Тривалі відключення світла в Україні спонукають людей забезпечувати своє житло резервними джерелами живлення. Зокрема, таку систему можна зробити на основі гібридного інвертора та акумуляторів, розповів УНІАН доцент кафедри інформаційно-вимірювальних технологій та енергетичного менеджменту Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу, кандидат технічних наук Андрій Яворський.
Експерт також пояснив, як правильно під’єднувати акумулятори до інвертора і яких помилок зазвичай припускаються користувачі.
Скільки акумуляторів можна підключити до інвертора?
Зараз систему резервного живлення правильно будувати на базі гібридного інвертора, який має функцію джерела безперебійного живлення, та відповідних акумуляторів. Це мають бути не кислотні акумулятори. У кислотних акумуляторів є два великих недоліки:
Їх не можна розряджати, як правило, більш ніж на 50%.
Вони мають досить обмежену кількість циклів заряду-розряду (близько 300). Тобто фактично при активній експлуатації такий акумулятор можна вивести з ладу за місяць-два та викинути на смітник.
Альтернатива кислотним акумуляторам – літій-залізо-фосфатні акумулятори (мають до 6 000 циклів заряду-розряду). Це безпечний тип акумуляторів. Літій-залізо-фосфатні акумулятори безпечно експлуатувати в режимі розряду на 90%. Але з досвіду рекомендую залишати 15-20%.
Такі акумулятори у поєднанні з хорошим гібридним інвертором дають можливість побудувати стійку систему безперебійного живлення.
Дешеві інвертори, як правило, дозволяють нам використовувати низьковольтні акумулятори – напругою 12 вольт. Є інвертори напругою 24 вольти. Але я раджу обирати систему на 48 вольт – як правило, вона підійде для заживлення і квартири, і будинку.
Перш за все, треба читати інструкцію до конкретного інвертора – там, зокрема, написано, який тип акумуляторів до нього можна приєднувати, і як це правильно робити, а також чітко вказується кількість акумуляторних комірок, які можна приєднати.
Також в інструкції зазначається, які системи захисту акумулятора додатково необхідно буде підключити. Це можуть бути або плавкий-запобіжник або автоматичний вимикач постійного струму. Це все залежить від типу інвертора та акумулятора, який використовується.
Чи всі інвертори підтримують підключення кількох акумуляторів?
Все залежить від того, яким чином інвертор буде взаємодіяти з акумулятором у системі. Зазвичай дорожчі інвертори підтримують під’єднання кількох акумуляторів. Але кожен інвертор ми можемо налаштувати по контролю за роботою з акумуляторами по напрузі. У такому разі акумулятори можна під’єднувати паралельно. Але “паралелилити” потрібно акумулятори однакового типу та однакової ємності.
Як підключити декілька акумуляторів до інвертора? Які ризики виникають при неправильному підключенні кількох акумуляторів до інвертора?
Обравши інвертор, ми можемо нарощувати ємність акумуляторної збірки. Акумулятори можна під’єднувати паралельно один до одного. Це вже не прості акумулятори, а “розумні”, бо до кожного з них йде система керування його зарядом (battery management system). Але все одно, коли ми намагаємося додати нові акумулятори, дуже бажано вирівняти їхній заряд (щоб вони були приблизно однаково заряджені).
Є ще один нюанс – якщо акумулятори будуть під’єднані до системи, і система контролюватиме їхній стан та заряд за допомогою цифрового каналу, то потрібно буде ще й оновлювати програмне забезпечення в акумуляторах.
Ще треба забезпечити належне січення кабелів (вказане в інструкції з експлуатації кожного конкретного інвертора), які ми під’єднуємо до акумулятора, тому що струм, який споживатиметься з акумулятора, є достатньо великим. І, якщо провідник буде неналежного січення, можуть бути втрати у системі, а також виникне загроза займання через перегрів.
Чи має значення, щоб усі акумулятори в системі були однакової ємності та виробника?
