Можно ли подключить инвертор к аккумулятору, сделав вечный двигатель?

Особенности работы с автомобильными инверторами

Автомобильные инверторы (преобразователи энергии ) — полезные устройства, позволяющие подзаряжать аккумуляторы ноутбуков, мобильных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер, пользоваться бытовыми приборами и электроинструментами там, где отсутствует возможность подключения к осветительной сети £20 В, — в полевых условиях, на даче, на автомобильной стоянке, в походе, в лесу. Главное условие для их нормальной работы — чтобы рядом был автомобильный аккумулятор. Инверторы преобразовывают постоянное напряжение 12 В (в диапазоне 11-15 В) или 24 В (в большегрузных автомобилях) в переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц посредством встроенного импульсного генератора тока, создающего модифицированную гармоническую волну. КПД преобразования инверторов — почти 90%.

Подключение нагрузки к инвертору ведет к естественной разрядке автомобильного аккумулятора, поэтому важно, чтобы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ автомобиля) минимально допустимой величины напряжения 10,5 ±5В. Поддержание рабочего состояния инвертора и АКБ автомобиля длительное время напрямую зависит от эксплуатации этой связки устройств, практика которой во многом зависит от периодической подзарядки АКБ автомобиля.

Защитная функция автоматического отключения предусмотрена во всех современных инверторах. Если инвертор подает предупреждающий звуковой сигнал, когда АКБ нормально заряжена, то или он перегружен (мощность потребителя высока), или неисправна проводка — между входом инвертора и клеммами АКБ существует большая разница потенциалов (падения напряжения). Также инвертор автоматически отключится при превышении температуры внутреннего радиатора (более 65 °С) и не включится при попытке включить его в обратной полярности (питание на вход) — сработает защита от коротких замыканий.

Предупреждающий звуковой сигнал может появиться при подключении или отключении инвертора от источника питания, а также тогда, когда при подключенном инверторе автомобиль переводят в стартерный режим, — напряжение в бортовой сети падает. Эти случаи не являются опасными и признаками неисправности инвертора.

Суммарная мощность потребителей на выходе работающего инвертора не должна превышать величину нагрузки, допустимой для данного типа инвертора.

Инверторы с допустимой мощностью потребителя до 200 Вт подключаются с помощью соответствующего разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более мощные модели (свыше 220 Вт) -непосредственно к клеммам АКБ автомобиля с помощью поставляемого в комплекте кабеля большого сечения с аккумуляторными зажимами на конце.

Мощность, указанная на упаковке инвертора, весьма относительна, поэтому при покупке лучше выбрать инвертор с большим запасом мощности. Например, купив инвертор с выходной мощностью 350 Вт, я был уверен, что его вполне хватит не только для питания ноутбука, но и (при необходимости) на освещение лампочкой накаливания 220 В/60 Вт (как уверял продавец-консультант).

Ни в том, ни в другом случае мои надежды не оправдались.

Как при включенном (холостые обороты), так и при выключенном двигателе автомобиля (напряжение на входе инвертора соответственно 12,5 В и 11,8 В) инвертор обозначенную выше нагрузку «не тянул». Срабатывает внутренняя защита, отключающая, инвертор. Для приведенной выше нагрузки потребовалось применить инвертор с выходной мощностью (заявленной китайским производителем) аж 450 Вт. То есть для уверенной эксплуатации ноутбука требуется инвертор с заявленной мощностью не менее 450 Вт. Разберемся, почему так происходит.

На холостых оборотах двигателя (примерно 750 об/мин) мощность автомобильного генератора составит 300-550 Вт (сила тока 20-40 А). При средних оборотах двигателя (2000-3000 об/мин) выходная мощность примерно 560-1400 Вт, что соответствует при номинальном напряжении 12-14 В силе тока 40-100 А.

Только для обеспечения работы двигателя требуется до 60 Вт (ток 4 А) на классическую систему зажигания (до 200 Вт, 14 А — на инжекторах, впрысковых моторах — на электрический бензонасос, форсунки и блок управления). На нужды остальных потребителей «зарезервировано» на холостом ходу 140-280 Вт (максимум 20 А).

Вот этим «резервом» и может питаться инвертор.

При увеличении оборотов двигателя до 2000 (и выше) мощность генератора быстро возрастает, но так питать инвертор, постоянно газуя (с перерасходом топлива), — это не выход из положения.

Если мощность инвертора (например, из-за мощности нагрузки) превысит мощность генератора, разница в энергии покрывается за счет собственных «запасов» аккумулятора, а они не вечны.

В крайнем случае потребитель может некоторое время использовать двигатель автомобиля для подпитки аккумулятора на холостом ходу, а «в идеале» для подпитки не должен включать двигатель вообще.

При длительном (более 2 ч) подключении инвертора (и устройства нагрузки) к аккумулятору (при неработающем двигателе) последний заметно разряжается. В этом случае потребуется примерно раз в 2 часа производить принудительный запуск двигателя и дать ему поработать на холостом ходу 10-15 мин. При этом (как после любого сильного разряда) заряд АКБ будет осуществляться от генератора автомобиля током 30-40 А, что систематически делать нежелательно, для сохранения АКБ.

Для примера в табл. 2.1 и 2.2 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (на примере полностью заряженной среднестатической АКБ СТ-55, номинальной емкостью 55 А/ч).

Таблица 2.1. Расчетное время разряда АКБ (до предельно допустимой величины 10,5 В) при подключении к розетке прикуривателя потребителя с мощностью 170 Вт

Лучше сначала включить инвертор к аккумулятору авто, а уже затем подключать к нему нагрузку.

