У вашому кошику пусто
Пусто
Кошик-
Немає товарів для порівняння
Пусто
Порівняння
Ваш список обраного поки що порожній
Пусто
Список обраного0

Як розрахувати автономність ДБЖ: формула, приклади, типові помилки

Джерела живлення
Як розрахувати автономність ДБЖ: формула, приклади, типові помилки

Коли світло зникає, а ваш роутер або система відеоспостереження продовжують працювати від джерела безперебійного живлення, виникає головне питання: на скільки годин вистачить батареї? Замість того, щоб гадати чи сподіватися на краще, ви можете точно розрахувати час автономної роботи за допомогою простої формули. У цій статті ми покажемо, як визначити час роботи вашого ДБЖ, підібрати потрібну ємність акумулятора та розрахувати допустиме навантаження. Всі формули пояснимо простими словами з конкретними прикладами.

Основна формула розрахунку часу роботи від батареї

Акумулятор у вашому ДБЖ працює за простим принципом: він накопичує енергію і віддає її обладнанню під час відключення електрики. Скільки часу він протримає ваші пристрої, залежить від трьох головних параметрів: напруги батареї (12В, 24В чи 48В), її ємності в ампер-годинах (А·год) та потужності підключеного обладнання у ватах.

Уявіть акумулятор як бак з водою. Чим більший бак (ємність) і чим вищий тиск (напруга), тим більше води він може видати. А скільки часу триватиме подача — залежить від того, наскільки широко ви відкрили кран (потужність навантаження). Ця аналогія допомагає зрозуміти базовий закон збереження енергії, на якому побудована формула розрахунку.

Основна формула виглядає так: T = (U × C × η) / P, де T — час роботи в годинах, U — напруга батареї у вольтах, C — ємність у ампер-годинах, η (ета) — коефіцієнт корисної дії системи (зазвичай 0.8-0.9), а P — потужність навантаження у ватах.

Важливо: У формулах ККД (η) та глибину розряду (DoD) вводять у вигляді десяткових дробів: наприклад, 85% записується як 0.85, а DoD 50% — як 0.5.

Наприклад, якщо у вас батарея 12В ємністю 100 А·год, ККД інвертора 85%, і ви живите обладнання потужністю 300 Вт, то час роботи складе: (12 × 100 × 0.85) / 300 = 3.4 години — цього достатньо, щоб пережити типове відключення світла.

💡 Експертна порада: Для більшості домашніх ДБЖ з якісними інверторами ККД становить 80-90%. Якщо ви не знаєте точного значення для вашого пристрою, закладайте 0.85 — це дасть реалістичний результат з невеликим запасом на втрати.

Три варіації формули для різних завдань

Чоловік перевіряє автоматичні вимикачі в щитку ДБЖ при свічці під час блекауту – ілюстрація до розрахунку автономності UPS

Розрахунок часу автономної роботи

Найчастіше ви знаєте, яка батарея у вашому ДБЖ і скільки обладнання потрібно живити, але не знаєте — на скільки цього вистачить. Саме для цього використовується основна формула: T = (U × C × η) / P. Вона показує, скільки годин протримається ваша система при поточному навантаженні.

Візьмемо практичний приклад для типового українського будинку. У вас встановлено ДБЖ з акумулятором 12В ємністю 100 А·год (це популярний розмір для резервного живлення приватних будинків). ККД вашого інвертора — 85%, що типово для якісних пристроїв. Ви плануєте живити роутер (20 Вт), світлодіодне освітлення (30 Вт) та циркуляційний насос опалення (250 Вт) — загалом 300 Вт навантаження.

Підставляємо у формулу: T = (12 × 100 × 0.85) / 300 = 1020 / 300 = 3.4 години автономної роботи. Це означає, що при відключенні світла ваше обладнання протримається від батареї більше трьох годин, чого зазвичай достатньо для більшості побутових сценаріїв. Якщо вимкнути насос і залишити тільки роутер та освітлення (50 Вт загалом), час роботи зросте до понад 20 годин.

Розрахунок потрібної ємності акумулятора

Часто виникає протилежна задача: ви знаєте, скільки часу потрібно протриматися без світла і яке обладнання живити, але не знаєте — який акумулятор купити. Для цього формулу треба переставити: C = (P × T) / (U × η). Тепер ви розраховуєте ємність батареї в ампер-годинах.

