Инвертор для дома: расчёт мощности, пиков, ёмкости аккумуляторов и напряжения блока

Инвертор для дома: как считать

Инвертор для резервного питания дома считают в три шага. Первый — нагрузки: не всё, что есть в доме, а то, что должно работать без сети: котёл, холодильник, скважинный насос, освещение, роутер, телевизор — сумма средних мощностей 1 405 Вт. Второй — пики: скважинный насос при пуске берёт ×3–4, холодильник ×5; пик самой тяжёлой нагрузки с остальными — 3 905 Вт, и инвертор должен его выдержать (пиковая мощность инверторов обычно ×2 от номинала на 1–5 с). Отсюда номинал с запасом 25 % — 4 881 ВА, стандартный 5 000 ВА.

Третий шаг — батареи. Для 5-киловаттного инвертора берут блок 48 В: при 12 В ток из батарей достигал бы 400 А, при 48 В — 100 А, и провода 35–50 мм² вместо шин. Ёмкость — по средней мощности и времени: 1 405 Вт на 8 часов с КПД 0,92 — около 12 кВт·ч полезной энергии, то есть 4 × LiFePO4 12,8 В 300 А·ч последовательно (15 кВт·ч, разряд 85 %) или 12 × AGM 12 В 200 А·ч (4 последовательно × 3 параллельно, 29 кВт·ч при разряде 50 % — вчетверо тяжелее и в полтора раза дороже за полезный кВт·ч). Зарядный ток инвертора 40–60 А восполнит блок за 5–6 часов от сети или генератора.

Схема: инвертор с встроенным зарядным устройством и автоматическим переключением (гибридный или «ИБП-инвертор») ставят после вводного автомата на выделенную линию резервируемых потребителей; насосы и котёл — на неё, электроплита, бойлер, тёплые полы — мимо. Обязательны сквозная нейтраль для фазозависимых котлов, отдельный автомат и предохранитель на батарейной стороне, вентиляция для свинца. Калькулятор суммирует нагрузки с пусками, подбирает мощность, напряжение блока, ёмкость на заданные часы и время заряда.

Классификация СБЭ по характеристикам выходного напряжения: VFI — выходное напряжение независимо от изменений напряжения и частоты на входе (двойное преобразование); VI — выходное напряжение зависит от изменений частоты на входе, но стабилизировано по напряжению (линейно-интерактивные); VFD — выходное напряжение зависит от изменений напряжения и частоты на входе (резервные).— ГОСТ Р МЭК 62040-3-2015, п. 5.3

Как считать и что проверить

• Считайте только резервируемые нагрузки и по средней мощности; пики — отдельно, по самому тяжёлому пуску (скважинный насос ×3–4, холодильник ×5).
• Напряжение блока: до 1,5 кВт — 12 В, до 3 кВт — 24 В, свыше — 48 В: ток из батарей = Вт / В, при 5 кВт и 48 В это 100 А.
• Ёмкость на 8 ч для 1 405 Вт — около 12 кВт·ч полезных: 4 × LiFePO4 300 А·ч (48 В) или 12 × AGM 200 А·ч; литий вчетверо легче и дешевле за цикл.
• Зарядный ток инвертора 0,1–0,2C от ёмкости, чтобы восполнять блок за ночь; для LiFePO4 — профиль 14,2–14,6 В на 12-вольтовую секцию (56,8–58,4 В на 48 В).

Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном калькуляторе ИБП и аккумуляторов; сечение проводов до батарей и падение напряжения — в расчёте падения напряжения, реактивную мощность приборов — в калькуляторе компенсации.