Расчет мощности ИБП
Если мощность ИБП меньше суммарной нагрузки, тогда прибор сразу же отключится после запуска. Перед покупкой бесперебойника подсчитайте потребление всех устройств, которые будут от него запитаны. Найдите данные на корпусе или в техпаспорте изделий, затем сложите.
Для индуктивной нагрузки (аппараты с электродвигателями, люминесцентные лампы) обычно указывают полную мощность в вольт амперах (ВА). Если фигурируют ватты, надо рассчитать необходимую мощность ИБП с учетом реактивной составляющей:
P=Pa/cos φ.
Здесь Pа – активная мощность (Вт), cos φ – коэффициент мощности (если неизвестен, примите равным 0.7).
Также учитывайте, что в технике с электродвигателями пусковые токи до пяти раз больше, чем в рабочем режиме: бытовой холодильник, например, потребляет в момент включения компрессора около киловатта. Приятная новость: подобным устройствам требуется синусоидальный ток, и все ИБП «Сибконтакт» выдают на выходе именно такую форму переменного напряжения.
Расчет емкости АКБ и основные понятия
Аккумуляторная батарея представляет собой источник тока многоразового использования. Ее особенность заключается в цикличности: зарядив батарею, ее можно использовать установленное производителем количество часов. Разряженную батарею легко зарядить с помощью специального зарядного устройства. Время заряда связано с параметрами источника, а количество циклов “заряд-разряд” напрямую зависит от типа и особенностей АКБ.
Что такое емкость и зачем нужен этот показатель?
Емкость аккумуляторной батареи – ее ключевая характеристика. Она влияет на стоимость устройства, область применения (от бытовых нужд до медицинских), срок службы.
Эта характеристика отображает длительность временного промежутка, на время которого батарея будет полноценно питать соответствующее устройство (пульт, телефон и т.д.) и обеспечивать его автономную работу. Иными словами, емкость АКБ – это максимальное количество электрической энергии, которое батарея способна накапливать за 1 полный цикл заряда.
Единица измерения емкости АКБ – амперы в час (А*ч), а для батарей высокой мощности – миллиамперы в час (мА*ч).
Основные понятия, которые связаны с расчетом емкости АКБ
С определением емкости АКБ связаны несколько терминов, среди них ток разряда аккумулятора, энергетическая и резервная емкость и прочие. Рассмотрим основные из них.
1.Зависимость емкости АКБ от тока разряда
При подключении к аккумулятору защищенной нагрузки без преобразователя, величина тока не меняется. При этом время работы АКБ будет выглядеть как соотношение емкости к току. В виде формулы эта зависимость выглядит следующим образом:
где Q – емкость аккумулятора (А*ч или мА*ч);
I – постоянный ток разряда аккумулятора (А);
T – время разряда батареи (ч).
2. Зависимость емкости АКБ от энергии
Способность к накоплению энергии батареей связана с напряжением: чем оно больше, тем больше энергии накопит АКБ. Таким образом, электрическая энергия определяется как произведение тока, напряжения и времени:
W= I*U*T,
где W – энергия накопленная батареей (Дж);
U – напряжение аккумулятора (В);
I – постоянный ток (А);
T – время разряда (ч).
3. Энергетическая емкость
Под этим понятием подразумевается энергия, которую отдает полностью заряженный аккумулятор при разряде до минимального напряжения. Для расчета энергетической емкости используют формулу:
где Q – емкость аккумулятора (А*ч);
W – энергетическая емкость аккумулятора (Вт/элемент).
4. Резервная емкость
Этот термин используется при расчете емкости автомобильных аккумуляторов. Он описывает способность АКБ питать электрооборудование автомобиля, когда встроенный генератор не функционирует. Резервная емкость рассчитывается следующим образом:
где Q – емкость аккумулятора (А*ч);
T – резервная емкость аккумулятора (мин).