Припустимо, вам потрібно забезпечити роботу системи відеоспостереження на 4 камери плюс реєстратор — загалом 200 Вт навантаження. Ви хочете, щоб система працювала мінімум 5 годин при відключенні електрики (наприклад, на час нічного блекауту). Ваш ДБЖ працює від напруги 12В, ККД інвертора — 85%.

Рахуємо потрібну ємність: C = (200 × 5) / (12 × 0.85) = 1000 / 10.2 = 98 А·год. Це означає, що вам потрібна батарея ємністю близько 100 А·год. На ринку представлені AGM-акумулятори саме такої ємності, які спеціально розроблені для резервного живлення. Їхній типовий термін служби становить 4–6 років, а для моделей телеком-класу — до 10–12 років при оптимальних умовах. Якщо взяти батарею меншої ємності, скажімо 65 А·год, час роботи скоротиться до 3.2 години, що може бути недостатньо.

💡 Експертна рекомендація: При виборі ємності завжди закладайте запас 15-20% понад розрахункове значення. Батареї старіють, їхня реальна ємність зменшується, а при низьких температурах (український зимовий сценарій) вона може впасти на 20-30%. Тому для розрахункових 98 А·год краще взяти батарею на 120 А·год — це забезпечить стабільну роботу протягом усього терміну служби АКБ.

Розрахунок допустимого навантаження

Третій варіант використання формули — коли у вас є конкретна батарея, ви знаєте потрібний час роботи, але хочете зрозуміти — скільки обладнання можна підключити. Формула набуває вигляду: P = (U × C × η) / T. Вона показує максимальну потужність навантаження у ватах, яку витримає ваша система.

Наприклад, у вас є акумулятор AGM технології ємністю 100 А·год (напруга 12В) та інвертор з ККД 85%. Ви хочете забезпечити роботу обладнання протягом 2 годин при відключенні світла. Скільки ватів навантаження можна підключити?

Підставляємо дані: P = (12 × 100 × 0.85) / 2 = 1020 / 2 = 510 Вт допустимого навантаження. Це означає, що протягом двох годин ви зможете живити, наприклад, роутер (20 Вт), комп'ютер з монітором (150 Вт), освітлення (50 Вт) та холодильник класу А++ (середнє споживання 80 Вт) — загалом близько 300 Вт, що залишає достатній запас. Або ви можете підключити циркуляційний насос опалення (250 Вт) плюс основне освітлення і роутер, не переживаючи про перевантаження.

Розширена формула з урахуванням глибини розряду

Для більш точних розрахунків, особливо при проектуванні довготривалих систем резервного живлення, можна використовувати розширену версію формули, яка враховує безпечну глибину розряду (DoD):

Розширена формула часу роботи:

T = (U × C × DoD × η) / P

Де DoD (Depth of Discharge) — дозволена глибина розряду у вигляді дробу: 0.5 для AGM (50%), 0.85 для LiFePO₄ (85%).

Приклад з урахуванням DoD:
AGM батарея 12В, 100 А·год, ККД 85%, навантаження 300 Вт, DoD = 0.5 (безпечний розряд до 50%)  → T = (12 × 100 × 0.5 × 0.85) / 300 = 510 / 300 = 1.7 години безпечної роботи

Як бачите, урахування безпечної глибини розряду скорочує розрахунковий час роботи вдвічі порівняно з теоретичним. Саме тому важливо закладати запас 20-30% при плануванні системи резервного живлення та враховувати додаткові фактори: температуру навколишнього середовища (див. таблицю температурних коефіцієнтів нижче) та вік батареї.

Порівняння характеристик різних типів акумуляторів для ДБЖ:

Параметр AGM Гелеві (GEL) LiFePO₄
Безпечна глибина розряду 50-60% 50-70% 80-90%
Кількість циклів 300-500 500-800 2000-4000
Термін служби 4-6 років 6-8 років 8-12 років
Робоча температура -10...+50°C -10...+50°C -20...+60°C
Втрата ємності при 0°C 20-25% 15-20% 10-15%
Втрата ємності при -10°C 30-35% 25-30% 15-20%
Саморозряд (за місяць) 3-5% 1-3% 1-2%
Вимоги до зарядки Середні Точні BMS обов'язкова
Відносна ціна 1.0x 1.3-1.5x 2.5-3.5x
Ціна за цикл Висока Середня Низька
Вага (100 А·год) ~30 кг ~30 кг ~11 кг