Недавно в моей иномарке произошел такой случай: из-за вибрации нарушился контакт между гибким проводником и выводом пьезоэлектрического капсюля, и, поскольку это случилось в важной системе жизнеобеспечения автомобиля, инцидент сразу повлек мое некомфортное состояние.

Так как до места, где можно было бы подключить паяльник к сети 220 В, было очень далеко, а неисправность требовала немедленного устранения, пришлось привлечь на помощь смекалку. Пришлось соединить контакты (в скрутке вывод капсюля и соединительный проводник) и нагреть место соединения пламенем зажигалки в течение 1 мин. Если возможности для скрутки нет, надо бы плотно приложить контакты друг к другу и затем нагреть пламенем.

Самая большая температура огня — на самой высокой точке пламени. После нагрева еще в течение 2-3 мин. в месте соединения контакты надо держать прижатыми (лучше прижать пассатижами).

Практика показала, что такое соединение не поддается разрыву (не хуже, чем при помощи олова и канифоли). Во всяком случае, в полевых условиях лучше этого метода нет. Разве что есть метод более современный.

Возите с собой в машине паяльник (канифоль, паяльную кислоту и припой) и рассмотренный выше инвертор. Например, преобразователем мощностью 450 Вт (стоимость до 1000 руб.) можно (при выключенном двигателе автомашины) питать ноутбук и ограниченное время использовать в качестве источника питания для паяльника. Нагрузка для инвертора должна быть активной.

Литература: Кашкаров А. П. Электронные устройства для уюта и комфорта.

Выбор инвертора (преобразователя напряжения)

Инвертором называют устройство, преобразующее постоянный ток в переменный, меняя при этом величину напряжения.

Инверторы, преобразующие 12 В или 24 В в 220 В, становятся все востребованнее – ведь сфер применения этим приборам много:

  • автопутешествия – в дороге через инвертор к автомобильному аккумулятору можно подключить необходимые приборы – холодильник, насос, электроинструмент;
  • использование в системах альтернативных источников энергии — к примеру, для потребления электричества, выработанного солнечными батареями;
  • организация резервного источника электроснабжения для домашних нужд. Простая связка автомобильный аккумулятор + инвертор при неожиданном отключении электричества как минимум поддержит освещение в доме. Такая схема, кстати, имеет очень большое распространение в соседнем Китае – там аккумуляторы с инверторами нередкие гости в домах;
  • на даче или при строительстве загородного дома, кода линия электричества еще не подведена, или ее в принципе нет, а бензогенератор ставить не хочется.

И это еще не все ситуации, когда инвертор облегчит вам жизнь.

Если вы уже задумались о покупке такого прибора, то следует разобраться – какие виды преобразователей напряжения бывают, и как подобрать оптимальный вариант под ваши нужды, не переплачивая лишних денег.

Первое, с чем нужно определиться – зачем вам нужен инвертор?

Самые простые, миниатюрные и маломощные инверторы, подключаемые в машинах к прикуривателю, организуют «обычную розетку» для подключения прибора небольшой мощности – зарядки телефона или ноутбука, подзарядки фонарика. При этом не нужно будет возить с собой ворох проводов, для питания каждого из устройств от прикуривателя. Вы просто будете подключать родной провод в организованную розетку.



Через автомобильный прикуриватель не стоит подключать инвертор с нагрузкой выше 150 Вт – можно вывести из строя всю электропроводку автомобиля и нарваться на дорогостоящий ремонт. Потребителей выше 150 Вт следует подключать только напрямую к аккумулятору, через клеммы.



К таким преобразователям можно подключить уже более мощные приборы. Для уменьшения потерь КПД и надежности, подключение мощных инверторов к клеммам аккумулятора следует проводить не «крокодильчиками», которыми иногда комплектуется прибор, а медными клеммами, под винт. Сечение и длину проводов подключения выбирайте исходя из расчета потерь тока, а не по нагреву.

Следующее, на что стоит обратить внимание – форма тока, которую выдает инвертор. Это важный момент, так как он определяет, какое оборудование вы сможете подключить к инвертору. Есть два вида:

  • чистая синусоида – токовая кривая в виде ровной синусоиды. К такому инвертору можно подключать любые приборы, без опасений за их сохранность. Недостатком этого типа можно назвать только высокую стоимость – для получения чистого синуса требуется сложная электрическая схема.



  • модифицированная синусоида – вид токовой кривой, напоминающей синусоиду, но на деле являющейся ступенчатой характеристикой. К инвертору с модифицированным синусом не стоит подключать: асинхронные двигатели, компрессоры, чувствительные к помехам устройства. Приборы даже если и будут работать при таком питании, но с заметным ухудшением качества – звуковая аппаратура будет «фонить», насосы и двигатели сильно греться и шуметь. Самое меньшее зло в этой ситуации будет – уменьшение КПД, большее (при постоянной эксплуатации) – их скорый выход из строя, из-за тяжелого режима работы.



Но это не значит, что инвертор с модифицированным синусом использовать не рекомендуется. Он не окажет негативного влияния на качество работы ламп освещения, нагревательных приборов, оборудования с импульсными блоками питания (ноутбуки, телефоны), большинство телевизоров, электроинструмент с коллекторными двигателями (лобзики, дрели). Однако для обеспечения работы электроинструмента от инвертора лучше докупить устройство плавного пуска – чтобы пусковые токи не выходили за пределы допустимого.