Расчет емкости аккумуляторной батареи
Измерение объема батареи необходимо в случае определения количества энергии для продолжительной автономной работы любых устройств (к примеру, для ноутбука, смартфона и т.д.);
Для того чтобы определить емкость АКБ, необходимо применить стандартную формулу:
где Q – рассчитываемая емкость АКБ (А*ч или мА*ч);
P – нагрузочная мощность (Вт);
t – временной промежуток резервирования (ч);
V – напряжение батареи (В);
k – коэффициент, отображающий какая часть емкости АКБ используется.
Значение k компенсирует ситуацию неполного заряда батареи. К слову, полный разряд после нескольких полных циклом работы существенно увеличивает работоспособность устройства.
Расчет заряда АКБ на конкретном примере
Для того чтобы провести подсчет емкость батареи смог даже новичок, рассмотрим следующую задачу.
Мы имеем критическую нагрузку 500 Вт, которая требует резервирования на протяжении 3 часов, а также стандартное напряжение 12 В. Сперва посчитаем емкость для батареи, которая разряжается на 70 процентов, а потом заряжается. Это будет выглядеть следующим образом:
Q = 500*3/12*0,7 = 178,6 А*ч.
Так рассчитывается минимальная емкость. Чаще всего следует считать объем АКБ с небольшим запасом (например, 20%). В таком случае батарея проработает максимальное количество времени. Расчет будет выглядеть так:
Q = 178,6*1,2 = 214,3 А*ч.
В любом случае, вы сможете самостоятельно рассчитать емкость необходимой батареи, просто подставим свои значения в вышеуказанную формулу.
Как проверить ток утечки в электрооборудовании автомобиля
Иногда автомобилисты жалуются, что полностью заряженный аккумулятор, даже когда машина не эксплуатируется, быстро разряжается и через неделю простоя двигатель невозможно запустить. Одной из причин такого поведения автомобиля может быть большой ток утечки в электрооборудовании.
Для измерения тока утечки электрооборудования необходимо снять с отрицательного вывода аккумулятора клемму и в разрыв между выводом аккумулятора и снятой клеммой включить, соблюдая полярность, амперметр постоянного тока, как показано на фотографии. Чтобы не держать щуп мультиметра в руке, целесообразно использовать отрезок медной проволоки со свитым на конце оголенным проводом в кольцо по диаметру клеммы аккумулятора.
Во время измерений все электроприборы должны быть выключены (ключ не должен быть в замке зажигания), в том числе, и отключена от схемы автомобиля охранная сигнализация. Если величина тока превышает 10 мА, то имеется неисправность в электропроводке или оборудовании.
Если сложно отключить сигнализацию, то измерения можно провести и без ее отключения. Тогда амперметр будет показывать суммарный ток – ток утечки в электрооборудовании и потребляемый сигнализацией, величина которого должна лежать в пределах 50-100 мА. Если ток больше, то в электропроводке или электрооборудовании машины есть неисправность.
Как видно на фото суммарный ток потребления в этом автомобиле составляет 50 мА. При измерении показания приблизительно с секундной периодичностью будут увеличиваться на несколько миллиампер. Это нормально и связано с работой охранной системы сигнализации. При этом величина тока потребления от аккумулятора будет одинаковой, как при включенной с помощью брелока системы сигнализации, так и при выключенной. При включении и выключении охранной сигнализации, из-за потребления тока системой центрального замка, в течение пару секунд будет наблюдаться бросок тока до 3-5 А. А если ток такой величины будет течь большее время, то значит, неисправен один из активаторов двери.
Расчет суммарной емкости аккумулятора UPS
Обычно аккумуляторная батарея UPS состоит из нескольких одинаковых
герметичных свинцовые кислотных
аккумуляторов. В частном случае, такой аккумулятор может быть один.
Нам нужно найти суммарную
емкость аккумуляторной батареи UPS. Для этого умножим общее количество
аккумуляторов
на емкость одного аккумулятора.