Примітка: BMS (Battery Management System) — вбудована система управління батареєю, обов'язкова для LiFePO₄

Ключові чинники, що впливають на реальний результат

Компактний ДБЖ з дисплеєм (вхід 220 В, вихід 220 В, заряд акумулятора) та підключеними зарядками – приклад для розрахунку автономності UPS

ККД системи: чому теорія відрізняється від практики

Коефіцієнт корисної дії (ККД) — це те, скільки енергії батареї реально дійде до вашого обладнання. Не вся енергія, накопичена в акумуляторі, перетворюється на корисну роботу — частина втрачається у вигляді тепла на інверторі, дротах та з'єднаннях. Для якісних ДБЖ ККД становить 80-90%, для бюджетних моделей може впадати до 70-75%.

Чим нижчий ККД, тим менше реального часу роботи ви отримаєте. Якщо розрахунок показує 5 годин при ККД 85%, але ваш інвертор насправді має ККД 75%, реальний час складе лише 4.4 години — різниця майже в годину може стати критичною. Саме тому при купівлі ДБЖ варто звертати увагу на ефективність інвертора — економія на якості пристрою обернеться скороченням часу автономної роботи на 15-20%.

На ККД також впливають перерізи кабелів та якість з'єднань. Якщо використовувати дроти занадто малого перерізу (менше 4 мм² для струмів понад 20А), втрати напруги на них можуть з'їсти додаткові 5-7% ефективності. Для підключення акумулятора до інвертора на 12В системі з навантаженням 500 Вт (струм близько 50А з урахуванням втрат) потрібен кабель перерізом мінімум 10 мм². Нагрів поганих з'єднань призводить до додаткових втрат та ризику пожежі, особливо при тривалій роботі ДБЖ.

Рекомендовані перерізи кабелів для мідних провідників:

Максимальний струм Довжина до 1м (в один бік) Довжина 1-2м Довжина 2-3м
До 25А 4 мм² 6 мм² 10 мм²
До 50А 6 мм² 10 мм² 16 мм²
До 100А 16 мм² 25 мм² 35 мм²
До 150А 25 мм² 35 мм² 50 мм²
До 200А 35 мм² 50 мм² 70 мм²

Примітка: значення наведені для падіння напруги не більше 3% при номінальному струмі

💡 Експертна порада: Якщо ви не знаєте ККД свого інвертора, виміряйте його практично. Підключіть навантаження відомої потужності (наприклад, лампу 100 Вт), виміряйте струм з батареї мультиметром і порахуйте: ККД = (потужність навантаження) / (напруга батареї × струм розряду). Типовий ККД для якісних українських та європейських інверторів — 82-88%, що робить їх хорошим вибором для домашнього використання.

Глибина розряду: скільки енергії можна безпечно використати

Не всю ємність акумулятора можна використовувати — глибокий розряд значно скорочує термін служби батареї. Для різних типів АКБ існують свої обмеження: свинцево-кислотні батареї (AGM, гелеві) можна розряджати до 50-60% ємності, сучасні літій-залізо-фосфатні (LiFePO₄) — до 80-90%. Якщо регулярно розряджати AGM-батарею нижче 50%, вона прослужить 200-300 циклів замість заявлених 500-600 циклів.

Припустимо, у вас AGM-акумулятор ємністю 100 А·год. Реально використовувати можна лише 50-60 А·год — це означає, що для розрахунку часу роботи треба підставляти не 100, а 55 А·год у формулу. Якщо розрахунок показував 5 годин роботи при повній ємності, реально ви отримаєте близько 2.7-3 годин при безпечному режимі експлуатації. Тому при виборі батареї треба закладати подвійний запас відносно теоретичних розрахунків.

AGM vs LiFePO₄: який акумулятор вибрати

LiFePO₄ акумулятори в цьому плані вигідніші — можна використовувати до 90% ємності без шкоди для терміну служби. Літій-залізо-фосфатні батареї ємністю 100 А·год витримують понад 2000 циклів навіть при глибині розряду 80%, що в 3-4 рази більше, ніж у свинцевих аналогів. Хоча вони коштують у 2.5-3 рази дорожче, у перерахунку на термін служби LiFePO₄ виявляється вигіднішим рішенням, особливо якщо у вашому регіоні часті відключення електрики.

