Расчет времени автономной работы ибп от аккумуляторов
Содержание:
- Методы расчета времени работы
- Уточненный способ расчёта времени резерва бесперебойника
- Коэффициент мощности: что важно о нем знать?
- Как выбрать ИБП для компьютера по основным характеристикам
- Тип АКБ
- Yuasa
- ЗАРЯДКА внешним зарядным устройством
- Перечень оборудования и материалов
- Виды ИБП
- Принцип работы АКБ
- На каких устройствах можно узнать емкость АКБ представленными способами
- Рейтинг интересных моделей
- Калькулятор электростанции на солнечных батареях
- Рассчитайте максимальную нагрузку ИБП
- Почему сокращается срок службы
Методы расчета времени работы
Экспонента Пекерта
Для того, чтобы рассчитать время работы АКБ, стоит воспользоваться формулой Пекерта:
В формуле используются следующие обозначения величин:
- Т – временной промежуток, ч.
- С – коэффициент, вычисленный Пекертом, который обозначает емкость батареи при разряжении током величиной в 1А.
- I – ток, при котором совершается разряд.
- N – Экспонента Пекерта.
Экспонента в некоторых случаях сразу же указывается в документации или характеристиках аккумулятора. Она рассчитывается на основе данных с-рейтинга АКБ, т.е. емкости в разных временных промежутках разряда. Коэффициент Пекерта можно рассчитать самостоятельно по формуле:
Здесь R обозначает часовой рейтинг присущий емкости.
Формула Пекерта помогает максимально точно рассчитать время работы автономного источника питания.
Простая формула
Чтобы рассчитать, насколько хватит аккумулятора, можно использовать следующую формулу:
В ней используются следующие обозначения:
- Е – емкость используемого АКБ, А*ч.
- U – напряжение.
- Р – мощность нагрузки, Ватт.
Данная формула сильно упрощена. Ее можно использовать, чтобы быстро рассчитать примерное время (5-15 часов разряда) того, сколько будет работать источник. В этом уравнении нет поправок на снижение отдачи энергии батареи во время короткого разряда и увеличение этого же показателя на длительных периодах. Также здесь не учтены коэффициенты, которые позволяют дать максимально точные данные.
В случае с простым способом расчёта есть и более совершенная формула:
В ней используются такие обозначения, как:
- Т – время, на протяжении которого может работать источник питания, ч.
- U – Напряжение АКБ, Ватт.
- С – емкость аккумулятора, А*ч.
- К – количество используемых батарей для питания.
- H – Коэффициент полезного действия, применимый к преобразователю. Его показатели равняются 0.75-0.9, и довольно часто изменяются, так как показатель зависит от нагрузки.
- К1 – коэффициент задающий глубину разряда источника 0.8-0.9. Рекомендуется использовать меньшее значение (т.е. 80%).
- К2 – показатель доступной емкости.
- Р – мощность от нагрузки.
Такая формула позволяет посчитать более точное время работы автономного источника питания, но для более длительных разрядов от 60 минут. На непродолжительном разряде полученные данные будут сильно разниться с реальными показателями из-за наличия нелинейной функции разрядов в кислотно-свинцовых батареях.
Расчет по таблицам из спецификаций АКБ
Способ расчета времени работы аккумулятора по таблицам из спецификаций батарей позволяет получить точные результаты. Этот метод выяснения времени, сколько может работать АКБ делится на три этапа.
Вычисление полной мощности аккумулятора, от потребляемой мощности нагрузки на АКБ
В формуле применяются такие обозначения, как:
- Р1 – мощность, кВт;
- Соs(φ) – характеристика на коэффициент мощности;
- К – степень прилагаемой нагрузки ИБП;
- КПД инвертора.
Например, если взять ИБП мощностью в 120 кВт, который работает при нагрузке в 70%. А коэффициент мощности в 0.8, то получится следующий расчёт:
Именно такая нагрузка и пойдёт на ИБП при питании источника устройства от аккумулятора.