Читайте также:  Возражение относительно рейтинга кухонных вытяжек

При выборе инвертора обязательно нужно продумать, что вы хотите к нему подключать, и уже после этого решать – готовы вы платить за устройство с чистым синусом, или оптимальной покупкой для вас будет менее дорогое устройство с модифицированной синусоидой.

Все преобразователи напряжения обладают двумя характеристиками по мощности – постоянная мощность и пиковая мощность прибора. Нужно различать эти два параметра.

Постоянная мощность говорит о том, с какой нагрузкой сможет справляться инвертор в длительном режиме работы. В зависимости от потребностей, можно подобрать устройство как невысокой мощности от 60 до 1000 Вт, так и серьёзный агрегат с мощностью от 1000 Вт и выше, позволяющий организовать мини-электростанцию на выезде.



Постоянную мощность необходимо выбирать таким образом, чтобы оставался запас, хотя бы 20 % – ни одно устройство не будет работать хорошо на пределе своих возможностей, поэтому не экономьте на этом моменте. Также не следует забывать о возможностях аккумулятора, ведь его емкость ограничена.

Пиковая мощность определяет предельную кратковременную нагрузку – от 150 до 10000 Вт. К примеру, пусковой ток холодильника, подключаемого к инвертору, как правило, в несколько раз выше номинальной мощности – это следует учитывать. Если вы не рассчитаете мощность инвертора для покрытия пускового тока, то прибор-потребитель не сможет начать работать.

Если инвертор будет работать от аккумулятора не снятого, а работающего от генератора машины, помните, что ток нагрузки инвертора не должен превышать выдаваемого тока генератора.

На деле подбор подходящей мощности не так уж и сложен, рассмотрим пример.

Подключаемая нагрузка: холодильник (15 Вт), зарядка ноутбука (80 Вт), зарядка телефона (60 Вт). Здесь, конечно, следует учесть пусковой ток холодильника, превышающий номинальный в 3-4 раза. Получится, что в момент включения холодильник потребит (в худшем случае) до 60 Вт. В итоге имеем, что для означенной нагрузки нам хватит инвертора в 300 Вт.

Конечно, не все инверторы работают с высоким КПД, при расчете мощности следует плюсовать к нагрузке еще возможные потери в кабеле, в зажимах и прочее – но вцелом видно, что для обеспечения минимально необходимых нужд сильно мощный инвертор не нужен. В большинстве случаев для комфортного туризма хватит прибора мощностью до 600 – 700 Вт, то есть с суммарным током нагрузки около 50 А, что гораздо меньше тока стандартного генератора на современных машинах.



Другой расклад получается, если вы захотите использовать инвертор для подключения электроинструмента – лобзиков, дрелей и др. Здесь уже целесообразно использование мощных инверторов – от 1 кВт и выше.

Преобразователи напряжения бывают различного уровня входного напряжения. Устройства до 2,5-3 кВт как правило работают от входного напряжения 12 В. Более мощные устройства, рассчитанные на выдачу нескольких киловатт, выпускаются на более высокие уровни напряжения – 24 и 48 В. Поэтому, выбирая инвертор, обратите внимание не только на мощность, но и на параметры входного напряжения:

  • максимальное входное напряжение от 12 до 30 В
  • минимальное входное напряжение от 9,2 до 24 В

Практически все инверторы оборудованы теми или иными видами защит, которые следят за параметрами работы, и помогают избежать критических ситуаций, действуя на отключение или звуковой сигнал:

Для подключения нагрузки у преобразователей напряжения могут быть предусмотрены различные выходы:



Устройство с необходимыми вам типами и количеством выходов выбирайте исходя из того, какое оборудование нужно подключить. Выходы постоянного тока с уровнем напряжения 12 – 28 В понадобятся для подключения специального автооборудования: магнитол, ТВ-приемников, подогрева сидений, автохолодильников). USB-порты пригодятся для подзарядки мобильных устройств. Выходы в виде розеток потребуются для «универсального» подключения электроприборов. При этом типы розеток могут быть различны:

Также встречаются преобразователи напряжения, не рассчитанные на подключение потребителя 220 В, и преобразующие 24 В в 12 В и 12 В в 24 В – у таких устройств розеток нет.



Длина кабеля инвертора может достигать 100 м. С одной стороны, кабель длиной 10-100 м — это удобно: обеспечивает мобильность устройства, его можно переносить, не трогая аккумулятор. С другой стороны, не стоит забывать, что каждый кабель является слабым звеном электросистемы, так как на нем происходят потери мощности. Поэтому не стоит гнаться за длиной кабеля. Лучше обратите внимание на его качество – чем толще кабель, тем выше его сечение и меньше потерь электричества он будет создавать. Чем гибче кабель – тем качественнее его материалы и меньше вероятность повреждения от загибов.

Инверторы выпускаются в корпусах из различных материалов:

С точки зрения пассивного охлаждения лучше всего инверторы в алюминиевом корпусе – он обеспечивает максимальный отвод тепла. Но для инверторов с активным охлаждением (вентилятором в корпусе), где проблема отвода тепла решена, лучшим вариантом будет корпус из стали – как более прочный. Комбинированные корпуса из алюминия+пластик или стали+пластик тоже хороший вариант, а вот корпус из одного пластика допустим только для маломощного прибора.

Устанавливать любой инвертор в машине необходимо так, чтобы обеспечивалось его охлаждение, то есть он не должен быть закрыт. Засунуть работающий инвертор в бардачок или в кейс – не лучший вариант.

В недорогом ценовом сегменте до 1400 рублей вы найдете инверторы небольшой мощности – до 200 Вт, с модифицированной синусоидой, рассчитанные на подключение к прикуривателю и питание мелких приборов.

