На скільки вистачить заряду акумулятора?

  При проектуванні будь-яких повністю або частково автономних електричних ланцюгів, особлива увага приділяється джерелу струму - акумуляторній батареї. Від її типу, експлуатаційних властивостей та умов роботи, в кінцевому рахунку все буде залежати від ступеню відповідності системи пред’явленим до неї вимогам, найважливішою з яких є забезпечення безперебійного електроживлення мереж на протязі всього розрахункового періоду.

Серед чинників, що визначають на скільки вистачить заряду акумулятора:

• C – номінальна потужність батареї, А*г;
• U_а – напруга на акумуляторі, В;
• X – рівень заряду;
• k₁ – коефіцієнт втрати ємності, залежний від терміну служби акумулятора;
• k₂ – коефіцієнт втрати ємності, залежний від зовнішніх умов (температура, коливання, магнітні поля і т. д.);
• n – ККД інвертора (перетворювача) та інших допоміжних ланцюгів;
• P – потужність підключеного навантаження.

Тоді формула для розрахунку часу Т роботи мережі від акумулятора може бути представлена як:

T = (C*U_a*X*k₁*k₂*n) / P

Наприклад, якщо ми хочемо використовувати повністю заряджений електролітичний 12-вольтовий акумулятор ємністю 90 А*ч, який відпрацював 1,5 роки, для живлення споживача, розрахованого на напругу 220 В змінного струму і потужністю 100 Вт через стандартний мережевий інвертор за нормальних умов, час повної автономної роботи буде складати:

T = (90*12*1*0,9*1*0,92) / 100 = 894,24 / 100 ≈ 8г 56хв.

Оскільки характеристики акумулятора можна вважати умовною константою то, на скільки вистачить заряду акумулятора буде залежати переважно від рівня заряду і потужності підключеного навантаження. При цьому залежність від потужності навантаження (сумарна потужність всіх споживачів) буде зворотно пропорційною.

У разі з'єднання декількох акумуляторів послідовно (дозволяється тільки підключення акумуляторів, розрахованих на одну номінальну напругу), загальний час їхньої роботи буде дорівнювати сумі тривалості роботи мережі від кожного акумулятора. Тому збільшення кількості акумуляторних батарей є ефективним способом підвищення параметрів автономії. Крім того, ефективним рішенням буде зниження енергоспоживання, для чого можна рекомендувати:

1. Використовувати для освітлення люміносцентних і світлодіодних ламп, це дозволить скоротити споживання енергії в 4 або 8 разів відповідно.
2. Відключати споживачів від загальної мережі одразу після використання. Це також стосується пристроїв, які знаходяться в режимі очікування-зарядних пристроїв, виключених комп'ютерів, телевізорів, кондиціонерів, побутової техніки.
3. Мінімізувати використання приладів, що мають нагрівальні елементи (електричні чайники, електричні плити, нагрівачі) і потужні двигуни (пилосос, пральна машина, дриль і т. д.)
4. Встановити смарт-контролери, які будуть стежити за раціональністю витрат електроенергії.
5. При необхідності комбінувати енергію акумуляторних батарей з енергією інших джерел: сонячні панелі, вітрогенератори, бензинові генератори, загальна мережа.

Остання методика є найбільш перспективною, але значно важче розрахувати термін автономної роботи у зв'язку з введенням багатьох нових змінних у формулу.

При грамотній реалізації альтернативного енергоживлення, можливо звести середню погодинну потужність споживачів в невеликому будинку до 200 Вт при сумарній ємності 2-4 акумуляторів в 300... 500 A*ч. Потім, за умови заряду АКБ вдень від сонячних батарей достатньої потужності для спільної їх роботи з вітрогенератором в темний час доби і похмурі дні, автономію системи можна вважати майже абсолютною.

Популярні: Сонячні панелі