Расчеты нагрузки только на один АКБ
На этом этапе важно перерассчитать нагрузку именно на одну батарею. Потому что обычно в больших источниках бесперебойного питания используются несколько батарей, соединенных последовательно. Количество АКБ может варьироваться до 40 штук
Количество АКБ может варьироваться до 40 штук.
Формула для вычисления нагрузки на одну батарею при условии, что в цепочке 40 штук выглядит так:
Достаточно просто разделить предыдущий результат на количество элементов в цепи. Также в дата-листах АКБ указывают мощность только на один элемент, которых, как правило, 6 штук в 12В батареях. Из этого следует, что нагрузка примет такое значение:
Где Рэл – это мощность одного элемента.
Базовой характеристикой каждой батареи считается ее энергоподача. Этот показатель указывает на количество выдаваемой мощности АКБ в определенный временной промежуток. В характеристических таблицах ориентиры идут на глубину разряда. Таблицы выглядят следующим образом:
Для примера были взяты две таблицы аккумулятора Дельта из двух серий. В ходе вычисления была выявлена нагрузка в 298Вт. По таблицам видно, что первый источник выдержит нагрузку почти 14 минут, а второй — 16. Очевидно, что выбор лучше делать на второй аккумулятор.
Самые точные показатели дает проверка проведением реальных разрядов. Но эта процедура очень длительная. Также не стоит забывать, что АКБ приобретает максимальную ёмкость только на 10 цикле заряд-разряд.
Уточненный способ расчёта времени резерва бесперебойника
Для уточнения расчёта времени резерва дополнительно вводятся специальные коэффициенты: КПД инвертора, коэффициент разряда аккумулятора, коэффициент доступной ёмкости в зависимости от температуры окружающей среды.
С учётом этих коэффициентов формула расчета принимает следующий вид.
T = E * U / P * KPD * KRA * KDE(часов),
где KPD (коэффициент полезного действия инвертора) находится в диапазоне 0,7—0,8,
KRA (коэффициент разряда аккумуляторов) находится в диапазоне 0,7—0,9,
KDE (коэффициент доступной ёмкости) находится в диапазоне 0,7—1,0.
Коэффициент доступной ёмкости имеет сложную зависимость от значения температуры и скорости прикладывания нагрузки. Чем холоднее температура воздуха, тем ниже коэффициент доступной ёмкости. Чем медленнее расходуется энергия батарей, тем больше значения коэффициента доступной ёмкости.
Коэффициент мощности: что важно о нем знать?
В мощности электрооборудования могут преобладать как емкостные, так и индуктивные компоненты. Индуктивный компонент мощности электрооборудования присутствует в приборах с электрическим двигателем, а это все холодильное оборудование, устройства кондиционирования и вентиляции воздуха, иные конструкции, в которых при пуске возникает пиковая нагрузка, а при работе – переменные значения потребляемой мощности в зависимости от режима этой работы. Иными словами, если оборудование потребляет постоянную мощность электрического тока (компьютеры, телевизоры и пр.), то коэффициент в расчетах стандартно принимается равным единице. А если чаще используется оборудование с электрическими двигателями, которое при пуске потребляет мощность, превышающую номинальную, то коэффициенты применяются иные – взять значение можно по конкретному типу оборудования
Как выбрать ИБП для компьютера по основным характеристикам
Для того чтобы выбрать хороший источник бесперебойного питания для компьютеров нужно знать основные характеристики устройства. Среди наиболее важных параметров выделяются:
- мощность;
- время автономной работы;
- программное обеспечение;
- средства управления;
- типы и количество разъемов.
Мощность бесперебойника едва ли не самая главная характеристика на которую нужно обращать внимание
Перед тем как выбрать эффективный источник бесперебойного питания для своей техники нужно внимательно изучить все технические характеристики устройства, чтобы приобрести необходимую модель.