В среднем ценовом сегменте от 1400 до 5000 рублей уже встретятся приборы помощнее – до 800 Вт, рассчитанные по большей части на подключение к аккумулятору, но все с той же модифицированной синусоидой.

В дорогом ценовом сегменте от 5000 и выше можно найти приборы как с чистым синусом, так и с модифицированным, но высокой мощности – до 5000 Вт.

Можно подвести итог: при выборе инвертора, не гонитесь за высокой мощностью прибора, т.к. все остальное оборудование может не вывезти такую нагрузку. Лучше обратите внимание на качество сборки, комплектующие и материалы. Стоить хороший качественный прибор даже средней мощности не будет дешево. Для некоторых видов оборудования подойдет инвертор только с чистым синусом на выходе. Не поленитесь рассчитать нагрузку перед подключением – и у вас не будет неприятных сюрпризов в последствии.

Блог про Уаз

Наличие в машине автомобильного инвертора преобразующего постоянное напряжение 12 Вольт бортовой сети в переменное 220 Вольт позволяет использовать в дальней дороге привычные бытовые приборы и делает жизнь в походно-полевых условиях более комфортной. Однако тут все зависит от времени работы инвертора.

В тоже время, если есть такая возможность, то в автомобиль лучше приобрести и использовать электроприборы, способные нормально заряжаться или работать непосредственно от розетки прикуривателя или специальной встроенной розетки 12V. Это не только более удобно, но и позволит сберечь автомобильный аккумулятор и продлить срок его службы.

Или другой случай. Например если есть необходимость в питании для ноутбука, то нет никакого смысла подключать его к бортовой сети автомобиля через инвертор. Зачем сначала преобразовывать постоянное напряжение 12 Вольт в переменное 220 Вольт, а затем с помощью блока питания ноутбука обратно в нужное для его работы постоянное? Более практично будет подключить ноутбук напрямую в розетку прикуривателя через какой то универсальный блок питания-автоадаптер.

Расчет времени работы устройств через инвертор от аккумулятора автомобиля без запуска двигателя.

Теоретически, в каждом конкретном случае это время работы инвертора следует рассчитывать отдельно, исходя из множества величин и условий :

— Емкости автомобильного аккумулятора.
— Его состояния, степень заряда и износа.
— Условий использования, в том числе и погодных.
— Мощности подключаемых устройств и потребляемой ими силы тока.
— Типа нагрузки
— И так далее.

Но даже в этом случае, совершенно точный расчет времени работы инвертора будет невозможен, так как он зависит еще и от множества других объективных и субъективных факторов. Да он и не нужен особо, зачем вообще забивать себе голову такими сложностями? В нашем случае нужны простейшие, пусть даже они и будут очень приблизительными, расчеты. Ведь самое главное, это не разрядить до конца аккумулятор автомобиля..

В дальнейших расчетах времени работы инвертора будем отталкиваться, прежде всего, от емкости аккумулятора. Номинальная емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах и обозначена на ее корпусе. Реальная же емкость аккумулятора зависит от того, насколько он разряжен и, в немалой степени, от температуры окружающей среды.

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора без запуска двигателя автомобиля по значениям напряжения.

При использовании автомобильного инвертора для питания устройств непосредственно от аккумулятора автомобиля без запуска его двигателя, надо четко представлять себе время, которое он может проработать без ущерба для аккумуляторной батареи. И не разрядить ее до такого состояния, когда запуск двигателя стартером будет затруднителен или вообще невозможен.

Аккумулятор автомобиля не рекомендуется разряжать более чем на 50% в теплое и более чем на 25% в холодное время года. Иначе могут возникнуть сложности с запуском двигателя. Для определения степени разряженности можно использовать сильно упрощенный метод на основе значений напряжения аккумулятора.

Хотя этот способ и не точный, но зато требует только наличия цифрового вольтметра, способного измерять десятые доли вольта. А такой наверняка будет в любом бортовом компьютере автомобиля. В вольтах, эти значения можно обозначить весьма-весьма приближенно и неточно — для 50% разряженности это будет составлять около 11.6 Вольта, а для 25% — около 12.0 Вольт.

В идеале, автомобильный инвертор должен иметь встроенную функцию информирования о снижении напряжения аккумулятора до критического предела. Если такая функция есть, то следует посмотреть, какие значения напряжения производитель считает предельно низкими.

Дело в том, что на некоторых моделях инверторов эти значения составляют 9,7-10,3 Вольта, а это практически 100 % разряд аккумулятора. Поэтому желательно почаще смотреть на вольтметр или показания бортового компьютера и не давать упасть напряжению ниже 11.6 Вольт в теплое время года, и 12.0 Вольт — в холодное.

Читайте также:  Можно ли прокладывать кабель для розеток и освещения в одном кабель-канале?
Расчет времени работы инвертора от аккумулятора без запуска двигателя автомобиля по формулам.

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора без запуска двигателя по каким то формулам обычно бывает очень и очень не точен. Прежде всего по той причине, что какая то линейная зависимость в падении напряжения АКБ до минимально допустимых значений отсутствует.

По той причине, что в процессе работы инвертора на аккумулятор влияют очень много неизвестных и заранее не прогнозируемых факторов, которые описаны выше. Однако, как бы там не было, расчет времени работы инвертора по формуле вполне возможен.