Вплив температури та старіння батареї

Акумулятори не люблять холоду — при температурі 0°C їхня ємність падає на 15-20%, при -10°C — на 30-35%, а при -20°C ємність може впасти наполовину. Якщо ваш ДБЖ стоїть у неопалюваному приміщенні, розрахункові 5 годин автономної роботи взимку можуть перетворитися на 2.5-3 години реальної роботи.

Щоб уникнути проблем з температурою, розміщуйте акумулятори в опалюваних приміщеннях або використовуйте термоізольовані корпуси. Оптимальна температура для роботи свинцевих батарей — +15...+25°C, для LiFePO₄ — трохи ширший діапазон (+5...+35°C). Якщо розміщення в теплі неможливе, при розрахунках закладайте додатковий температурний коефіцієнт 0.7-0.8 для зимових умов.

Температурні коефіцієнти для корекції ємності батареї:

Температура AGM/GEL коефіцієнт LiFePO₄ коефіцієнт Рекомендації
+25°C 1.00 1.00 Оптимальна температура
+15°C 0.95 0.98 Незначне зниження
+5°C 0.87 0.95 Помітне зниження для AGM
0°C 0.78 0.90 Втрата 20-25% для AGM
-5°C 0.70 0.85 Критично для AGM
-10°C 0.65 0.80 Дуже холодно для AGM
-20°C 0.50 0.70 Екстремальні умови
+35°C 1.05 1.02 Прискорене старіння
+45°C 1.08 1.03 Небезпечний перегрів

Примітка: при розрахунку реальної ємності помножте номінальну ємність на коефіцієнт. Наприклад: 100 А·год × 0.78 = 78 А·год при 0°C

Старіння батареї — другий важливий фактор. Навіть якісна AGM-батарея через 3-4 роки експлуатації втрачає 20-30% початкової ємності, а через 5-6 років — до 40-50%. Батарея, яка мала 100 А·год коли була новою, через 4 роки реально видає лише 70-75 А·год. Тому при проектуванні системи резервного живлення закладайте запас 20-30% на температурні фактори та старіння — так ваша система залишиться працездатною протягом усього терміну служби АКБ.

💡 Експертна порада: Для моніторингу стану батареї використовуйте вольтметр або вбудовані індикатори ДБЖ. Напруга повністю зарядженої 12В батареї має становити 12.6-12.8 В у стані спокою, 12.2 В відповідає розряду до 50%, а 11.8 В — це вже глибокий розряд (для AGM критично). Якщо батарея не тримає напругу або швидко розряджається — час її замінити.

Розрахунок ємності АКБ та автономності: практичні приклади

Людина перемикає автомат у щитку з ДБЖ (модулі R4, R5, F6) – ілюстрація до розрахунку автономності UPS (формула, приклади, помилки)

Перш ніж перейти до конкретних сценаріїв, корисно знати типове споживання побутового обладнання. Це допоможе точніше розрахувати загальне навантаження вашої системи.

Типове споживання електроенергії домашніми пристроями:

Обладнання Потужність Примітки
Освітлення та зв'язок
Світлодіодна лампа (10Вт) 10 Вт На одну лампу
LED-лампа (15Вт) 15 Вт Яскраве освітлення
Wi-Fi роутер 10-20 Вт Залежно від моделі
Роутер з 4G модемом 20-30 Вт З активним мобільним з'єднанням
Комп'ютерна техніка
Ноутбук 45-90 Вт При активній роботі
Настільний комп'ютер 150-350 Вт Залежно від конфігурації
Монітор LED 24" 20-40 Вт Сучасні енергоефективні
Принтер (режим очікування) 5-10 Вт Під час друку до 300 Вт
Опалення та вентиляція
Циркуляційний насос 45-80 Вт В режимі роботи
Циркуляційний насос (старт) 250-300 Вт Короткочасно 1-2 сек
Вентилятор побутовий 20-75 Вт Залежно від швидкості
Побутова техніка
Холодильник клас А++ 80-120 Вт Середнє за добу
Холодильник (пуск компресора) 300-500 Вт Короткочасно 3-5 сек
Телевізор LED 32-43" 30-80 Вт Сучасні моделі
Зарядка смартфона 5-15 Вт Одночасно
Зарядка ноутбука 45-90 Вт Потужні зарядні пристрої
Відеоспостереження
IP-камера (день) 4-8 Вт Без ІЧ-підсвічування
IP-камера (ніч з ІЧ) 8-15 Вт З активним підсвічуванням
NVR-реєстратор 4-8 каналів 15-30 Вт Залежно від кількості каналів
PoE-комутатор 4 порти 15-25 Вт Без підключених камер
PoE-комутатор 8 портів 25-50 Вт З підключеними камерами