Например, UPS имеет встроенную аккумуляторную батарею, состоящую из 2-х
герметичных свинцовых кислотных аккумуляторов
емкостью 17 А*час и напряжением 12 вольт. Кроме того, к UPS подключен один внешний батарейный блок с
четырьмя такими же аккумуляторами. Тогда суммарная
емкость аккумуляторной батареи UPS будет равна:
Уточненный способ расчёта времени резерва бесперебойника
Для уточнения расчёта времени резерва дополнительно вводятся специальные коэффициенты: КПД инвертора, коэффициент разряда аккумулятора, коэффициент доступной ёмкости в зависимости от температуры окружающей среды.
С учётом этих коэффициентов формула расчета принимает следующий вид.
T = E * U / P * KPD * KRA * KDE(часов),
где KPD (коэффициент полезного действия инвертора) находится в диапазоне 0,7—0,8,
KRA (коэффициент разряда аккумуляторов) находится в диапазоне 0,7—0,9,
KDE (коэффициент доступной ёмкости) находится в диапазоне 0,7—1,0.
Коэффициент доступной ёмкости имеет сложную зависимость от значения температуры и скорости прикладывания нагрузки. Чем холоднее температура воздуха, тем ниже коэффициент доступной ёмкости. Чем медленнее расходуется энергия батарей, тем больше значения коэффициента доступной ёмкости.
2) Формула Пекерта
T=Cp/I^ n
- T – время в часах
- Cp – емкость Пекерта (ёмкость АКБ при разряде током 1А)
- I – ток разряда
- n – экспонента Пекерта
Экспонента Пекерта иногда указывается в характеристиках АКБ, и рассчитывается она на основании данных C-рейтинга аккумулятора (емкость на разном времени разряда). Емкость Пекерта рассчитывается по формуле – Ср=R(C/R)^n (R – рейтинг в часах, соответствующий данной емкости, например, 10).
На базе этой формулы с учетом КПД инверторов и глубины разряда основаны наши калькуляторы. Они с высокой точностью рассчитывают время автономии как на коротких, так и на длинных разрядах.
Что такое емкость аккумулятора автомобиля?
Емкость аккумулятора — это технический показатель, который отражает время, в течение которого батарея может питать подключенную к нему нагрузку. В качестве нагрузки выступают все электронные компоненты автомобиля — фары, сигнализация, иммобилайзер, магнитофон, запирающие замки, бортовой компьютер и так далее. Обычно этот показатель измеряется в амперах или ампер-часах.
Следует понимать, что аккумуляторное электричество автомобиля тратится только в случае работы какого-либо электронного компонента машины. Однако даже в случае отсутствия нагрузки аккумулятор постепенно теряет заряд из-за явления, которое называют утечкой тока:
- Утечка тока может происходить по естественным причинам, которые не связаны с наличием поломок в машине. В норме естественная утечка батареи составляет от 0,01 до 0,04 А в зависимости от типа АКБ и погодных условий.
- Однако в случае повреждения АКБ/проводки/электронных компонентов авто утечка тока может увеличиваться в десятки или даже сотни раз. Подобные утечки необходимо своевременно устранять, поскольку это делает батарею бесполезной.
Как узнать емкость аккумулятора?
Выбирая телефон, некоторые пользователи действительно обращают внимание на такой показатель, как емкость. С ним они уверены, что смогут выбрать более выносливый аппарат, который будет радовать их без подзарядки на протяжении более длительного периода времени
Узнать емкость можно и в технических характеристиках устройства (их можно увидеть как в обычном магазине на витрине с телефоном, так и в онлайн-шопах) при покупке, и просто посмотреть, собственноручно сняв заднюю крышку телефона. Под ней вы увидите маркировку батареи – там будет указан производитель, сертификат и, конечно же, ее емкость (в мАч или mAh – это одно и то же).
РЕЖИМЫ РАБОТЫ ИНВЕРТОРА
Качественные автомобильные инверторы рассчитаны на 3 режима работы:
- Длительный режим
В таком режиме работы энергопотребление подключаемого прибора соответствует номинальному значению мощности инвертора;
- Пусковой режим
При включении электродвигателей, индуктивной или емкостной нагрузки при пуске возникают кратковременные токи, значения которых в несколько раз превышают их номиналы. Качественные модели инверторов способны кратковременно сгенерировать мощности в 2-3 раза превышающие их номиналы. Тем самым покрываются пусковые токи.