Для примера и наглядности расчетов времени работы инвертора возьмем следующие данные :

— Емкость аккумулятора 60 ампер-часов.
— Питаемое устройство — ноутбук Lenovo G550. Входное напряжение у которого 19 В, потребляемая сила тока — 3.42 А, и соответственно мощность — 19х3.42 = 64.98 ватт (округлим до 65).
— Автомобильный инвертор обычно имеет КПД около 85% (точнее указано в инструкции), то есть если к нему подключена нагрузка 100 Ватт, то от аккумулятора он будет потреблять 115 Ватт.

Вычисление времени работы производим по формуле T (час) = Ah (ампер-час) х V (вольт) х N (0.85) х K (коэффициент 0.5 или 0.25) / P (ватт), в которой :

T — время работы подключенного устройства в часах.
Ah — емкость аккумулятора автомобиля в ампер-час.
V — минимально допустимое напряжение аккумулятора автомобиля в вольтах.
N — КПД инвертора, берем значение в 85%, в формуле — 0.85.
K — максимальный процент допустимой степени разряженности аккумулятора автомобиля в зависимости от температуры воздуха : 0.5 или 0.25.
P — мощность подключенного к инвертору устройства в ваттах.

В итоге получаем :

— для теплой погоды : Т = 60х11.6х0.85х0.5/65 = 4.5 или 4 часа 30 минут.
— для холодного времени года : Т = 60х12х0.85х0.25/65 = 2.3 или 2 часа 18 минут.

Все написанное выше, будет верно для устройств, потребляющих постоянную мощность равную номинальной и обозначенной на них. А вот для приборов, потребляющих номинальную мощность, только в момент включения или прикладывания нагрузки, рассчитать время работы от аккумулятора намного сложнее. Потому что процессы сверления, распиливания и т.д. обычно кратковременны, но в любом случае, аккумулятора для них хватит на более продолжительное время работы.

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора автомобиля при заведенном двигателе.

Если аккумулятор при работе инвертора разрядился до «нижнего предела», то казалось бы чего проще — завел двигатель и пользуйся инвертором дальше. Теоретически это так, при запущенном двигателе и работающем генераторе, в том случае, если мощность генератора больше или равна мощности подключенной нагрузки — время работы устройств через инвертор практически не ограничена. И зависит лишь от вашего желания или наличия топлива в баке автомобиля.

В принципе, выдаваемую генератором мощность при заведенном двигателе посчитать не проблема. Берем среднее напряжение в 13.6 Вольт и умножаем на ампераж генератора, например 80 А. Получаем 13.6х80 = 1088 Ватт. То есть, теоретически получается, подключай нагрузку к инвертору в 800-1000 Ватт и ни о чем не беспокойся, пока бензин не закончится. Практически же, все немного сложнее.

Дело в том, что автомобильный генератор развивает свою номинальную мощность только при соответствующих оборотах. А достаточное для зарядки аккумулятора напряжение будет выдавать только от 2000 об/мин и выше. Обороты же холостого хода, как правило, 800-900 об/мин. Поэтому рассчитывать на теоретически посчитанные 1088 Ватт не стоит. Кроме того, у генератора будут еще и свои потребители, которым он отдаст часть своей мощности. Да и уже разряженный аккумулятор, если не отключить инвертор с подключенной нагрузкой, скорее будет медленно, но разряжаться, чем полноценно заряжаться.

А постоянно гонять двигатель на оборотах больше 2000 разве оно того стоит? Если же присутствует очень сильная необходимость в длительной работе приборов и устройств через инвертор в автономных условиях, то тогда не лучше ли посмотреть в сторону небольшого бензинового или дизельного генератора на 220 Вольт и необходимой мощности?

Резервное питания для загородного дома (дачи)

В связи со скорым наступлением дачного сезоны рассмотрим вопрос того, как обеспечить себе бесперебойное электроснабжение при периодическом отключении городской линии.

Пусть ситуация такова, что городское питание есть, но оно может отключаться как кратковременно (до часа), так и на весь день. А поскольку хочется, чтобы работали телевизор, холодильник, освещение и розетки, то надо озаботиться резервным питанием.

Я уже писал несколько статей про целесообразность солнечных батарей, и мы пришли к выводу, что солнечные батареи имеют смысл только если основного питания нет и не предвидится, а потребность в электричестве у нас очень маленькая (лампочка и розетка для ноутбука).

Для нашей задачи «питание есть, но отключается», солнечные батареи дадут немного энергии в летний период, но их установка никак не оправдывает себя по сравнению с системой «инвертор + аккумуляторы».

Итак, что представляет собой необходимая нам система.

В центре системы стоит инвертор. Инвертор — это устройство, которое выполняет три функции:

  • При наличии города заряжает аккумуляторы и даёт питание на потребители в доме
  • Генерирует из постоянного напряжения аккумуляторов переменное напряжение 230В для питания дом
  • Автоматически переключает питание потребителей на аккумуляторы и обратно

Собственно, в инверторе есть блок питания, который делает из 230В 12 либо 24 либо 48 вольт постоянного тока для заряда аккумуляторов. Также там есть схема, которая из постоянного напряжения аккумуляторов делает 230В переменного тока, отсюда и название «инвертор» — он меняет направление тока 50 раз в секунду для генерации переменного.

Есть инверторы дешёвые, которые выдают на выходе модифицированный синус. То есть, синусоида получается ступенчатой, как на картинке.

Дешёвый инвертор — это, например, инвертор автомобильный, который вставляется в прикуриватель и из 12В делает 230В для работы ноутбука. Или более крупные и мощные инверторы, но недостаточно дорогие. Такой сигнал плох для техники, имеющей преобразователи питания, так как эти преобразователи от такого сигнала сильно греются (не буду сейчас объяснять почему, это не относится к теме) и их срок службы сокращается. Хорошие инверторы выдают сигнал «чистый синус», качество которого регламентируется ГОСТом, как правило, качество чистого синуса из инвертора даже выше качества сигнала городской линии.