Как выбрать для компьютера ИБП по мощности устройства
При выборе ИБП для компьютера нужно обязательно учесть мощность подключаемого оборудования
Чтобы обеспечить бесперебойное питание для дома нужно учитывать один из самых главных параметров – максимальную мощность оборудования, которое можно подключить к ИБП. В том случае если максимальное значение подключенного оборудования будет выше наибольшей мощности источника бесперебойного питания, то устройство просто выйдет из строя. Чтобы выбрать бесперебойник идеально подходящий для вашей техники нужно заранее рассчитать его мощность, что можно сделать при помощи приводимой ниже формулы.
WИБП = WПК (либо сумма мощности всего оборудования)/0,6 × 1,4, где
- 0,6 – коэффициент перевода нагрузки из Вт в ВА (Вольт-ампер);
- 1,4 – коэффициент запаса по мощности для UPS.
Время автономной работы
Данная характеристика непосредственно зависит от емкости батареи, которой оснащается ИБП. Большинство моделей источников бесперебойного питания может работать в автономном режиме в течение 4÷8 минут. Этого времени вполне хватает, чтобы система смогла корректно закрыть все программы, сохранить редактируемые документы и отключить компьютер.
Возможность подключения дополнительных батарей позволит значительно увеличить время работы оборудования без электричества от бытовой сети
Некоторые модели UPS в состоянии проработать после отключения электричества примерно 15÷20 минут. Однако подобные устройства естественно стоят намного дороже других своих собратьев из-за батареи большой емкости. Подобные бесперебойники особенно хороши, если к ним подключено несколько видов бытовой техники.
Программное обеспечение
Поскольку некоторые бесперебойники должны не только подключаться к электросети и ПК, но и уметь «общаться» с ОС компьютера, для отдачи команд, получения необходимых данных и мониторинга работы устройства. Для этого все модели UPS производители оснащают специальным программным обеспечением.
Прежде чем купить бесперебойник для дома нужно удостовериться в его совместимости с «операционкой» вашего компьютера, а также что он может подключаться через Интернет- , USB- или COM-порты. Если в отсутствие пользователя в сети пропадет напряжение, то благодаря специальному программному обеспечению бесперебойник позволит корректно закрыть работающие программы и выключить ПК.
Средства управления
Помимо звуковой сигнализации, которая сообщает пользователю о переходе ИБП в режим автономной работы при отключении электричества и светодиодных индикаторов некоторые продвинутые модели оснащаются производителем ЖК-дисплеями. На этих небольших экранах отражается практически вся информация о работе и состоянии источника бесперебойного питания. Посредством дисплея пользователь имеет возможность установить определенный режим работы для своего оборудования.
Дисплей значительно облегчает контроль за работой ИБП и подключенного оборудования
Типы и количество разъемов
Как правило, ИБП для ПК оснащаются розетками, защищенными как от отключения электричества в сети, так и от скачков напряжения. При выборе бесперебойника следует учесть количество обеих типов разъемов, поскольку вероятнее всего вам потребуется как минимум две розетки защищенных от отключения питания в электросети.
Чем больше количество и разных типов разъемов, тем лучше
Бюджетные бесперебойники оснащаются 1-2 разъемами для присоединения внешних устройств – системника и монитора. В более дорогих моделях производители устанавливают больше розеток, а также разъемы типа USB или RJ-45.
Тип АКБ
Для систем бесперебойного или резервного электроснабжения подойдут только батареи глубокого цикла. В отличие от стартерных (автомобильных) аналогов они способны переносить длительные зарядку и разрядку.
Изделия долговечны. Ресурса современных моделей хватает на 12 и более лет эксплуатации. Автомобильный аналог выйдет из строя после 10 разрядок.
Аккумуляторные батареи глубокого цикла бывают:
- гелевыми (GEL), электролит представляет собой гелеобразную массу;
- свинцово кислотными (AGM), электролит находится в порах пластин, изготовленных из тонких стеклянных волокон.
