Таблиця нижче надає спрощену оцінку часу роботи 12V акумулятора у двох сценаріях: коли інвертор працює на повному номінальному навантаженні та коли він працює без навантаження (припускаючи 5% власного споживання).
| Номінальна потужність інвертора | Час роботи 12V акумулятора при повному навантаженні | Час роботи 12V акумулятора без навантаження (5%) |
|---|---|---|
| 500W | 2.4 години | 48 годин |
| 1000W | 1.2 години | 24 години |
| 1500W | 0.8 години | 16 годин |
| 2500W | 0.48 години | 9.6 годин |
| 3000W | 0.4 години | 8 годин |
Примітка:
- Більшість інверторів використовують менше 5% від своєї номінальної потужності в режимі очікування. Наприклад, інвертор PowMr 2500W 12V до 220V використовує менше 1% у режимі простою.
- Ці оцінки припускають, що акумулятор повністю заряджений і повністю розряджений, без урахування ефективності інвертора або втрат енергії.
Іншими словами, час роботи 12-вольтового акумулятора, підключеного до інвертора, залежить насамперед від 4 факторів: ємності акумулятора (Ah), напруги акумулятора (V), глибини розряду акумулятора та споживаної потужності інвертора (W).
У цій статті розглядаються методи розрахунку тривалості роботи акумулятора у випадку, коли навантаження підключене до інвертора, а також фактори, які потрібно враховувати.
Для більш точного оцінювання, скільки часу 12-вольтовий акумулятор може живити інвертор, визначимо чотири ключові фактори, які дають повну відповідь:
- Чотири фактори, що впливають на час роботи 12-вольтового акумулятора з інвертором
- Фактор 1 - Скільки ват у 12-вольтовому акумуляторі
- Фактор 2 - Глибина розряду акумулятора
- Фактор 3 - Скільки потужності інвертор споживає з акумулятора
- Фактор 4 - Що таке ефективність інвертора?
- 2 кроки для розрахунку, скільки протримається 12v акумулятор з інвертором
4 ключові фактори розрахунку тривалості роботи 12-вольтового акумулятора
Обчислити тривалість часу, протягом якого 12-вольтовий акумулятор може живити інвертор, неможливо через численні фактори, що впливають.
Однак у цій частині ми розглянемо деякі з ключових факторів, які впливають на середню тривалість часу, протягом якого 12-вольтовий акумулятор може підтримувати інвертор:
4 ключові фактори тривалості роботи 12-вольтового акумулятора
- Ємність акумулятора
- Типи акумуляторів і глибина розряду
- Споживання потужності
- ККД інвертора
Фактор 1 - Скільки ват у 12-вольтовому акумуляторі
Вати є мірою потужності, тоді як вольти — мірою електричного потенціалу або напруги.
ємність акумулятора, яка вимірюється в ампер-годинах (Ah) або міліампер-годинах (mAh), є вирішальною для визначення кількості ват у 12-вольтовому акумуляторі.
Щоб розрахувати потужність у ватах, потрібно використовувати формулу P = VI, де P — потужність у ватах, V — напруга акумулятора (у цьому випадку 12 вольт), а I — струм акумулятора (вимірюється в амперах або міліамперах). Альтернативно, формула для розрахунку кількості ватів у акумуляторі є:
Вати = Вольти x Ампери
Наприклад, якщо у вас є 12-вольтовий акумулятор ємністю 100 А·год, кількість ватів буде:
- Вати = 12 вольт x 100 ампер = 1200 ват
Отже, 12-вольтовий акумулятор ємністю 100 А·год має 1200 ват потужності.
Фактор 2 - Що таке глибина розряду акумулятора
Різні типи акумуляторів мають різну глибину розряду, і глибина розряду впливає на термін служби та ємність акумулятора.
Сонячні енергетичні системи зазвичай віддають перевагу літієвим акумуляторам або іншим хімічним елементам глибокого циклу, оскільки вони можуть розряджатися більше без значного впливу на термін служби акумулятора, часто дозволяючи до 80% глибини розряду.