Примітка: вказано середні значення. Точну потужність дивіться в технічних характеристиках вашого обладнання або виміряйте ватметром.

Розрахунок часу роботи ДБЖ для дому: роутер, освітлення, насос

Типовий сценарій для приватного будинку або квартири — забезпечити роботу критично важливих пристроїв під час відключення електрики. Роутер споживає 15-25 Вт, світлодіодне освітлення (3-4 лампи) — 30-40 Вт, циркуляційний насос опалення — 50-80 Вт у режимі роботи (250-300 Вт на старті, але це короткочасно). Загальне навантаження: близько 100-150 Вт.

Якщо використовувати акумулятор 12В ємністю 65 А·год з ККД інвертора 85%, час роботи складе: (12 × 65 × 0.85) / 125 = 5.3 години (при навантаженні 125 Вт). Це дозволить пережити типове вечірнє відключення світла з запасом. Для подовження часу до 10-12 годин (наприклад, для нічного блекауту) варто встановити батарею 100 А·год або перейти на систему 24В з двома послідовно з'єднаними акумуляторами по 65 А·год.

Якщо потрібно додатково живити холодильник (80-120 Вт середнього споживання, але з піками до 300 Вт при запуску компресора), загальне навантаження зросте до 220-270 Вт. У цьому випадку той самий акумулятор 65 А·год дасть лише 2.5-3 години роботи. Для 5-6 годин автономності знадобиться вже батарея 120-150 А·год або система з двох батарей по 75-80 А·год. Саме тому важливо спочатку визначити критично важливе обладнання — інколи розумніше виключити холодильник на час відключення (він збереже холод 4-6 годин при закритих дверях), ніж переплачувати за потужніший ДБЖ та більші батареї.

Як підібрати акумулятор для ДБЖ відеоспостереження

Системи відеоспостереження критично важливі для безпеки, тому їх безперебійна робота — пріоритет. Типовий IP-регістратор (NVR) на 4-8 каналів споживає 15-25 Вт, кожна IP-камера з PoE живленням — 4-8 Вт, при використанні інфрачервоного підсвічування вночі споживання камери зростає до 8-12 Вт. Система з 4 камер та реєстратора споживає 50-75 Вт вдень і 60-90 Вт вночі.

Для цілодобового резервного живлення (24 години) такої системи з середнім споживанням 70 Вт при напрузі 12В та ККД 85% потрібна ємність: (70 × 24) / (12 × 0.85) = 165 А·год. Можна використати AGM-батарею ємністю 200 А·год або дві батареї по 100 А·год, підключені паралельно. З урахуванням того, що AGM можна розряджати лише до 50%, реально використовувана ємність становитиме 100 А·год з батареї 200 А·год, що дасть близько 14-15 годин роботи при постійному навантаженні 70 Вт.

Альтернативний варіант — використання LiFePO₄ акумулятора ємністю 100 А·год. Оскільки його можна розряджати до 80-90%, реально доступні 80-90 А·год ємності, що забезпечить 12-13 годин автономної роботи. Для цілодобового резерву знадобиться LiFePO₄ батарея на 150-200 А·год. Хоча початкові витрати вищі, LiFePO₄ прослужить 8-10 років проти 4-5 років AGM-батареї, що робить це рішення економічно вигіднішим у довгостроковій перспективі.

💡 Експертна порада: Для систем відеоспостереження рекомендуємо використовувати PoE-комутатор з підтримкою резервного живлення у парі з ДБЖ. Це дозволяє живити і камери, і регістратор від одного ДБЖ без необхідності в окремих блоках живлення для кожної камери. Така система простіша в монтажі та надійніша — один акумулятор на 100-150 А·год замість кількох менших батарей.

