Ну для квартирного варіанту, я гадаю, тут найкраще зарядну станцію або збірку(автомобільний інвертор+зарядний пристрій(буває поєднано) та акумів побільше...)
Варіант готового рішення з коробки:
"Заплатив і не заморочуєшься"
Зарядна станція
Невеликої та середньої ємностей коштує приблизно 50000+ грн зараз. Рік тому - не цікавився.
Поєднує в одному компактному пристрої всі компоненти резервного живлення та може заряджатися від мережі/генератора/сонячних панелей*.
*сонячних панелей потрібно в похмуру погоду більше 3-4кВт сумарної максимальної потужності для відчутного ефекту зарядки, а в сонячну може вистачити 1кВт, але як квартирний варіант не розглядаю тут.
Переваги:
Простота використання
Вага вдвічі менша
Літієві аккумулятори(кращі за кислотні - гугл)
Швидка зарядка(1-2 години)
Один пристрій - мобільна валіза
Приваблива естетика
Недоліки:
Вартість більше ніж вдвічі(втричі) вища від вартості збірної
В разі виходу з ладу ремонт/заміна модуля складніше(дорожче)
(!)ВАЖЛИВО:
Для роботи котла сучасного та/або циркуляційного насосу, холодильника необхідною умовою є форма вихідного сигналу. Холодильники, сучасні котли, пралки(майже всі), насоси та інша електротехніка з асинхронними двигунами працюватимуть тільки від змінного струму з формою сигналу "ЧИСТА СИНУСОЇДА"("PURE SINE WAVE" якщо гуглити в Китаї) Модифікована (або апроксимована) синусоїди не впораються. Всі інші прилади "хавають" і модиціковану.
Варіант Власної збірки компонентів:
"заморочився, але отримав кастомізовану конфірурацію системи вдвічі(втричі) дешевше"
Цей варіант передбачає володіння мінімальними знаннями(або консультацію), щоб правильно обрати/сполучити/використовувати компоненти збірки.
Інвертор + Зарядне + Акумулятор(и)
1. Інвертор(перетворювач) (Inverter)
перетворює 12(24, 48) вольт постійного струму(отримуючи з аккумуляторів) на 230 вольт змінного струму і живить споживачів(ноут, котел тощо).
Також важлива умова чистого синусу на виході(див. вище), якщо необхідно живити котел та/або холодильник.
Ціна рік тому
0.6кВт-1кВт потужністю(номінальною) приблизно
3000-5000 грн
зараз це дефіцитний товар і ціна вдвічі(втричі) вища, якщо пощастить знайти в наявності.
пікова потужність(пристрій може витримати короткочасні стрибки(наприклад, під час запуску холодильника)зазвичай вдвічі більша за номінальну(довготривала робота інвертора) потужність. Слід уточнювати також ці параметри при виборі.
Розумно скласти докупи навантаження, яке планується живити одночасно та розглядати інвертор потужністю вдвічі потужнішим від цієї суми.
2. Зарядний пристрій (Battery charger)
Сучасні зарядні пристрої самі керують процедурою зарядки, тож важлиими параметрами при виборі мають бути максимальний струм зарядки(особливо, якщо акумулятори літієві) (або потужність - можна перерахувати в струм, знаючи напругу акумулятора 12В, 24В або 4В) та щоб пристрій міг працювати з даним типом акумуляторів.
Часто можна зустріти пристрій інвертор, який може також і заряджати акумулятор. Це комбінований(може називатися також бесперебійне джерело живлення, або UPS) пункт 1 та пункт 2 в одному пристрої. Вартість виходить в півтора-два рази менша за сумарну інвертора та зарядного окремо.
Але здвоєний пристрій може бути не таким швидким в плані зарядки. Бажано уточнити максимальний струм та чи може він "розумно"(в кілька епапів) заряджати АКБ. Але такий варіант зазвичай поступається двом окремим компонентам. Якщо у інвертора є мережевий шнур, то він вміє заряджати акумулятор і коли з'явиться доступ до мережевого живлення або електрогенератора, то він автоматично підзаряджає акумулятор, не припиняючи живити споживачів на своєму виході.
Щоб зрозуміти якої потужності зарядний пристрій необхідно, то треба виходити з розрахунку максимального струму (20% для сірчаних: заливних AGM, GEL та 50% для літієвих) від ємності(в Ампергодинах) акумуяторної батареї.
Наприклад, якщо акумулятор(сірчаний) на 12В з ємністю 50А.год, то заряджати його в ідеалі струмом 10-20% ємності, тобто 5-10А за годину, тобто 5-10 годин триватиме зарядка сірчанго акумулятору без шкоди його здоров'ю. Можна і швидше, але це перевантаження буде потрошку зменшувати ресурс тривалості життя акумулятора. Менший струм процесу зарядки не шкодить, тільки збільшує час зарядки.
Якщо акумулятор літієвий, то струм зарядки може буди на рівні до 50% ємності акумулятора, тобто для акумулятора ємністю 200А.год можна заряджати струмом до 100А.
Буває, в характеристиках зарядного пристрою вказано Вати або Вольт-Ампери замість струму. Ват(або В*А) - це, грубо кажучи, добуток напруги акумулятора та максимального струму, що може давати зарядний пристрій, тобто Вольта помноженого на Ампер.