Фактор 3 - Скільки потужності інвертор споживає з акумулятора
Щоб розрахувати, скільки часу 12-вольтовий акумулятор пропрацює з інвертором, потрібно визначити загальне енергоспоживання інвертора та навантажень, підключених до інвертора у ватах.
Споживання потужності інвертором означає кількість постійної потужності, що береться з акумулятора для виробництва певної кількості змінної потужності.
Існує два методи розрахунку загального енергоспоживання:
1. Оцінка за номінальною потужністю інвертора
Цей метод відносно простий і підходить для приблизної оцінки енергоспоживання. На практиці потужність навантаження може змінюватися, але жодна із загальної потужності навантаження не повинна перевищувати номінальну потужність інвертора. Тому для розрахунку її можна прирівняти до потужності навантаження без урахування потужності фактично підключених пристроїв.
2. Підсумовування потужності навантаження та споживання інвертора без навантаження
Підсумуйте потужність навантажень, підключених до інвертора, та споживання інвертора без навантаження, щоб розрахувати загальне енергоспоживання. Цей метод є більш детальним і точним. Для кожного навантаження ви можете розрахувати його енергоспоживання, а потім додати їх, щоб отримати загальне енергоспоживання.
Однак майте на увазі, що ці розрахунки є приблизними, і фактичний час роботи акумулятора залежатиме від різних факторів, таких як вік і стан акумулятора, температура тощо.
Фактор 4 - Що таке ефективність інвертора?
ККД інвертора вимірює, наскільки ефективно постійний струм від акумулятора перетворюється у корисний змінний струм. Частина енергії втрачається у вигляді тепла, тому вищий ККД означає менше втрат і довший час роботи акумулятора. ККД залежить від якості, конструкції та технології інвертора.
Наприклад, більшість сонячних інверторів PowMr відзначаються винятковим ККД, більшість з них мають пікові показники понад 95%.
Врахування ККД у розрахунках потужності дає більш точну оцінку споживання енергії з акумулятора, що є важливим для продовження терміну служби акумулятора та оптимізації використання енергії.
2 кроки для розрахунку, скільки протримається 12v акумулятор з інвертором
Отримавши всі необхідні значення, згадані вище:
- Скільки ват у 12v акумулятора (ємність акумулятора)
- Глибина розряду акумулятора
- Споживання потужності інвертора
- ККД інвертора
Далі ми розпочнемо процес обчислення.
Час роботи акумулятора, підключеного до інвертора, базується на потужності акумулятора та загальному споживанні інвертора. Дві формули нижче дадуть вам оцінку того, як довго акумулятор протримається, перш ніж його потрібно буде зарядити або замінити.
Доступна ємність акумулятора для інвертора
= Ємність акумулятора x Напруга акумулятора x DOD% x ККД інвертора
Час роботи акумулятора
= Доступна ємність акумулятора для інвертора / Сума потужностей навантажень + Споживання інвертора без навантаження
або
= Доступна ємність акумулятора для інвертора / Номінальна потужність інвертора
Крок 1. Розрахунок доступної ємності акумулятора для інвертора
Для забезпечення точних розрахунків і продовження терміну служби акумулятора ми врахуємо ККД інвертора та глибину розряду акумулятора для оцінки часу роботи акумулятора.
- Доступна ємність акумулятора для інвертора = Ємність акумулятора x 12v x DOD% x ККД інвертора
Крок 2. Розрахунок часу роботи акумулятора
Поділіть доступну ємність акумулятора для інвертора на загальну споживану потужність інвертора, щоб отримати приблизний час роботи 12v акумулятора.
- Час роботи акумулятора = Ємність акумулятора x 12v x DOD% x ККД інвертора / Номінальна потужність інвертора
Примітка: Як зазначалося раніше, у вас є можливість або використовувати номінальну потужність інвертора як загальне споживання енергії, або сумувати потужність навантажень, підключених до інвертора, для розрахунку загального споживання енергії.
Припускаючи еквівалентність між підключеною потужністю навантаження та номінальною потужністю інвертора, ми можемо визначити мінімальний час роботи акумулятора. Це допомагає визначити необхідну ємність акумулятора для підтримки енергопостачання в періоди відсутності сонячного випромінювання.