Оба вида батарей имеют свои достоинства и недостатки.
Гелевые модели отличаются более высоким КПД. Устройства можно размещать в любом положении, т. к. жидкий электролит отсутствует. Возможна даже работа инвертора от аккумулятора с поврежденным корпусом. GEL-технология была разработана для авиационной и военной промышленностей. По статистике гелевые батареи работают чуть дольше AGM-аналогов в циклическом режиме эксплуатации.
К недостаткам оборудования относят: необходимость поддержки точного тока подзарядки (гелевые батареи применяют с микропроцессорными контроллерами) и возможность разбухания и взрыва АКБ при закипании электролита.
В AGM-аккумуляторах вышеперечисленные недостатки отсутствуют. К достоинствам батарей этого типа также относят высокую стойкость к глубоким разрядам (устройства выдерживают более 600 таких циклов).
AGM-технология обеспечивает поддержание стабильно высокой силы тока при любой степени заряда батареи. Еще одно достоинство таких АКБ — низкий саморазряд. За год простоя емкость уменьшится всего лишь на 20 %.
Yuasa
Корпорация Yuasa имеет японские корни и 100-летнюю историю работы в сфере производства АКБ. Наиболее мощные заводы компании находятся в Тайване, Японии и Великобритании. Имеются представительства в более чем 50 странах, официальный дистрибьютор в РФ – Энергон. Батареями Yuasa оснащают свое оборудование такие производители как APC.
Особенности продукции
Производитель предлагает 6 линеек батарей AGM, для ИБП к газовому котлу лучше всего подойдут:
- NP (NPH, NPW). Срок службы до 5 лет. Емкость в диапазоне 0,8-100 А*ч. Напряжение 6 или 12 В;
- NPL. Срок службы 10 лет. Емкость в диапазоне 24-200 А*ч. Напряжение 6 или 12 В;
- RE (REW). Срок службы 10 лет. Диапазон емкостей 5-180 А*ч. Напряжение 12 В;
- ENL. Срок службы 15 лет. Диапазон емкостей 100-163 А*ч. Напряжение 4, 6 или 12 В
Характеристики | Yuasa NPL 38-12I | Yuasa NPL 78-12IFR | Yuasa NPL 100-12 |
---|---|---|---|
Технология | AGM | ||
Напряжение, В | 12 | ||
Емкость, А*ч | 38 | 78 | 100 |
Масса, кг | 14 | 27,5 | 39 |
Срок службы, лет | 10 | ||
Примерная цена, руб. | 12300 | 24500 | 31500 |
Вывод: покупая батарею от Yuasa, вы не переплачиваете за бренд, но получаете качественный продукт, который при правильной эксплуатации прослужит не меньше 8 лет
При покупке обращайте внимание на дату производства аккумулятора, оцените соответствие его веса данным из таблиц с характеристиками. Покупайте только в проверенных магазинах!
ЗАРЯДКА внешним зарядным устройством
Теперь я хочу отдельно коснуться правильной зарядки аккумулятора моего ИБП. Как я упоминал выше, я расскажу почему я предпочитаю зарядку АКБ постоянным напряжением. Коснусь этого вопроса на примере своей зарядки. Выглядит она так:
Правильная зарядка для аккумулятора
Схему её можно найти в журнале Радио. Огромная благодарность моему папе, который нашёл её а потом спаял и автору этой разработки – М.Шумилову (https://www.radioway.ru/2009/01/kompyuternyi_blok_pitanija_-_zarjadnoe_ustroistvo_.html) за грамотный и очень полезный прибор изготовленный из компьютерного блока питания. Зарядка достаточно сложна в изготовлении и в настройке. Но после этого процесса она будет радовать своей точностью и простотой зарядки АКБ на гарантированных 100 % емкости. Индикатор показывает помимо тока, напряжения и мощности зарядки затраченные на зарядку ваттчасы. Так она у меня выглядит изнутри:
Как выглядит схема зарядного устройства на основе компьютерного блока питания
Напряжение заряда 14,40 вольт (юстируется при настройке)
Именно чтобы было не 14,39 и не 14,41! Это важно. Ток зарядки ограничивается на тот диапазон АКБ, который вы планируете заряжать
У меня ток ограничен до 6,5 ампер. Для моих нужд это оптимальный ток.