- Режим перегрузки
Автомобильные инверторы также способны некоторое время генерировать мощности, превышающие их номиналы в 1,25-1,5 раза. Обычно это время ограничивается 30-тью минутами.
Какой аккумулятор выбрать
Определяясь с тем, какой источник питания вам нужен, чтобы обеспечить в загородном доме привычные 220В, сделайте расчет и убедитесь, что он соответствует нагрузке системы. Если значение тока превышается сверх меры, происходит перегрев, батареи быстрее выходят из строя. Так, обычная система дома – это 9 кВт, напряжение – 24В. Если система заработает на полную, сила тока составит более 400А, что быстро нанесет вред аккумуляторным пластинам.
Здесь потребуются батареи с напряжением в 48В. Это снизит рабочий ток вдвое, он составит 200А. Кроме того, желательно использовать проводные соединения всех элементов высокого качества, сечение проводов не должно составлять менее 75 мм2. При соблюдении этих требований инверторная система прослужит долго.
Аккумулятор для инвертора
Вообще говоря, цена – это главный показатель качества аккумуляторных батарей. Возможно ли сэкономить, обеспечив хорошее качество? Лучший способ сделать это – приобретать всю систему не сразу, а поэтапно наращивать мощность. Вначале приобретаем инвертор 3 кВт, добавляем к нему новые, ведь современные технологии дают возможность скрепить до 10 одинаковых инверторов.
Как определить, на сколько он заряжен
Многих волнует вопрос: как проверить заряжена ли аккумуляторная батарея? Есть старый способ, который поможет проверить устройство. Сначала нужно купить в магазине ареометр. Это такая трубочка из стекла с грушей и поплавком, которую необходимо засунуть в аккумулятор, после поплавок должен показать заряжен ли агрегат.
Ареометр работает по принципу измерения плотности электрофизического состава. Грушей наберите электролит из АКБ, а поплавок потонет или всплывает, все зависит от плотности. На поплавке – шкала, отображающая плотность и уровень заряженности. Также есть табличка, которая вносит поправки в показания, если температура во время проверки отличается от 25 °C. Это самый простой способ определения емкости.
Итак: таблица напряжений заряженной аккумуляторной батареи:
| Напряжение В | Заряд |
| 12,6 и больше | 100% |
| 12,5 | 90% |
| 12,42 | 80% |
| 12,32 | 70% |
| 12,20 | 60% |
| 12,06 | 50% |
| 11,9 | 40% |
| 11,75 | 30% |
| 11,58 | 20% |
| 11,31 | 10% |
| 10,5 | 0% |
Хорошо, что температурный режим воздуха почти не оказывает влияение на напряжение. Т.е. на холоде напряжение будет лишь чуточку меньше.
Расчет емкости аккумуляторов и мощности инвертора
Для вычисления эксплуатационных характеристик ИБП и инвертора необходимо рассчитать энергопотребление в автономном доме. Составляем первый вариант таблицы:
| Наименование потребителя | Мощность, Вт |
| Энергосберегающая лампа | 18 |
| Энергосберегающая лампа | 11 |
| Холодильник | 300 |
| Телевизор | 160 |
| Стиральная машина | 1400 |
| Утюг | 1400 |
| Ноутбук | 340 |
| Пылесос | 800 |
| Электрочайник | 1100 |
| Микроволновка | 1500 |
| Фен | 500 |
В таблицу требуется вписать все электроприборы, которые используются как минимум раз в месяц и особенно те из них, что потребляют высокое напряжение. Если лампы имеют различное энергопотребление, их следует записать отдельно. Приведенные в таблице цифры, обозначающие потребляемые каждым прибором киловатты, нужно найти либо в инструкции к нему, либо в специальной табличке на его корпусе (на бытовой технике она расположена с обратной стороны либо сбоку). Ориентироваться на киловатты, указанные в таблице выше нельзя – они даны условно, с целью объяснения порядка расчетов.