Треба, щоб акумулятори були одного виробника та одного типу. Тобто, до прикладу, якщо ми будуємо систему резервного живлення на дуже поширених акумуляторах Deye певного типу, то потім ми додаємо той самий тип акумулятора. Якщо ж почати використовувати акумулятори Pylontech, то діяти так само.
Дуже важливо, щоб перед тим, як ми під’єднали акумулятори у відповідні роз’єми інвертора, вони мали однаковий заряд, тобто були збалансовані по заряду. Якщо акумулятори неправильно під’єднані, вони можуть некоректно працювати: один працюватиме належним чином, а інший, наприклад, або взагалі не заряджатиметься, або заповнення батареї зарядом відбуватиметься дуже повільно.
У тому разі, якщо будуть використані акумулятори різних типів, також може трапитися така ситуація, що енергія з більш зарядженого акумулятора буде перетікати в менш заряджений, а не йтиме на роботу системи.
Ще система може не працювати коректно, якщо ви використали однакові типи акумуляторів від одного виробника, але у них різні версії програмного забезпечення. У такому разі потрібно на всіх акумуляторних батареях встановити однакове програмне забезпечення.
Як різний рівень зношеності акумуляторів впливає на стабільність роботи інвертора та безпеку системи?
Акумулятор, який зносився сильніше, аніж решта, накопичуватиме менший заряд енергії і через це зменшиться час автономної роботи всієї системи резервного живлення. Тобто зменшиться кількість енергії, яка віддаватиметься з конкретного акумулятора. Він менше візьме енергії для заряду та менше її потім віддасть.
Чи можна поступово додавати нові акумулятори до вже працюючої системи, і які ризики це несе?
Нові акумулятори можна поступово додавати до системи, яка вже працює. Зараз так багато хто робить. Наприклад, люди зробили систему резервного живлення ще у 2023 році, коли відключення електрики були приблизно на 2 години, а потім 4 години електропостачання було. За таких умов одного акумулятора цілком вистачало.
А зараз, коли місцями відключення можуть тривати понад 10 годин, одного акумулятора не вистачає. Тому люди докуповують акумулятори та під’єднують їх до системи. Але виникає інша проблема – світло можуть вмикати на годину чи дві, і за цей час, наприклад, чотири акумулятори не встигають повністю зарядитися. Ще після увімкнення електропостачання у мережі може бути занизька напруга, наприклад, 170 вольт (зараз норма – 230 В). У такому разі інвертор не братиме напругу з мережі, тому що якість електроенергії не відповідає алгоритмам, які у ньому закладені – для пристрою напруга занизька.
Люди так виходять із ситуації, щоб зарядити батареї, – під’єднують до інвертора генератор.
Ризики при поступовому додаванні нових акумуляторів можуть виникнути, якщо під’єднувати різні типи акумуляторів або використовувати акумулятори різних виробників.
Які типові помилки користувачів під час нарощування акумуляторної системи найчастіше призводять до виходу з ладу інвертора або батарей?
Користувачі використовують акумулятори невідповідної напруги: умовно кажучи, є інвертор напругою 12 вольт, а батарею приєднали на 24 вольти. Ще одна типова помилка – сплутали полярність – на плюс інвертора приєднали мінус батареї, тобто подали зворотну полярність.
Також може бути неправильно обрано січення кабелів для приєднання акумуляторів до інвертора (має відповідати потужності, яку необхідно споживати). Ще одна помилка – відсутність систем захисту акумулятора. Обов’язково має бути або плавкий запобіжник, або автоматичний вимикач струму.
Кандидат технічних наук, доцент кафедри інформаційно-вимірювальних технологій та енергетичного менеджменту Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. Понад 20 років бере участь у проєктах, спрямованих у річище енергетичної ефективності та відновлюваної енергетики.
Новини про життя людей, соціальні зміни, історії українців, громадські ініціативи та культурні тенденції. Усе, що відображає настрої та події в українському суспільстві, — читайте в розділі «Суспільство».