Так вот, инвертор при наличии города заряжает аккумуляторы, а при пропадании города их разряжает. Причём хороший инвертор переключается почти мгновенно, даже компьютер перезагрузиться не успеет.

Мы обычно используем в проектах по резервному питания инверторы МАП Энергия, они производятся в Москве.

Это достаточно большой железный ящик, к нему подключаются город, дом и аккумуляторы.

Инверторы есть на 12, 24 и 48 вольт — это поддерживаемое ими напряжения массива аккумуляторов. Аккумуляторы резервного питания обычно 12-вольтовые, соответственно, чтобы получить 48 вольт, нам надо взять 4 аккумуляторы, 24 вольта — 2 аккумулятора. Я чуть позже напишу, как считать количество аккумуляторов, но сейчас важно знать, что если аккумулятора нам по расчётам надо 4, то лучше брать 48-вольтовый инвертор. Больше напряжение — меньше ток в проводах, значит, меньше потери напряжения и нагрев проводов.

Если нам нужно резервировать 3-фазную сеть питания дома, то нужны три инвертора. Можно использовать один массив аккумуляторов. Инверторы МАП Энергия умеют работать с 3-фазной сетью, их надо соединить между собой кабелем, чтобы они синхронизировались.

Помимо основных перечисленных выше функций хороший инвертор делает следующие полезные вещи:

  • Контроль мощности потребления дома
  • Логгирование данных и передача их на компьютер
  • Контроль уровня заряда аккумуляторов, чтобы не разряжать их в ноль (это плохо для них)
  • Автозапуск генератора, когда аккумуляторы садятся

Для последнего пункта — автозапуска генератора — требуется, чтобы генератор мог запускаться по сигналу типа «сухой контакт». На инверторе есть реле, которое включается и выключается при необходимости запустить или заглушить аккумулятор.

По сравнению с системой резервного питания «просто генератор» система «инвертор + аккумуляторы» имеет такие преимущества:

  • инвертор переключает мгновенно. А генератор с автозапуском запускается секунд 20 или больше.
  • инвертор сам переключает линии питания, а генератору нужен щит АВР (автоввода резерва)
  • инвертор бесшумный, а генератор сами знаете
  • инвертор и аккумуляторы можно поставить в доме, они ничего не выделяют в воздух. Генератору нужно отдельное помещение или навес.
  • генератор дымит
  • генератор требует бензин и масло
  • срок службы генератора меньше срока службы инвертора и гелевых аккумуляторов

Важно оговориться, что если нам нужно много электричества (например, электронагреватели или мощные холодильники), то аккумуляторы нас не спасут, тут генератор нужен. Аккумуляторы — это для резерва на время кратковременных отключений.

Считаем количество аккумуляторов

Ёмкость аккумуляторов считается в ампер-часах. Автомобильный аккумулятор — это, как правило, 52 или 60 АЧ. Аккумулятор маленькой машины типа Daewoo Matiz — 40АЧ. Кстати, для резервного питания можно использовать автомобильные аккумуляторы, но у них срок службы 4-5 лет и их нельзя ставить в помещение — выделяют. Специальные аккумуляторы для систем резервного питания служат 10-12 лет, полностью герметичны и не требуют обслуживания.

Аккумуляторы резервного питания имеют ёмкость до 250АЧ. Самые распространённые — 200АЧ. Вес такого аккумулятора 65 кг.

Напряжение аккумулятора 12 вольт. Разряжается он не в ноль, а, скажем, до 10% ёмкости. Получается, что в аккумуляторе запасено 2160 Вт-часов электроэнергии. КПД хорошего инвертора МАП Энергия 96%, значит, фактически 200АЧ аккумулятор даст нам 2073 Вт-часов электроэнергии. Это означает, что холодильник со средним потреблением 100Вт-часов проработает 20 с небольшим часов от одного такого аккумулятора. Если среднее потребление дома посчитать как холодильник (небольшой и современный) + несколько светодиодных лампочек + небольшой телевизор + розетка для ноутбука, то получаем примерно 3 часа работы. Ставим 4 аккумулятора — получаем 12 часов автономной работы.

Если использовать какой-то мощный прибор, например, чайник на 1600Вт, который кипятит воду за 5 минут, то он израсходует 133 Вт-часов электроэнергии из аккумуляторов. Вот такой расчёт. Нужно сориентироваться, сколько ватт-часов электроэнергии нам необходимо для резерва, понять, в скольких аккумуляторах они содержатся, подобрать инвертор на соответствующее напряжение и максимальную мощность дома.

Общий бюджет системы складывается из:

  • аккумуляторов
  • инвертора
  • клемм на аккумуляторы
  • УЗИП — устройство защиты от импульсных помех, очень полезная вещь
  • кабеля от инвертора до аккумуляторов нужного сечения

Если в какой-то момент поймёте, что аккумуляторов не хватает, можно поставить ещё столько же параллельно. Можно добавить в систему солнечные батареи, подключив их через контроллер к аккумуляторам. Можно добавить генератор, который будет запускаться по сигналу от инвертора.

Читайте также:  Как подключить люстру с 3 проводами к 2 проводам на потолке?

Можно при помощи инвертора и батарей зарезервировать не весь дом, а какую-то ветку электроснабжения: слаботочный шкаф, аварийное освещение, газовый котёл, насосы и так далее.