Далее вводим в таблицу новые столбцы – количество приборов и время их ежедневной работы.
| Наименование потребителя | Мощность, Вт | Количество, шт | Время , ч |
| Энергосберегающиая лампа | 18 | 5 | 4,0 |
| Энергосберегающая лампа | 11 | 4 | 0,5 |
| Холодильник | 300 | 1 | 12,0 |
| Телевизор | 160 | 1 | 3,0 |
| Стиральная машина | 1400 | 1 | 0,3 |
| Утюг | 1400 | 1 | 0,14 |
| Ноутбук | 340 | 2 | 2,0 |
| Пылесос | 800 | 1 | 0,4 |
| Электрочайник | 1100 | 1 | 1,0 |
| Микроволновка | 1500 | 1 | 1,0 |
| Фен | 500 | 1 | 0,14 |
Подчитываем время работы бытовой техники, используемой периодически, таким образом: утюг необходим во время глажки, осуществляемой два раза в неделю по полчаса. Следовательно, за месяц утюг будет работать полчаса, умноженные на два (раза в неделю) и на четыре (недели в месяце). Получаем цифру четыре, делим ее на 30 (количество дней в месяце), выходит 0,14 часов в день (с округлением в большую сторону). И так далее…
А сейчас введем в таблицу пятый столбик и вычислим, сколько киловатт потребляет за сутки каждый бытовой прибор и все они вместе:
| Наименование потребителя | Мощность, Вт | Количество, шт | Время, ч | За сутки, Вт•ч |
| Энергосберегающая лампа | 18 | 5 | 4,0 | 360 |
| Энергосберегающая лампа | 11 | 4 | 0,5 | 22 |
| Холодильник | 300 | 1 | 12,0 | 3600 |
| Телевизор | 160 | 1 | 3,0 | 480 |
| Стиральная машина | 1400 | 1 | 0,3 | 420 |
| Утюг | 1400 | 1 | 0,14 | 196 |
| Ноутбук | 340 | 2 | 2,0 | 1360 |
| Пылесос | 800 | 1 | 0,4 | 320 |
| Электрочайник | 1100 | 1 | 1,0 | 1100 |
| Микроволновка | 1500 | 1 | 1,0 | 1500 |
| Фен | 500 | 1 | 0,14 | 70 |
| Итого: | 9428 |
Итак, мы определили суточное потребление в доме – в моем случае это 9428 Вт.
Расчет времени работы аккумулятора
Итак, как произвести расчет времени работы от аккумулятора? Емкость АКБ частенько указывают в ампер-часах, ну или в мА·ч. Вроде ничего сложного, ведь все есть, у вас скажем, батарея емкостью (C) 800 мА·ч часов и прибор с потребляемым током (I) в 100 мА·ч, значит, по формуле, он может обеспечивать работу этого девайса 8 часов. Так? Не совсем. Кол-во электрической энергии, которое можно извлечь из АКБ, зависит от тока разряда аккумулятора. То есть при довольно большом токе разряда батарея садится молниеносно и отдает мало энергии.
Это явление было замечено много лет назад, но первым, кто попытался учесть его количественно, был Пекерт (Peukert), который изменил формулу. По Пекерту, время разрядки АКБ равно, где n – экспонента Peukert. Сp – емкость Peukert. I – ток разряда. Значение экспоненты Пекерта можно определить экспериментальным образом. Оно зависит от типа агрегата и даже от его выпуска. В основном, это значение лежит в диапазоне от 1.1 до 1.3.
Для некоторых АКБ изготовитель его указывает, но это случается нечасто. В основном можно заметить данные по емкости батареи для разного времени разряда. Этого в принципе хватит, чтобы узнать значение экспоненты Peukert самостоятельно. Вот вы и узнали, как рассчитать, на сколько хватит аккумулятора.
Как определить, на сколько он заряжен
Многих волнует вопрос: как проверить заряжена ли аккумуляторная батарея?
Есть старый способ, который поможет проверить устройство.
Сначала нужно купить в магазине ареометр. Это такая трубочка из стекла с грушей и поплавком, которую необходимо засунуть в аккумулятор, после поплавок должен показать заряжен ли агрегат.
