Калькулятор ДБЖ 3-в-1: Як розрахувати час роботи, ємність акумулятора та допустиме навантаження

Енергонезалежність мовою цифр: чому на око не працює

При проектуванні системи резервного живлення — чи то для одного роутера, чи для цілого будинку — більшість користувачів стикаються з однією і тією ж проблемою: конвертація величин. Маркетингові обіцянки виробників часто розходяться з реальністю, а спроба самостійно пов’язати Ампер-години (ємність) з Ватами (навантаження) без урахування ККД інвертора призводить до помилок у розрахунках на 20–30%.

Як наслідок: акумулятори розряджаються швидше, ніж очікувалося, або ж система виявляється невиправдано дорогою для поставлених завдань.

Щоб виключити людський фактор та необхідність згадувати шкільний курс фізики, ми розробили універсальний калькулятор «3-в-1». Це не просто лічильник часу роботи. Це інженерний інструмент, який працює у трьох напрямках та дозволяє миттєво змоделювати сценарій вашої енергобезпеки:

1. Розрахунок часу: «Скільки годин система протримає моє обладнання?»
2. Підбір ємності: «Який акумулятор купити, щоб система пропрацювала 8 годин?»
3. Аналіз навантаження: «Що саме я можу увімкнути в розетку при наявному заряді, щоб дотягнути до включення світла?»

Цей інструмент враховує втрати на перетворення напруги (ККД) та дозволяє отримати реалістичні дані для прийняття рішень, а не «лабораторні» показники.

🧮 Відкрити Калькулятор ДБЖ 3-в-1

Базові налаштування: Фундамент точного розрахунку

Перед вибором режиму розрахунку (Час, Ємність або Навантаження) необхідно задати константи вашої системи. Ці параметри є спільними для всіх сценаріїв, оскільки вони визначають фізичні характеристики вашого обладнання.

У верхній частині калькулятора розташовані два ключові поля:

1. Напруга батареї (U, В)

Це номінальна напруга вашого акумуляторного блоку (DC), а не напруга в розетці (220 В). Правильне значення залежить від типу підключення та моделі інвертора:

• 12 В — стандарт для більшості побутових ДБЖ, автомобільних акумуляторів та систем для живлення котлів чи роутерів.
• 24 В — використовується у потужніших системах (часто це два послідовно з’єднані акумулятори по 12 В).
• 48 В — стандарт для професійних сонячних станцій та серверних рішень (чотири акумулятори по 12 В або спеціалізовані літієві модулі).

Важливо: Введення некоректної напруги (наприклад, залишення 12 В для 24-вольтової системи) призведе до критичної помилки в розрахунках у 2 рази.

2. ККД системи (%)

Коефіцієнт корисної дії (Efficiency) — це параметр, який користувачі найчастіше ігнорують, отримуючи в результаті завищені очікування.

Процес перетворення постійного струму (DC) з акумулятора у змінний (AC 220 В) для ваших приладів не відбувається без втрат. Частина енергії витрачається на нагрів інвертора та роботу його внутрішньої електроніки.

• Чому не 100%? Ідеальних систем не існує. Якщо ви порахуєте час роботи при 100% ККД, реальний результат буде меншим на 10–20%, що може стати неприємним сюрпризом під час блекауту.
• Рекомендоване значення: У калькуляторі за замовчуванням встановлено 85%. Це «золота середина» для більшості сучасних ДБЖ із правильною синусоїдою. Це значення дає більш песимістичний, але надійний прогноз. Якщо ви використовуєте дешевий автомобільний інвертор, значення варто знизити до 75–80%.

🧮 Відкрити Калькулятор ДБЖ 3-в-1

Режим №1: Розрахунок часу автономної роботи (Time)

Це базовий сценарій для перевірки можливостей вашої системи. Ви обираєте цей режим, коли обладнання вже встановлене (або ви розглядаєте конкретний комплект для покупки) і хочете отримати відповідь на головне питання: "Скільки часу протримається мій будинок/офіс без світла?"

Активуйте вкладку «Час» (вона обрана за замовчуванням). Крім базових налаштувань (напруги та ККД), вам необхідно заповнити два поля:

1. Ємність АКБ (C, А·год)

Введіть номінальну ємність вашого акумулятора в Ампер-годинах. Ця цифра завжди вказана на корпусі батареї (наприклад, 60, 100, 200 Ah).

Порада: Якщо у вас кілька однакових акумуляторів, з'єднаних паралельно (плюс до плюса), їх ємність сумується. Якщо послідовно (для підняття напруги, наприклад, до 24 В) — ємність залишається такою ж, як у одного акумулятора, але ви маєте змінити поле «Напруга» у шапці калькулятора.

2. Потужність навантаження (P, Вт)

Сумарна потужність усіх приладів, які ви плануєте живити одночасно. Щоб отримати точний результат, подивіться на стікери на блоках живлення або задніх панелях приладів (значення W або Watt).

Типові приклади для орієнтування:

• Газовий котел + насос: ~100–150 Вт.
• Роутер + термінал (ONU): ~15–25 Вт.
• Ноутбук (офісний режим): ~40–60 Вт.
• Телевізор LED: ~50–100 Вт.

Результат розрахунку

Калькулятор миттєво обробляє дані за формулою і видає результат у зручному форматі: години та хвилини.