Вартість приблизно 2000-6000грн зараз. З Китаю вдвічі дешевше.
3. Акумуляторна батарея (Battery)
Може бути багато варіантів, але найпоширеніші зараз це
сірчані(AVG, GEL) напруга 6В, 12В, 24В, 48В.
LiFePO4, літій-іонні(зазвичай малі, - для гаджетів) напруга 3.2В, 3.7В.
Акумулятори(однакові за типом і бажано взагалі ідентичні) можна поєднувати в різні комбінації для отримання необхідної напруги або просто сумарної ємності. До прикладу, 12В + 12 В послідовно дають 24 новий акумулятор 24В. Це в разі, коли інвертор придбали на 24 В або є в наявності кілька акумів по 6 вольт, то можна зробити 12В акум.
Або два(або більше) акуми по 12В сполучили послідовно для отримання сумарної(більшої) ємності.
Щоб дізнатися кількість енергії, що може тримати акумулятор, потрібно ємність помножити на напругу.
AVG аккум 12В ємністю 100 Ампер.годин "може запасти" максимум 12 х 100 = 1200ВА Вольт.Ампер, тобто 1200 Ват (1.2кВт.годин) енергії.
LiFePO4 аккум 3.2В ємністю 250 А.год(або 250000 мА.год) "може запасти" максимум 3.2 х 250 = 800ВА Вольт.Ампер, тобто 800 Ват(0.8кВт.годин) енергії.
Здається, тоді на цих акумуляторах можна живити 100 Ватне навантаження(ноутбук+роутер або тільки опалювальний котел) відповідно
1200/100 = 12 годин
800/100 = 8 годин
Але в дійсності, потрібно враховувати ККД інвертора(0.9), ступінь зношеності АКБ, реактивність навантаження(тип споживачів), температуру і багато інших факторів.
І головне(!): "висмоктувати" запас енергії від максимальної з акумів бажано не весь, а лишати не менше 30% в сірчаних та не менше 20% в літієвих. Бо глибокий розряд шкодить здоров'ю акумуляторів. Щоб значно продовжити ресурс літієвих акумів, важливо тримати заряд в діапазоні 30-90 % від максимального.
Тому грубо розраховувати можна так:
максимальний запас енергії множити на коефіцієнт
З практики це 0.5 для сірчаних та 0.6 для літієвих. Також слід додатково враховувати, що з кожним роком акум може втрачати ~5% максимальної ємності.
AGM акуми розраховані на 600 циклів, і після того максимальна ємність просяде на 20%. Літієві втратять 20% після 3000 циклів.
Літієві "не запам'ятовують" кількість ціклів, тому їх можна(і бажано) заряджати на будь-якому рівні поточного рівня зарядки, що є суттєвою перевагою. І не допускати падіння рівня заряду нижче 20%(а краще 30%).
На практиці
AVG акум 12В ємністю 100 Ампер.годин "може надавати"
0.5 х 1200 = 600 ВА (600 Вт), тобто 100 Ватне навентаження зможе живитися 6 годин.
літієвий акум 3.2В ємністю 250 А.год "може надавати"
0.6 х 800 = 480 ВА (480 Вт), тобто майже 5 годин.
100А.год 12В AGM має масу 20кг і габарити приблизно 40см х 20см х 20см.
літієві вдвічі легші та менші при однаковій кількості утримуваної енергії.
строк служби приблизно однаковий - 10 років. Якщо правильно використовувати, то і 15 років.
Переваги збірної системи:
кастомізована під потреби конкретного користувача: ємність акумів, потужність інвертора.
гнучка система: кожен модуль легко замінити/апгрейднути. Змінити під нову потребу ємність акумів. Дешевше ремонт. Може стати донором тимчасово.
Вартість втричі менша
Недоліки:
морока з підбіркою кожного компоненту
втричі більша маса
мобільність значно менша
естетика гірша
Сумарна вартість збірки з середньою модифікацією:
---------------------------------------------------
інвертор номіналольною потужністю 1кВт(живити холодильник+котел+ноут+роутер+смартфон) + зарядне = ~9000-14000 грн
Акуми 12В на 165 А.год (робоча 1 кВт.год, що живить 10 годин ноут або 6 годин котел) 15000 грн
---------------------------------------------------
буде
приблизно 24000-29000 грн
Можна і дешевше, але треба ужиматися по споживанню.
Конкретний приклад:
Ми використовуємо наполовину зношений акум AGM 12В 33А.год та інвертор 300Вт. Вистачає на 2-2.5 години для телевізора 40 Вт або насоса 40 Вт та зарядки гаджетів. Зарядне через зовнішній бензогенератор за годину-півтори "повертає" запас, починаючи зі струму 8 ампер на початку і на фініші струм зарядки падає до 2 А. Режим не дуже щадний, тож важкі часи настали і для нього
Замовити всі згадувані пристрої з Китаю можна вдвічі(тричі) дешевше(окрім акумуляторів - сірчані майже такої ж ціни, літієві в півтора рази дешевші ніж в Україні), але отримати все це можна через 2-5 тижнів.