Ареометр работает по принципу измерения плотности электрофизического состава. Грушей наберите электролит из АКБ, а поплавок потонет или всплывает, все зависит от плотности. На поплавке – шкала, отображающая плотность и уровень заряженности. Также есть табличка, которая вносит поправки в показания, если температура во время проверки отличается от 25 °C.
Это самый простой способ определения емкости.
Итак: таблица напряжений заряженной аккумуляторной батареи:
| Напряжение В | Заряд |
| 12,6 и больше | 100% |
| 12,5 | 90% |
| 12,42 | 80% |
| 12,32 | 70% |
| 12,20 | 60% |
| 12,06 | 50% |
| 11,9 | 40% |
| 11,75 | 30% |
| 11,58 | 20% |
| 11,31 | 10% |
| 10,5 | 0% |
Хорошо, что температурный режим воздуха почти не оказывает влияение на напряжение. Т.е. на холоде напряжение будет лишь чуточку меньше.
Приблизительного типа зависимость емкости аккумулятора от температурного режима воздуха
| Градусы | Емкость |
| 25 | 100% |
| 20 | 95% |
| 10 | 90% |
| 85% | |
| -10 | 70% |
| -20 | 50% |
| -30 | 40% |
Если аккумулятор полностью заряжен при 25°, то чем, ниже температурный режим, тем меньше он может отдать собственной емкости. Но если АКБ разряжена, примерно на 50%, то при снижении до -20, завести транспортное средство можно будет, лишь с помощью друга. Да и разряженная батарея может просто замерзнуть.
Время работы
Многих пользователей интересует время работы, которое сможет обеспечить тот или иной бесперебойник. Как рассчитать время работы бесперебойника?
Для этого необходимо знать мощность подключенной нагрузки к ИБП, коэффициент полезного действия инвертора и суммарную ёмкость АКБ.
Суммарный расчет аккумуляторных батарей для ИБП производится крайне просто. В большинстве случаев источники бесперебойного питания содержат в себе типовые аккумуляторы. Чтобы выполнить суммарный расчет батарей для ИБП нужно умножить их количество на ёмкость одной аккумуляторной батареи.
Чтобы расчет времени автономной работы ИБП КПД инвертора рекомендовано принимать равным 0,85. Суммарная мощность нагрузки должна быть выражена в ваттах. О том, как её найти мы говорили в начале статьи.
Расчет времени работы ИБП проводится по следующей формуле:
Время=суммарная ёмкость акб*напряжение акб*(КПД инвертора/мощность нагрузки)
Полученное значение является приближённым и может меняться в процессе срока службы источника бесперебойного питания. Расчет времени ИБП является приближённым, так как время зависит от износа АКБ и условий эксплуатации, в основном от температуры воздуха. Так, например, рост температуры на один градус после отметки 40°C снижает ёмкость аккумулятора на 5%, что является очень существенным. Для максимального срока службы рекомендовано понижать нагрузку на бесперебойник на каждые 10 градусов после 25°C на 20%. Или же можно организовать хорошую систему охлаждения и не допускать вообще какого-либо роста температуры, за что источник бесперебойного будет только благодарен.
Если подобные расчёты для вас являются непонятными, то вы можете обратится к специалистам в этой области или же использовать специальный калькулятор — программа расчета ИБП. Однако, в этом случае необходимо использовать проверенный софт, созданный профессионалами, чтобы избежать ошибок и неверного выбора ИБП. Плюсом таких программ является расчет трансформаторов ИБП. При расчёте можно выбрать тип сердечника у трансформатора. При вычислениях учитываются потери, которые возможны в сердечнике и медных проводах.
Возможны случаи, когда нет необходимости в абсолютно точных данных. В таком случае можно воспользоваться специальными таблицами, в которых приведено время автономной работы для различных видов источников бесперебойного питания. Данные таблицы включают в себя время работы в зависимости от ёмкости аккумуляторных батарей и суммарной мощности нагрузки. Таким образом, вы можете сопоставить свои данные с табличными и узнать примерное время.