Порівняння різних ємностей: 55, 65, 100 А·год — що обрати

Три найпопулярніші ємності акумуляторів для домашніх ДБЖ — 55, 65 та 100 А·год. Порівняємо їх на прикладі однакового навантаження 200 Вт (типовий сценарій: роутер + освітлення + ноутбук + зарядка телефонів) при напрузі 12В та ККД 85%.

Ємність батареї Час роботи (при 200 Вт) Вага Застосування
55 А·год 2.8 год ~16 кг Короткочасні відключення 2-3 год, компактні системи
65 А·год 3.3 год ~20 кг Золота середина, типові відключення 3-4 год
100 А·год 5.1 год ~30 кг Тривалі відключення, великі навантаження

Батарея 55 А·год: час роботи = (12 × 55 × 0.85) / 200 = 2.8 години (при 200 Вт). Підходить для короткочасних відключень до 2-3 годин, коли потрібен компактний та легкий варіант. Вага батареї — близько 16 кг, що дозволяє легко її транспортувати та встановлювати.

Батарея 65 А·год: час роботи = (12 × 65 × 0.85) / 200 = 3.3 години (при 200 Вт). Золота середина для більшості домашніх застосувань — достатньо часу для переживання типових відключень, помірна ціна та вага 19-20 кг. Найпопулярніший варіант серед користувачів ДБЖ в Україні.

Батарея 100 А·год: час роботи = (12 × 100 × 0.85) / 200 = 5.1 години (при 200 Вт). Підходить для тривалих відключень 4-6 годин або для живлення більшого навантаження. Вага близько 30 кг — потрібно враховувати при виборі місця встановлення.

Висновок: чим більша ємність батареї, тим довший час автономної роботи, але й більша вага та габарити. Якщо у вашому регіоні часті тривалі відключення (понад 3 години), батарея 100 А·год буде оптимальним вибором. Для рідких короткочасних відключень достатньо 55-65 А·год. У будь-якому випадку, рекомендується використовувати калькулятор для точного розрахунку під ваші конкретні потреби — це допоможе уникнути як переплати за зайву ємність, так і недостатнього запасу енергії.

Поради для практичного застосування формул

Портативна зарядна станція ДБЖ з портами USB, AC, дисплеєм та підключеними пристроями – приклад розрахунку автономності UPS

Правило безпечного розряду для різних типів батарей

Свинцево-кислотні акумулятори (AGM, гелеві) мають жорстке обмеження — не розряджайте їх нижче 50% номінальної ємності. Це означає, що батарея 100 А·год реально дає вам лише 50 А·год корисної ємності. Якщо регулярно розряджати глибше, термін служби скоротиться з 5-6 років до 1.5-2 років — економія на розмірі батареї обернеться частішими заміннами та більшими витратами.

Для LiFePO₄ акумуляторів обмеження м'якше — можна безпечно використовувати 80-90% ємності. Батарея 100 А·год реально дасть вам 80-85 А·год корисної ємності. Більшість якісних LiFePO₄ акумуляторів мають вбудовану систему управління (BMS), яка автоматично вимикає батарею при критичному розряді, захищаючи її від пошкодження. Це робить LiFePO₄ безпечнішим та зручнішим варіантом, хоч і дорожчим на старті.

Практичний підхід: при розрахунку часу роботи для AGM-батареї множте ємність на 0.5, для LiFePO₄ — на 0.85. Якщо розрахунок показує, що вам потрібно 70 А·год реальної ємності, купуйте AGM на 140 А·год або LiFePO₄ на 85-90 А·год. Так ви забезпечите довгий термін служби батареї та стабільну роботу системи протягом багатьох років.

Використання реального ККД вашого інвертора

Цифра 85% для ККД — це усереднене значення, яке підходить для більшості розрахунків. Але реальний ККД вашого конкретного інвертора може відрізнятися: якісні європейські та українські моделі показують 88-92%, бюджетні китайські ноунейми — 70-75%. Різниця в 15% ККД означає різницю в 15% часу автономної роботи — майже одна година з кожних шести.