15,103 просмотров всего, 31 просмотров сегодня

Я занимаюсь проектированием систем Умный Дом, электроснабжения и слаботочных систем для квартир и загородных домов. Любые вопросы высылайте, пожалуйста, на адрес mail@home-matic.ru.

Нашли в тексте орфографическую ошибку? Выделите кусок текста с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter, я исправлю. Спасибо!

Похожие посты:

  1. Целесообразность и окупаемость солнечных батарей3+ Рассмотрим вопрос о том, насколько целесообразно устанавливать солнечные батареи.
  2. Расчёт солнечных батарей для задачи0 Поскольку солнечные батареи вызывают очень большой интерес (вижу по.
  3. Еще раз про целесообразность солнечных батарей1+ Поступил запрос на систему солнечных батарей, хотел бы на.
  4. Питание Умного Дома на Beckhoff7+ Здесь два очень важных моментов. Во-первых, надо выбрать источники.
  5. Что можно установить из Умного Дома1+ Поскольку далеко не все разбираются в том, что умеет.
  6. Аудио мультирум на Sonos: подбор оборудования0 Уже несколько раз писал про мультирум аудиосистемы для квартир.
  7. Бесшовный Wi-Fi интернет для квартиры и загородного дома5+ Проблема нескольких точек Wi-Fi Проблема актуальна для большой квартиры.

Резервное питания для загородного дома (дачи) : 19 комментариев

Добрый день .
Уже несколько лет стоит инвертор МАП. Очень себя зарекомендовал. Обновлял систему и тоже на МАП Доминатор с солнечными батареями .

Очень полезная статья. Всё написано доходчиво. Поняла наконец, что собой представляют и как работают инверторы. Спасибо!

Можно ли инвертор подключить не через АКБ а через блок питания ? Nyantonov@gmail.com

Не понял вопрос, честно говоря. Без аккумуляторов вообще не обойтись.
Основная задача инвертора — делать из постоянного 12/24/48 вольт напряжения аккумуляторов переменное 220 вольт. Вторая задача — заряжать аккумуляторы, преобразовывая 220 вольт из сети в постоянное аккумуляторов.
Блок питания выполняет только задачу зарядки аккумуляторов. И то, он выдаёт, как правило, ровно 12 или 24 вольта, а для зарядки нужно чуть больше, хороший инвертор контролирует ток и напряжение заряда аккумуляторов.
В самом простом варианте можно использовать блок питания для заряда аккумуляторов, если все нагрузки питаются от аккумуляторов напрямую. Но лучше использовать специальные блоки бесперебойного питания (ББП или БРП или БИРП).

Если использовать эту систему вообще без АКБ а только получая энергию из блока питания и подавать её на инвертор к примеру на 4 киловатт. Тогда возможно после приоброзования мы будем в плюсе.

Что значит «после преобразования мы будем в плюсе»? Что подразумевается под получением энергии из блока питания?

Блок питания будет потреблять энерги меньше ,чем будет выдавать инвертор?

Я не понимаю ситуацию вообще. Опишите, пожалуйста, систему подробнее.
Блок питания делает из одного напряжения другое, обычно из большого маленькое. Инвертор делает из постоянного тока переменный. Инвертор для резервного электропитания выполняет несколько функций, включая заряд АКБ, создание переменного напряжения из постоянного, переключение, мониторинг состояния.

Есть такой инвертор который мог бы к примеру из 12 вольт с блока питания приоброзовать в 220 вольт и мощностью к примеру 4 киловатт?моя цель «слабое напряжение в доме ищу варианты это побороть»

То, что вам нужно, называется «стабилизатор питания». Он делает 220 вольт из заниженного или завышенного напряжения.

Если аккумуляторы заряжать генератором автомобильным, приводимым в действие другим механическим способом, инвертор будет постоянно выдавать переменное напряжение?

Да, инвертор делает из 12 вольт постоянного тока 220 переменного тока.

если нет вообще электричества от столба: можно ли использовать бензиновый генератор в качестве основного в системе питания дома совместно с инвертором и аккумулятором. спасибо

Конечно, почему нет. Генератору для запуска нужно время, а инвертор переключится на работу от аккумуляторов сразу же при пропадании питания.

Очень полезная статья долгое время искал нормальное толковое объяснение можно ли использовать автомобильные аккумуляторы , так как мне упорно пытались впарить специальные акумы по 28т.р за штуку мне их нужно было два , на вопрос почему нельзя установить четыре автомобильных по цене одного спецыального начинали рассказывать страшные истории из серии «байки из склепа» на мои аргументы что вся система находится за приделами здания разводили в итоге руками со словами » ну на свой страх и риск » в общем спасибо автору помог понять что к чему ))))

Не за что. Ограничение основное в сроке службы аккумуляторов и количестве циклов заряда-разряда.

Роман день добрый ! Извиняюсь за свою за нозчивость но вот тут сразу же встал такой вопрос при поиске и выбора акб наткнулся на автомобильные тяговые акб сделанные по технологии AGM при сравнении с спецыальными акб для инверторов так и не понял по факту это один и тот же акб выполненный по одной и той же технологии разница лишь что в исполнении корпуса самого акб и незначитильных различий параметров » A/H , A » выходит что это в частности все маркетинг .

