Інвертор 10 кВт для будинку: коли потрібна така потужність і який акумулятор підібрати

Коли резервне живлення має витримувати більше, ніж зазвичай

Під час відключення світла одним достатньо зберегти освітлення, інтернет і роботу холодильника, іншим необхідно одночасно живити насос, опалення та кухонну техніку. Інвертор на 10 кВт розглядають у другому випадку — коли резервна система має витримувати значне навантаження. Але сама потужність пристрою не визначає, скільки годин будинок зможе працювати без електромережі: для цього окремо розраховують запас енергії акумуляторів.

Коли будинку справді потрібні 10 кВт

Вибирати обладнання лише за площею будинку або кількістю кімнат неправильно. Важливіше визначити, які прилади будуть увімкнені одночасно і від яких можна відмовитися на час відключення.

Наприклад, візьмемо умовне навантаження:

• освітлення, роутер, телевізор і ноутбук — сумарно 350 Вт;

• холодильник під час роботи компресора — 150 Вт;

• циркуляційний насос опалення — 100 Вт;

• свердловинний насос — 1000 Вт;

• електрочайник — 2000 Вт;

• бойлер — 2000 Вт.

Якщо всі ці пристрої працюють одночасно, виходить 5600 Вт, або 5,6 кВт. Значення наведені для прикладу: реальні дані потрібно брати з документації техніки або вимірювати.

За такого навантаження модель на 10 кВт може дати необхідний резерв потужності, але її вибір ще потрібно обґрунтувати пусковими навантаженнями та планами підключення іншої техніки. Якщо виключити бойлер і користуватися чайником, поки насос вимкнений, вимоги до системи помітно знизяться.

Тому відповідь на запитання, на що вистачить інвертора 10 кВт, залежить від сценарію використання. Він може забезпечувати кілька потужних споживачів одночасно, проте електричне опалення, варильна поверхня та бойлер разом здатні перевищити його можливості.

Як врахувати запуск насосів і компресорів

Номінальна потужність приладу показує його споживання в усталеному режимі. Під час запуску двигуна навантаження може короткочасно збільшуватися. Це стосується насосів, холодильників і деяких кондиціонерів, але величина та тривалість стрибка відрізняються.

Не можна просто замінити розрахунок навантаження максимальною потужністю інвертора. Короткочасна перевантажувальна здатність не означає, що пристрій може постійно працювати з таким навантаженням. У характеристиках перевіряють тривалу вихідну потужність, допустиме перевантаження та час, протягом якого воно підтримується. Для двигунів також враховують вимоги щодо повної потужності у ВА.

Докладніше особливості запуску компресора розібрані у статті «Резервне живлення для холодильника: як врахувати пусковий струм і вибрати інвертор».

Порівнюючи інвертори, важливо перевіряти параметри саме автономного режиму: можливості живлення від мережі та від батареї можуть відрізнятися.

Потужність і автономність: два окремі розрахунки

Для підбору системи потрібно розрізняти три величини:

• кВт — потужність, яку інвертор здатний віддавати підключеній техніці;

• кВт·год — запас енергії акумулятора;

• В — напруга батареї, яка має відповідати вимогам інвертора.

Інвертор на 10 кВт не витрачає постійно 10 кВт. За навантаження 500 Вт він забезпечує ці 500 Вт і додатково споживає енергію на власну роботу та перетворення.

Щоб визначити, яка ємність акумулятора потрібна для інвертора 10 кВт, спочатку задають середнє навантаження та бажану тривалість резервного живлення.

Припустимо, будинок має отримувати в середньому 2 кВт протягом чотирьох годин. Споживачам знадобиться:

2 кВт × 4 год = 8 кВт·год.

Якщо використовувати 90% номінальної енергії батареї та прийняти розрахунковий ККД перетворення 90%, необхідний номінальний запас становитиме:

8 ÷ (0,9 × 0,9) ≈ 9,9 кВт·год.

Це орієнтир без окремого врахування власного споживання інвертора. Температура, стан батареї та зміна навантаження також впливають на результат, тому підбирати АКБ впритул до розрахункового мінімуму небажано.

Для батареї на 10,24 кВт·год за тих самих припущень доступна навантаженню енергія становитиме близько 8,3 кВт·год. За середнього споживання 2 кВт цього теоретично вистачить приблизно на 4,1 години, а за 10 кВт — лише на 50 хвилин. Останній розрахунок має сенс тільки тоді, коли батарея справді допускає таку потужність розряду.

Який акумулятор потрібен для інвертора 10 кВт

Одного відповідного запасу енергії недостатньо. Батарея має забезпечувати потрібну потужність без перевищення обмежень комірок і BMS — системи керування та захисту акумулятора. Перевіряють також максимальний струм батарейного входу самого інвертора: він обмежений навіть у потужних моделей.

Наприклад, за напруги 51,2 В та умовного ККД 90% для видачі 10 кВт знадобиться струм:

10 000 ÷ (51,2 × 0,9) ≈ 217 А.

У разі зниження напруги батареї необхідний струм збільшиться. Тому АКБ із допустимим безперервним розрядом 100 А не забезпечить повну потужність такого інвертора самостійно, навіть якщо її ємності достатньо для кількох годин невеликого навантаження.

Вибираючи акумулятори, перевіряють робочий діапазон напруги, безперервний і піковий струм розряду, сумісність зв’язку з інвертором та дозволені схеми підключення. Докладніше про напругу системи — у матеріалі «Інвертор на 12, 24 або 48 В: яку напругу акумулятора вибрати».

Скільки акумуляторів потрібно для інвертора 10 кВт, залежить від характеристик модулів. Два блоки по 5,12 кВт·год дають 10,24 кВт·год номінальної енергії, три — 15,36 кВт·год. Проте можливість паралельної роботи та сумарний допустимий струм необхідно підтвердити за документацією. Послідовне з’єднання змінює напругу й не може довільно замінювати паралельне.

Однофазний чи трифазний: що вибрати для будинку

Для однофазної мережі розглядають відповідне обладнання. За трифазного вводу вибір залежить від розподілу резервованих ліній і наявності трифазних споживачів.

У трифазної моделі 10 кВт зазвичай позначають сумарну потужність. Можливості окремої фази та допустимий перекіс навантаження перевіряють окремо: підключити всі потужні прилади до однієї фази вийде не завжди. Однофазне рішення для виділених ліній у будинку з трифазним вводом також потребує заздалегідь розробленої схеми підключення.

Увесь будинок чи тільки важливі лінії

Якщо під час відключення потрібні холодильник, опалення, освітлення та зв’язок, виділення окремих ліній допомагає зменшити навантаження й продовжити автономність. Резервування всього будинку виправдане, коли необхідно зберегти роботу більшої кількості приладів і акумуляторний блок розрахований на таке споживання.

Під час підбору комплектів резервного живлення варто оцінювати систему загалом. Потужний інвертор із невеликою або обмеженою за струмом батареєю не зможе розкрити свої можливості. Перед покупкою корисно підготувати список приладів, сценарій їхньої одночасної роботи та потрібний час без мережі — за цими даними фахівці «Своя Енергія» зможуть перевірити сумісність обладнання та достатність вибраної конфігурації.