Як визначити реальний ККД вашого інвертора

Щоб дізнатися реальний ККД, подивіться специфікацію вашого інвертора або виміряйте практично. Підключіть навантаження відомої потужності (побутовий обігрівач на 1000 Вт підходить ідеально), виміряйте струм, який споживається з батареї мультиметром, і порахуйте: ККД = 1000 Вт / (напруга батареї × струм). Наприклад, якщо при 12В батареї струм становить 100А, ККД = 1000 / (12 × 100) = 0.83 або 83%.

Типові значення ККД для різних класів інверторів:

Клас інвертора Діапазон ККД Характеристики Рекомендації
Бюджетні 70-78% Китайські ноунейми, прості схеми Для некритичних систем
Середній клас 80-87% Українські та польські бренди Оптимальний вибір для дому
Преміум 88-93% Європейські виробники, дорогі моделі Для критичних застосувань
Промислові 90-95% Професійне обладнання Серверні, медицина

При виборі ДБЖ в магазині звертайте увагу на вказаний ККД у специфікації — це один з ключових параметрів якості. Для критично важливих застосувань (медичне обладнання, сервери) варто обрати інвертори з ККД понад 90%, навіть якщо вони коштують на 20-30% дорожче — витрати окупляться подовженим часом автономної роботи та економією на батареях.

Завжди додавайте запас 10-20% для надійності

Теоретичні розрахунки дають точні цифри, але реальне життя непередбачуване. Батарея може виявитися трохи слабшою за заявлену ємність, температура може впасти, навантаження може зрости через підключення додаткового пристрою. Саме тому професійні інсталятори завжди закладають запас 15-20% понад розрахункові значення.

Якщо розрахунок показує потребу в 80 А·год ємності, купуйте батарею мінімум на 95-100 А·год. Якщо потрібно 4 години автономності, проектуйте систему на 4.5-5 годин. Цей запас врятує вас від ситуації, коли батарея сідає за 10 хвилин до відновлення електрики — такі моменти найбільше дратують користувачів ДБЖ за відгуками на форумах.

Запас особливо критичний, якщо ваш ДБЖ працює в жорстких умовах: низькі температури взимку, висока вологість у підвалі, інтенсивне використання з частими циклами заряду-розряду. Для таких сценаріїв закладайте 25-30% запасу — це подовжить термін служби батареї та забезпечить стабільну роботу навіть при найгірших умовах. Краще мати зайві 30 хвилин автономності, які ніколи не знадобляться, ніж не дорахуватися критичних 15 хвилин у найважливіший момент.

Системи 24В та 48В для великих навантажень

Коли навантаження перевищує 1000-1500 Вт, система 12В стає неефективною через великі струми. При навантаженні 1500 Вт та напрузі 12В струм з батареї становить близько 150-160А (з урахуванням втрат), що вимагає величезних дротів перерізом 25-35 мм² та створює значні втрати на нагрів. Рішення — перехід на систему 24В або 48В.

При напрузі 24В той самий 1500 Вт навантаження потребує лише 75-80А струму, при 48В — всього 35-40А. Це дозволяє використовувати дроти меншого перерізу (10-16 мм² замість 25-35 мм²), зменшує втрати енергії на нагрів та підвищує загальний ККД системи до 90-92%. Для системи 24В потрібні два акумулятори по 12В, з'єднаних послідовно, для 48В — чотири.

Наприклад, для живлення потужного циркуляційного насоса (500 Вт), світлодіодного освітлення (100 Вт), кількох роутерів та комутаторів (80 Вт), холодильника (120 Вт) та комп'ютера (200 Вт) — загалом близько 1000 Вт — краще використати систему 24В. Дві батареї по 12В 100 А·год, з'єднані послідовно, дадуть вам 24В систему з ємністю 100 А·год, що забезпечить (24 × 100 × 0.87) / 1000 = 2.1 години роботи — достатньо для більшості побутових сценаріїв.

💡 Експертна порада: При виборі між 12В, 24В та 48В системами керуйтеся простим правилом: до 500 Вт — 12В, від 500 до 2000 Вт — 24В, понад 2000 Вт — 48В. Вищі напруги безпечніші, ефективніші та дозволяють використовувати дешевші компоненти (тонші дроти, менші з'єднувачі). Єдиний мінус — потрібно кілька батарей замість однієї, але переваги значно переважують цей недолік.