Зная то, как рассчитать ИБП можно сделать наиболее правильный выбор ИБП. Теперь вы знаете, что время автономной работы зависит не от мощности ИБП или от суммарного напряжения АКБ, а от ёмкости аккумуляторов. Поэтому при выборе ИБП нужно отдавать предпочтение с большей ёмкостью аккумуляторов при соответствии с заданной мощностью. Такой выбор позволит обеспечить максимальную автономность.
Расчет времени автономной работы системы резервного электроснабжения
Расчет мощности инвертора потребует построения специальной таблицы. В два столбца внесите список электроприборов и потребляемую ими мощность. Получится примерно так.
Чем выше емкость АКБ или системы батарей, тем дольше проработает подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения или доступа к другим источникам энергии.
Для расчета времени автономной работы инвертора напряжения от аккумуляторов нужно знать:
- емкость и количество батарей;
- мощность, потребляемую нагрузкой в течение часа.
В процессе расчетов следует учитывать тот факт, что максимальная мощность электроприборов не отражает реальную нагрузку на АКБ. Устройства включаются и выключаются. Во многих случаях потребляемая оборудованием мощность находится гораздо ниже максимального значения.
Рассмотрим пример. В данном случае к инвертору подключены:
- электрический чайник;
- холодильник класса А;
- 15 энергосберегающих ламп;
- двигатель и система управления откатных ворот;
- котел с принудительной горелкой;
- 4 циркуляционных насоса системы отопления;
- скважинный насос.
Вычисляем среднечасовую норму энергопотребления приборов. Получаем следующее.
| Прибор | Среднечасовое потребление |
| Электрический чайник 2кВт, кипятящий воду в течении 6 мин, т.е. 1/10 часа (при условии, что он включался только оди раз за этот час) | 200 Вт/ч |
| Холодильник А-класса | 70 Вт/ч |
| Энергосберегающие лампы освещения (каждая по 20 Вт/ч), допустим, всего горит 15 ламп | 300 Вт/ч |
| Ворота 1,5 кВт, время открытия и закрытия — 1 минута (2часа = 1/30 часа) | 50 Вт/ч |
| Котел с принудительной горелкой 100 Вт/ч и 4 циркуляционных насоса отопления по 75 Вт/ч каждый | 400 Вт/ч |
| Насос скважины 3 кВт, включается 3 раза на 2 мин в течение часа (6 мин = 1/10 часа) | 300 Вт/ч |
| Итого в сумме: | 1320 Вт/ч |
Теперь рассчитаем общую емкость имеющихся аккумуляторов. Допустим, в системе 12 12-вольтовых АКБ (емкость каждой — 200 апмер-час). Получаем 12*12*200 = 28800 Ватт/ч.
Учитываем коэффициент потерь. В примере рассмотрены новые аккумуляторы. КПД максимальный – 95 %. Получаем 2800*0,95=27360 Вт/ч.
Теперь разделим это значение на среднечасовую нагрузку и в итоге получим время работы инвертора от аккумулятора. 27360/1320 = 20,7 ч. Округлим результат в меньшую сторону. Получилось, что ресурса системы батарей хватит на 20 часов автономной работы подключенного оборудования.
В данном примере мы рассмотрели типовой (теоретический) расчет. На время автономной работы устройств влияет множество разных факторов. Среди них:
- возраст и степень заряда аккумуляторных батарей;
- температура окружающей среды;
- реальный режим эксплуатации подключенной техники;
- и др.
Как соединить батарейки чтобы увеличить суммарную емкость?
Для достижения поставленной цели по увеличению технических характеристик источника питания при работе прибора либо устройства есть варианты различного соединения элементов электрической цепи.
Существует два метода или схемы подключения:
- Последовательное соединение.
- Параллельное соединение.