Такой зарядкой можно заряжать АКБ ёмкостью от 20 Ач до 80 Ач. Конечно можно заряжать и АКБ в 150 Ач. Но время зарядки будет около двух суток. При подключенном аккумуляторе напряжение падает, ток зарядки максимальный
Тут следует обратить внимание на то, что если не ограничить ток зарядки, он может быть первые несколько секунд таким, какова ёмкость АКБ. По мере зарядки АКБ напряжение стремится к 14,40 вольтам а ток зарядки постепенно падает
Как только напряжение поднялось до 14,40 вольт – мы сможем увидеть один из главных параметров АКБ, который не так просто узнать – ТОК САМОРАЗРЯДА. По нему можно узнать, на сколько АКБ изношена и чего от неё ожидать зимой.
Также плюс такого метода зарядки в том, что Вы никогда не перезарядите АКБ. Она может стоять на зарядке хоть 3 месяца. Электролит никогда не закипит и она будет заряжена на 100%. К сожалению промышленные зарядки такого типа стоят очень дорого, да и встроенный амперметр с вольтметром – прямое доказательство того, что зарядка действительно не халтурная. В отличии от говнохреней Bosh и прочих Vart, где индикация контроля осуществляется светодиодами, которые загораются по какому-то там случаю метеоризма изготовителя. Теперь я точно и без непоняток объяснил цифру в 14,40 вольт.
После процесса зарядки нужно подождать около 2-6 часов (в зависимости от ёмкости АКБ) пока батарея придёт в состояние покоя. Напряжение будет около 13 вольт. И в течении суток-двух (когда все химические процессы внутри прекратятся полностью) напряжение батареи опустится до напряжения в 12,8 вольт. Начнётся процесс её саморазряда. Теперь, надеюсь, стало понятно, почему я заткнул отверстия в АКБ и не парюсь по поводу вредных испарений во время зарядки. Периодически, раньше раз в полгода, сейчас раз в пару лет, я тестирую и обслуживаю АКБ. Проверяю ареометром плотность электролита в банках и его уровень. Ну и соответственно дозаряжаю резервную АКБ внешней зарядкой.
Перечень оборудования и материалов
Рекомендуем заранее приобрести все комплектующие для замены, в этом случае процедуру можно провести за минимальное время. Вам понадобятся:
- Источник бесперебойного питания;
- Обслуживаемая кислотно-свинцовая стартерная аккумуляторная батарея;
- Желательно приобрести аккумуляторный ящик под размер батареи;
- Провод соединительный гибкий, сечением не менее 4 кв. мм;
- Клеммы для присоединения проводов к аккумулятору и источнику, разъемы для подключения вентиляторов к аккумулятору;
- Вентиляторы охлаждения ИБП с питанием 12 В, рекомендуется две штуки — приточный и вытяжной.
Перед покупкой оборудования внимательно изучите характеристики вашего ИБП, от номинального напряжения его батареи будут зависеть параметры и количество всех остальных элементов схемы.
Дополнительное охлаждение ИБП потребуется в связи с увеличением времени работы трансформатора на заряд батареи большой емкости. Возможно, дополнительно потребуется изготовление вентиляционных отверстий в корпусе источника.
Способ прокладки соединительных проводов выбирайте по кратчайшему расстоянию, в случае увеличения длины провода придется увеличить его сечение.
