Розрахунок автономності

Як розрахувати ємність акумулятора для резервного живлення

Ємність батареї визначається енергією, яку споживають критичні прилади за потрібний час, але паспортні кВт·год потрібно скоригувати на ККД, допустиму глибину розряду та резерв.

Типова архітектура автономної СЕС

Схема автономної сонячної електростанції з панелями, акумуляторами, інвертором і споживачами
В автономній системі запас енергії та потужності визначають за добовим споживанням, піковими навантаженнями й найгіршим сезоном генерації.

Базова формула

Спочатку визначають середню потужність резервних навантажень у кіловатах і множать її на потрібну кількість годин. Отримане значення — корисна енергія, яку потрібно віддати споживачам.

Паспортна ємність АКБ має бути більшою: Eном = Pсередня × t ÷ (ККД × DoD). До результату додають технічний запас, якщо навантаження змінюється або потрібна більша надійність.

  • 1 кВт навантаження протягом 5 годин — це 5 кВт·год корисної енергії.
  • ККД системи завжди менший за 100%.
  • DoD визначає, яку частину ємності дозволено використовувати.

Приклад без рекламного округлення

Для середнього навантаження 0,8 кВт і 6 годин потрібно 4,8 кВт·год на виході. Якщо прийняти сукупний ККД 0,9 і робочу глибину розряду 0,9, мінімальна паспортна ємність становить приблизно 5,93 кВт·год.

Це не означає, що будь-яка батарея 6 кВт·год підходить. Потрібно перевірити допустиму потужність розряду, струм BMS, сумісність з інвертором і пускові навантаження.

  • Розрахунок часу та розрахунок потужності — різні розрахункові завдання.
  • Велика ємність не компенсує слабкий струм розряду.
  • Температура може впливати на доступну енергію та заряд.

Що найчастіше занижує результат

Клієнти часто беруть номінальну потужність лише одного приладу, не враховують циклічну роботу холодильника, насоса чи котла та забувають про власне споживання інвертора.

Інша помилка — ділити кВт·год батареї на максимальну потужність інвертора. Інвертор 5 кВт не споживає 5 кВт постійно; важливе фактичне середнє навантаження.

  • Потрібен список приладів і сценарій одночасної роботи.
  • Пускові струми перевіряють за потужністю, а не за енергією.
  • Резерв на майбутнє потрібно закладати окремо.

Розрахунок автономності для будинку або бізнесу в області

Для локального розрахунку потрібен перелік приладів, їхня фактична або виміряна потужність, бажаний час роботи та сценарій одночасності. Котел, циркуляційні насоси, холодильники, свердловинні насоси й офісне обладнання мають різні режими та пускові струми.

Ємність батареї перевіряють разом із напругою системи, допустимими струмами BMS, корисною глибиною розряду, температурою встановлення і ККД перетворення. Результат подають як сценарій, а не як гарантований час для будь-якого навантаження.

  • кВт описують потужність, кВт·год — запас енергії.
  • Номінальна ємність більша за доступну корисну енергію.
  • Місце встановлення АКБ повинно відповідати вимогам виробника.

Як підготовлено матеріал

Матеріал підготовлено на основі інженерної практики, технічної документації виробників та первинних нормативних джерел. Числові приклади є навчальними й не замінюють проєктний розрахунок конкретного об’єкта.

Приклад автономності

Формула: Орієнтовний час = корисна енергія АКБ / середня потужність навантаження.

АКБ із 9 кВт·год корисної енергії та середнім навантаженням 1,5 кВт теоретично дає 6 годин. Для робочого прогнозу враховують втрати, пускові струми, температуру та мінімальний резерв заряду.

Часті запитання

Чим відрізняються кВт і кВт·год?

кВт — це потужність у конкретний момент. кВт·год — кількість енергії за час. Інвертор підбирають за потужністю, батарею — за енергією та допустимою потужністю розряду.

Чи можна розрахувати АКБ лише за місячним рахунком?

Ні. Місячне споживання не показує, які прилади мають працювати одночасно під час відключення і яку потужність вони створюють.

Скільки запасу додавати?

Універсального відсотка немає. Запас залежить від точності вихідних даних, циклічності навантаження, температури, деградації та вимог до мінімального залишку заряду.

Наступний крок

Потрібно розрахувати ємність АКБ?

Вкажіть потужність критичних приладів і потрібний час автономності. Калькулятор покаже попередню ємність з урахуванням ККД і глибини розряду.

Розрахувати автономність