Це дозволяє вам прогнозувати свій графік. Наприклад, якщо калькулятор показує «4 год 15 хв», а графіки відключень передбачають 6 годин без світла, ви одразу бачите дефіцит енергії і можете або зменшити навантаження (вимкнути телевізор), або докупити додаткову батарею.

🧮 Відкрити Калькулятор ДБЖ 3-в-1

Режим №2: Розрахунок необхідної ємності (Capacity)

Цей режим призначений для етапу планування. Він допомагає уникнути ситуації, коли ви купуєте акумулятор «наосліп», а потім з’ясовується, що він не здатен забезпечити живлення протягом усього відключення.

Використовуйте вкладку «Ємність», якщо ваша мета формулюється так: «Я хочу, щоб мій котел і ноутбук працювали 5 годин поспіль. Яку батарею мені треба купити?»

Вхідні дані

Для розрахунку вам потрібно ввести два параметри:

1. Потужність навантаження (P, Вт): Сума споживання всіх приладів (як і в попередньому режимі).
2. Час (t, год): Бажаний час автономної роботи.
• Примітка: Вводити можна не тільки цілі числа. Наприклад, якщо вам потрібно 2 години 30 хвилин, введіть 2.5.

Результат та важлива рекомендація

Калькулятор виконає зворотний розрахунок і покаже мінімально необхідну ємність у Ампер-годинах (А·год).

Критично важливо: Отримана цифра — це «математичний мінімум», за якого акумулятор розрядиться від 100% до 0%.

У реальному житті повний розряд (Deep Discharge) шкідливий для більшості типів батарей (особливо AGM/Gel) і суттєво скорочує їхній ресурс. Тому до результату калькулятора завжди додавайте запас 10–20%.

Приклад: Якщо калькулятор показав, що вам потрібно 85 А·год, технічно правильним рішенням буде придбання акумулятора на 100 А·год. Це забезпечить буфер, який продовжить життя вашій батареї.

🧮 Відкрити Калькулятор ДБЖ 3-в-1

Режим №3: Розрахунок допустимого навантаження (Power)

Цей режим працює як «енергетичний аудитор». Він стає незамінним у ситуаціях, коли змінні вже визначені зовнішніми обставинами: у вас є фіксований запас енергії (наявний акумулятор) і відомий графік відключень (наприклад, 4 години), який неможливо змінити.

Єдине, чим ви можете керувати в цьому рівнянні — це ваше споживання. Вкладка «Навантаження» відповідає на питання: «Яку техніку я можу дозволити собі увімкнути, щоб гарантовано дочекатися подачі світла?»

Вхідні дані

Для формування вашого ліміту введіть:

1. Ємність АКБ (C, А·год): Ресурс вашої поточної батареї.
2. Час (t, год): Тривалість очікуваного блекауту (або час, який вам необхідно протриматися).

Результат: Ваш ліміт потужності

Калькулятор видасть значення у Ватах (Вт). Це ваша «швидкісна межа». Якщо ви перевищите це значення, акумулятор сяде раніше, ніж увімкнуть світло.

Приклад практичного застосування: Уявімо, що розрахунок показав допустиме навантаження 200 Вт. Це означає, що ви маєте скласти свій «споживчий кошик» так, щоб не вийти за ці рамки:

• ✅ Можна: Газовий котел (100 Вт) + Ноутбук (60 Вт) + Роутер (15 Вт) + LED-лампа (10 Вт) = 185 Вт. Система витримає.
• ❌ Не можна: Ті ж прилади + Телевізор 55" (120 Вт) = 305 Вт. Система вимкнеться завчасно.

Цей режим допомагає тверезо оцінити можливості та пріоритезувати прилади, відмовляючись від зайвого заради збереження критично важливого живлення.

🧮 Відкрити Калькулятор ДБЖ 3-в-1

Як це працює: Технічна довідка

В основі інструменту лежить закон збереження енергії, адаптований під специфіку акумуляторних систем.

Базова формула розрахунку часу (T): T = (U * C * η) / P

Похідні формули для інших режимів:

• Для ємності: C = (P * t) / (U * η)
• Для навантаження: P = (U * C * η) / t

Розшифровка змінних:

• T (t) — Час роботи (годин).
• U — Напруга акумулятора (Вольт).
• C — Ємність акумулятора (Ампер-годин).
• η (ета) — ККД інвертора (коефіцієнт). У формулі використовується як число (наприклад, 0.85), а не як відсоток.
• P — Потужність навантаження (Ват).

Миттєвий результат 

У коді калькулятора реалізовано принцип реактивності. Скрипт не чекає натискання кнопки «Розрахувати». Він відстежує кожну зміну цифри в полях введення і миттєво оновлює результат. Це дозволяє вам підбирати параметри «на льоту», просто прокручуючи значення, щоб знайти свій ідеальний баланс.

🧮 Відкрити Калькулятор ДБЖ 3-в-1

Висновок

Енергетична безпека — це не питання удачі, це питання правильної математики. Розуміння реальних можливостей вашого обладнання дозволяє уникнути двох крайнощів: переплати за зайву ємність, яка вам не потрібна, та розчарування від того, що система вимкнулася посеред робочого дня.

Використовуйте цей калькулятор як інструмент планування. Моделюйте різні сценарії, перевіряйте навантаження перед увімкненням потужних приладів і будьте впевнені у своїй енергонезалежності.