Якість кабелів: мінімізація падіння напруги

Навіть найкращий акумулятор та інвертор втратять половину ефективності, якщо використати неправильні кабелі. Падіння напруги на дротах між батареєю та інвертором не повинно перевищувати 3% — для системи 12В це максимум 0.36В. При струмі 50А та довжині кабелю 2 метри (по метру в кожен бік) потрібен переріз мінімум 10 мм² для утримання втрат у межах норми.

Практична таблиця перерізів для різних струмів та довжин (для мідних кабелів):

  • До 25А та довжина до 2м: 6 мм²
  • До 50А та довжина до 2м: 10 мм²
  • До 100А та довжина до 2м: 25 мм²
  • До 150А та довжина до 2м: 35 мм²

Використовуйте спеціальні кабелі для автомобільних аудіосистем (вони розраховані на великі струми) або багатожильний мідний кабель КГ відповідного перерізу. Ніколи не використовуйте алюмінієві дроти для низьковольтних систем — їхній опір у 1.7 рази вищий, і вони гірше переносять вібрації та згинання. Якісні наконечники та обтиск спеціальним інструментом обов'язкові — поганий контакт може з'їсти 5-10% енергії лише на нагрів місця з'єднання.

Для систем, які часто працюють у режимі резервного живлення (регіони з частими блекаутами), рекомендуємо використовувати кабелі на один розмір більше розрахункового. Якщо розрахунок показує 10 мм², візьміть 16 мм² — додаткові 200-300 грн витрат окупляться подовженим терміном служби компонентів та підвищенням ефективності на 2-3%. Правильні кабелі — це не те, на чому варто економити в системі резервного живлення.

Висновок: від теорії до практики

Портативний ДБЖ з дисплеєм (99% заряд, 11 Вт навантаження) та підключеним ліхтарем – приклад розрахунку автономності UPS

Розрахунок автономності ДБЖ за простою формулою T = (U × C × η) / P дозволяє точно спланувати вашу систему резервного живлення. Тепер ви знаєте, як визначити час роботи від існуючої батареї, підібрати потрібну ємність акумулятора для запланованого часу автономності, або розрахувати допустиме навантаження для конкретної батареї. Головне — пам'ятати про ключові фактори: ККД інвертора (зазвичай 80-90%), безпечну глибину розряду (50% для AGM, 80-90% для LiFePO₄), вплив температури та старіння батарей.

При плануванні системи завжди закладайте запас 15-20% понад розрахункові значення — це компенсує вплив низьких температур взимку, старіння батарей та можливі неточності у визначенні реального споживання обладнання. Для навантажень понад 1 кВт використовуйте системи 24В або 48В замість 12В — це підвищить ефективність та зменшить втрати на кабелях. Не забувайте про якісні з'єднувальні кабелі достатнього перерізу — економія на дротах може знизити ефективність системи на 10-15%.

Для швидких розрахунків та порівняння різних варіантів використовуйте онлайн-калькулятор автономності ДБЖ. Він автоматизує всі обчислення, враховує типові значення ККД та дозволяє миттєво побачити, як зміна параметрів впливає на результат. Вам залишається лише ввести базові дані — напругу системи, ємність батареї та потужність навантаження — і отримати точну відповідь на запитання "на скільки вистачить батареї?".

Готові підібрати оптимальний акумулятор для вашого ДБЖ? В асортименті представлені акумулятори всіх типових ємностей — від компактних 55 А·год до потужних 200 А·год, включаючи як бюджетні AGM-батареї, так і преміальні LiFePO₄ з терміном служби до 10 років. Отримайте консультацію спеціаліста для підбору системи під ваші конкретні потреби.

Коментарі0

Зміст

Товари зі статті
483 ₴
630 ₴
1 680 ₴
483 ₴
476 ₴
587 ₴
649 ₴
790 ₴
1 273 ₴
1 548 ₴
3 337 ₴
4 084 ₴
7 899 ₴
9 753 ₴
16 758 ₴
Очікується
8 732 ₴
Очікується
6 188 ₴
7 731 ₴
12 730 ₴
15 480 ₴
12 760 ₴
15 090 ₴
1 132 ₴
1 419 ₴
31 000 ₴
Очікується
Помилка збереження!
Дані збережені успішно!
Скопійовано в буфер обміну
Товар доданий до кошика
Товар доданий до обраного
Товар доданий для порівняння