Емкость батареи при последовательном и параллельном соединении будет разная. Первый способ даст увеличение только суммарного напряжения, а второй — увеличит суммарную C б во столько раз, сколько будет взято элементов в схеме:
C∑ = C1 + C2
Прежде чем приступить к эксперименту, нужно взять два аккумуляторных источника питания с одинаковой степенью износа и зарядки, два диода. Для параллельного соединения минусы батарей нужно соединить вместе, а плюс одной к аноду одного диода, плюс другой к аноду другого. Катоды диодов также надо соединить между собой. Включить нагрузку минусом в точку соединения отрицательных клемм элементов, плюсом в месте соединения диодных катодов. Такая схема соединения увеличит C б в два раза. Собирать такую цепь без диодов нельзя, т. к. элементы питания разрядятся один через другого.
Готовые таблицы значения времени резерва бесперебойников серии SKAT и TEPLOCOM
Таблица примерного времени резерва TEPLOCOM-300
Необходим один внешний аккумулятор напряжением 12 Вольт
| Ёмкость, в Ач | Мощность нагрузки, ВА | ||||
| 100 | 150 | 200 | 250 | 270 | |
| 26 | 2ч 18мин | 1ч 22мин | 55мин | 44мин | 39мин |
| 40 | 3ч 37мин | 2ч 15мин | 1ч 36мин | 1ч 15мин | 1ч 09мин |
| 65 | 7ч 01мин | 4ч 00мин | 2ч 45мин | 2ч 12мин | 1ч 54мин |
| 100 | 12ч 00мин | 7ч 12мин | 5ч 00мин | 3ч 40мин | 3ч 26мин |
Таблица примерного времени резерва TEPLOCOM-1000
Необходимо два внешних аккумулятора напряжением 12 Вольт
| Емкость АКБ, Ач | Нагрузка, ВА | |||||||||
| 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | |
| 2х40 | 9,37 | 4,06 | 2,31 | 1,51 | 1,36 | 1,22 | 1,07 | 0,53 | 0,39 | 0,34 |
| 2х65 | 16,15 | 7,12 | 4,40 | 3,02 | 2,29 | 1,56 | 1,44 | 1,36 | 1,28 | 1,11 |
| 2х100 | 27,11 | 11,55 | 7,33 | 5,23 | 4,12 | 3,05 | 2,44 | 2,22 | 2,01 | 1,49 |
| 2х120 | 32,37 | 14,52 | 9,44 | 6,10 | 5,11 | 4,12 | 3,14 | 2,51 | 2,33 | 2,15 |
| 2х150 | 40,47 | 17,40 | 11,24 | 8,19 | 5,57 | 5,07 | 4,17 | 3,28 | 2,57 | 2,42 |
| 2х200 | 54,23 | 24,48 | 15,47 | 11,27 | 9,09 | 6,50 | 5,45 | 5,08 | 4,31 | 3,54 |
Таблица примерного времени резерва SKAT-UPS 3000 RACK
Необходимо 8 внешних аккумуляторов напряжением 12 Вольт
| Емкость АКБ, Ач | Нагрузка, ВА | |||||
| 500 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 | |
| 65 | 12ч 20мин | 5ч 10мин | 2ч 55мин | 2ч 15мин | 1ч 40мин | 1ч 25мин |
| 100 | 19ч 25мин | 8ч 40мин | 5ч 20мин | 3ч 40мин | 2ч 45мин | 2ч 15мин |
| 120 | 23ч 05мин | 11ч 35мин | 7ч 00мин | 4ч 45мин | 3ч 30мин | 2ч 45мин |
| 150 | 28ч 55мин | 14ч 20мин | 8ч 45мин | 6ч 30мин | 4ч 50мин | 3ч 40мин |
| 200 | 38ч 30мин | 19ч 10мин | 12ч 45мин | 8ч 45мин | 7ч 00мин | 5ч 20мин |
Линейка ИБП марок SKAT
иTEPLOCOM обеспечивает возможность организации надёжного бесперебойного питания потребителей различной ёмкости и назначения. Бесперебойники дают возможность организовать бесперебойное питание от маленького котла отопления или циркуляционного насоса до питания всего дома или офиса. Специализированные ИБП дают возможность организации бесперебойного питания особо важных объектов, таких как системы связи, коммуникационное оборудование, системы безопасности и контроля.