Роман,здравствуйте ,а можно ли за питать базу отдыха по схеме генератор инвертор , при нагрузке в номерах бойлер ,свет ,тв,холодильник /таких номеров 10- или 15,основное потребление вечер ,
Электричество не подведено вообще,хочется понять порядок цифр,

Поясните, пожалуйста, что имеется в виду под схемой «генератор инвертор»? От генератора питать можно, для этого инвертор не нужен. Нужно только выбрать трёхфазный генератор под нужную мощность. И обеспечить поставку топлива.
От солнечных батарей питать не вариант вообще.

Как правильно выбрать и подключить инвертор напряжения в автомобиль

При дальних поездках или выезде на природу отсутствие привычных бытовых приборов доставляет нам дискомфорт и лишает нас домашнего уюта.

Благодаря современным технологиям, мы можем взять с собой в дорогу привычные бытовые приборы – «

220 В» в любую точку мира. Для этого необходим инвертор напряжения, который преобразует постоянное напряжение бортовой сети 12 В (24 В) в переменное напряжение

Благодаря инвертору напряжения, в дороге Вам станут доступны привычные бытовые приборы: электрический чайник, кофеварка, телевизор, электрическая/микроволновая печь, игровая консоль, ноутбук и т.п.

Как правильно выбрать инвертор напряжения?

В первую очередь инвертор напряжения необходимо выбирать по мощности, т.е. для начала необходимо понять, что будет к нему подключено. Возьмем, для примера, электрочайник, мощностью 1200 Вт. Из стандартного ряда по мощности, для питания такой нагрузки необходим инвертор напряжения мощностью 1500 Вт.

В связи с тем, что производитель часто указывает номинальную мощность нагрузки, не учитывая пусковую мощность, необходимо выбирать инвертор напряжения с запасом, как минимум 10 –15 %. Подробнее про выбор мощности инвертора можно узнать из материала «Как выбрать инвертор или ИБП с учетом пусковых токов и потребляемой мощности» или получить консультацию по бесплатному номеру, который размещен на нашем сайте.

После выбора инвертора напряжения по мощности, необходимо рассчитать, каким будет потребление тока от бортовой сети автомобиля, т.е. потребление от аккумулятора и генератора. Возьмем для примера инвертор напряжения СибВольт 1512, как наиболее подходящий по характеристикам и защитам для применения в автомобиле.

КПД инвертора напряжения СибВольт 1512, при номинальном напряжении питания, составляет 90 % (0,9 в относительных единицах для расчета). Возьмем, для примера, среднее значение напряжения бортовой сети при заведенном двигателе – 13,5 В. Ток потребления инвертора от бортовой сети 12 В составит:

Для чего нужно знать ток потребления от бортовой сети 12 В? Во-первых, необходимо понять, сможет ли штатный генератор автомобиля выдать такой ток и не выйти из строя; во-вторых, достаточно ли мощности генератора, чтобы при включенном инверторе напряжения, генератор заряжал еще и аккумуляторную батарею; в-третьих, понять, достаточно ли сечения штатных проводов, которые соединяют генератор и аккумуляторную батарею в автомобиле, чтобы пропустить такой ток.

Необходимо так же учесть, что при более низком напряжении бортовой сети, ток потребления будет больше, например в вышеописанном примере, при напряжении бортовой сети 11 В ток составит 121,2 А.

После выбора инвертора напряжения по мощности необходимо выбрать место установки. Что следует учесть? В связи с высоким током потребления и проблемами, которые с ним связаны, инвертор напряжения необходимо размещать как можно ближе к аккумуляторной батарее, для уменьшения сечения и длины проводов по цепи питания
12 В. Место установки должно быть защищено от воздействия пыли и влаги. Необходимо обеспечить достаточное пространство для нормальной циркуляции воздуха вокруг инвертора напряжения, для его нормального охлаждения.

Как правильно подключить инвертор напряжения?

Инвертор напряжения необходимо подключать через предохранитель, номинал необходимо выбрать с 15 – 20 % запасом, чтобы предохранитель ложно не срабатывал от пусковых токов. Предохранитель необходим для защиты бортовой сети на случай короткого замыкания в проводе питания инвертора напряжения. Предохранитель необходимо располагать как можно ближе к аккумуляторной батарее.

Далее необходимо выбрать сечение входного кабеля по цепи питания 12 В. Для простоты можно воспользоваться готовой таблицей из просторов интернета, в которой приведены рекомендации по выбору сечения провода, в зависимости от падения напряжения на нем при определённом токе.

Рассмотрим пример: если Ваш расчетный ток 100 А, длина кабеля 3 м. По таблице получается сечение провода должно быть от 35 до 50 мм². Что выбрать? Так как в автомобиле кабель укладывается, как правило, в закрытом пространстве по салону автомобиля, то лучше отдать предпочтение кабелю с большим сечением.

Важно понимать, что чем меньше сечение провода, тем выше его нагрев (может вызвать короткое замыкание и пожар) и больше падение напряжения (может вызвать отключение инвертора по низкому входному напряжению).

В заключении необходимо отметить, что при запуске двигателя автомобиля (работе стартера) в бортовой сети автомобиля могут быть всплески напряжения, связанные с большими токами и индуктивностью бортовой сети автомобиля, поэтому необходимо подключать инвертор напряжения непосредственно к аккумуляторной батарее, как плюсовую шину, так и минусовую, чтобы уменьшить негативное влияние всплесков напряжения.

Необходимо всегда помнить, что при незаведенном двигателе, инвертор напряжения расходует энергию аккумуляторной батареи. Разряженной аккумуляторной батареи может не хватить для запуска автомобиля!

Во время запуска двигателя инвертор напряжения необходимо отключать, чтобы уменьшить нагрузку на аккумуляторную батарею и уберечь ее от выхода из строя.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector