Обратная задача
Калькулятор необходимой ёмкости аккумулятора
Скажите, какую нагрузку и сколько часов нужно держать, — калькулятор посчитает паспортную ёмкость батареи в киловатт-часах и ампер-часах. Вместе с цифрой показывается раскладка: сколько энергии съест нагрузка, сколько уйдёт на инвертор, сколько останется недоступным и сколько заложено на износ.
Нужная ёмкость
emk-1p7nvucНагрузка500 Вт × 8 ч+ 4 кВт·ч
Потери инвертораКПД 90 % и холостой ход 25 Вт+ 0,6 кВт·ч
Неиспользуемый остатокРазряд глубже 90 % BMS не даёт+ 0,5 кВт·ч
Запас на деградациюЧтобы система справлялась и через 8–10 лет, при остаточной ёмкости 80 %+ 1,3 кВт·ч
Доля полезной энергииСколько из паспортной ёмкости доходит до розетки62 %
Ёмкость округляется вверх: батарея, подобранная впритык, перестаёт справляться в первую же холодную ночь.
Расчёт предварительный: он не знает вашей проводки, модели котла и того, какие приборы включатся одновременно. Инженер проверит это по вашим данным и скажет, где цифра сдвинется.
Методика
Как считает калькулятор
Задача обратная к автономии, формула та же, только разрешённая относительно ёмкости:
ёмкость = (нагрузка ÷ КПД + холостой ход) × часы ÷ (глубина разряда × поправка на температуру × износ)
Ампер-часы получаются делением на напряжение системы: 6 кВт·ч при 48 В — это 125 А·ч, при 24 В — 250 А·ч. Ёмкость округляется вверх: батарея, подобранная впритык, перестаёт справляться в первую же холодную ночь, а добавить модуль потом дороже, чем взять сразу.
Почему нужная ёмкость больше, чем «нагрузка × часы»
Разница обычно полуторакратная, и в результате она разложена по строкам, чтобы её можно было проверить, а не принимать на веру:
- Потери инвертора. КПД преобразования плюс собственное потребление аппарата. На нагрузке в пару сотен ватт вторая часть сравнима с первой.
- Неиспользуемый остаток. BMS не отдаёт последние проценты: у литиевой батареи доступно около 90 % паспортной ёмкости, у свинцовой — половина.
- Поправка на температуру. В холодном помещении батарея отдаёт меньше.
- Запас на деградацию. Через восемь-десять лет остаётся около 80 % исходной ёмкости. Галочку можно снять и посмотреть расчёт «на новую батарею», но покупать систему разумнее по цифре, которая доживёт до конца гарантийного срока.
Напряжение системы: не вкусовщина, а ток
Чем ниже напряжение, тем больше ток при той же мощности. Нагрузка 3 кВт на 12 В — это больше 250 А: сечение кабеля как у сварочного, потери в проводах и клеммах заметные, нагрев реальный. Поэтому до киловатта собирают на 24 В, а от трёх киловатт — на 48 В. Калькулятор предупредит, если выбранное напряжение не соответствует нагрузке.
Чего расчёт не решает
Он не подбирает конкретные модули и не знает, поместится ли шкаф в вашу котельную. И он не отвечает на вопрос, стоит ли резервировать нагрев: чайник, бойлер или электрический тёплый пол дают такую ёмкость, что вопрос обычно снимается сам.
Вопросы
Что обычно спрашивают
В чём считать ёмкость — в ампер-часах или в киловатт-часах
В киловатт-часах: это энергия, и её можно сравнивать между системами. Ампер-часы имеют смысл только вместе с напряжением, иначе 100 А·ч при 12 В и 100 А·ч при 48 В выглядят одинаково, хотя различаются вчетверо. В результате показаны обе величины.
Нужно ли закладывать запас на будущее расширение
Если планируете добавлять приборы, разумнее сразу взять инвертор с запасом по мощности — менять его дороже, чем добавить батарейный модуль. Ёмкость обычно наращивается модулями, но добавлять их к сильно изношенной батарее нежелательно: старые и новые модули работают по-разному.
Почему для свинцовых батарей ёмкость получается вдвое больше
Из-за глубины разряда. AGM и гелевые нельзя разряжать глубже примерно 50 %, иначе ресурс падает в разы, — значит, паспортной ёмкости нужно вдвое больше. Плюс они тяжелее и живут меньше циклов. Поставьте в поле глубины разряда 50 % и сравните сами.
Что будет, если взять ёмкость меньше расчётной
Система будет работать, но меньше времени, и чаще уходить в глубокий разряд — а это ускоряет износ. Если бюджет ограничен, честнее сократить список резервируемых приборов, чем брать батарею впритык: так система прослужит дольше и не подведёт в мороз.