800 ват, який вмикається періодично. У розрахунок включається не пікова потужність, а середній час роботи насоса. Якщо насос працює 1 годину на добу, його внесок складе 0,8 кіловат-години. Такий підхід дозволяє уникнути надмірного завищення ємності і одночасно гарантувати стабільну роботу системи. Таким чином, правильний розрахунок ємності накопичувача повинен спиратися не тільки на формули, але і на реальні сценарії споживання. Переклад кіловат-годин в години роботи конкретних приладів дає точне розуміння автономності системи і дозволяє оптимально підібрати обладнання без зайвих витрат.