Виды ИБП
Оборудование разделяется на 2 категории по конфигурации кривой тока в выходной цепи:
- чистая синусоида;
- псевдосинусоида (кривая, максимально приближенная к синусоиде).
Недостатком первого типа изделий является повышенная стоимость, но сформированное напряжение не оказывает негативного влияния на электронные блоки газового котла. При подаче псевдосинусоидального напряжения возможна регистрация ошибки, которая переводит нагревательный узел в режим аварийной работы или отключает подачу питания.
В конструкции оборудования используются циркуляционные насосы с асинхронным электроприводом Grundfos UPS, которые начинают перегреваться и гудеть при нарушении синусоиды напряжения.
Необходимо учитывать наличие в котле дополнительной помпы типа Grundfos УПС, которая обеспечивает перекачку жидкости внутри резервуара. При повреждении насоса нарушается теплообмен, что приводит к прогоранию трубок.
Устройство бесперебойного питания должно выдерживать повышенный пусковой ток (двух- или трехкратный от номинального значения). Если в цепи отопления имеется дополнительное электрическое оборудование, то оно подсоединяется к цепи бесперебойного питания.
Бесперебойные устройства делятся на 3 типа по схеме стабилизации:
- Линейное оборудование, не оснащенное стабилизацией напряжения, которое идентично параметрам синусоиды во входной и выходной цепях. Изделие поддерживает режим аварийного отключения от внешней сети питания и автоматический переход на подачу тока от батарей. В конструкции предусматривается инверторный модуль для формирования синусоидального тока, для переключения режимов работы используются реле.
- Линейно-интерактивный, оборудованный упрощенным стабилизатором, снижающим периодичность переключения рабочих режимов. Лучшие модификации обеспечивают питание внешнего оборудования на протяжении 9-10 часов. Недостатком изделий является кратковременный перерыв подачи питания, происходящий в момент срабатывания реле.
- Оборудование с дублированным преобразователем, поддерживающее стабилизацию напряжения в выходной цепи. Электронный модуль преобразует переменное напряжение в постоянное, а затем выполняет обратную конвертацию.
За счет двойной обработки достигается сглаживание синусоиды. Конструкция части устройств допускает подсоединение бензиновой генераторной установки, обеспечивающей подзарядку аккумуляторов через встроенный выпрямительный модуль.
Принцип работы АКБ
АКБ имеет два крайних рабочих состояния – полностью разряжена и полностью заряжена. Коснусь более детально этих двух состояний. Любой автомобильный АКБ состоит из 6 “банок”. Это сленговое понятие сосуда, в котором находятся пластины и кислота. Пластины в этих сосудах соединены последовательно. Вот здесь есть первый фундаментально важный момент. Одна “банка” тоже имеет два крайних рабочих состояния – полностью разряжена с напряжением 2,00 вольт и полностью заряжена с напряжением 2,40 вольт.
- Напряжение полностью разряженной АКБ – 12,00 вольт ( 6 х 2 )
- Напряжение полностью заряженной АКБ – 14,40 вольт ( 6 х 2,4 )
Как же так, спросите вы? Ведь напряжение на АКБ никогда не бывает больше 13 вольт. И будете правы. Напряжение на полностью заряженной АКБ будет в пределах 12,75 – 12,80 вольт при плотности электролита 1,26 г/куб.см и при температуре 25 градусов по Цельсию. Но откуда 14,4 вольта ?.. Во время зарядки и разрядки в АКБ происходят сложные химические процессы, длящиеся после отключения зарядного устройства или нагрузки какое-то время. Это можно назвать химической инерцией. Соответственно меняется плотность электролита.
Температура в АКБ тоже может быть разной ( от -40 до +50). Когда в АКБ происходят какие-то процессы, меняются все её показатели. И они взаимосвязаны между собой. Напряжение 12,75 – 12,80 вольт – это “напряжение покоя” полностью заряженной АКБ. У полностью заряженной АКБ при подключении нагрузки напряжение упадёт. При отключении нагрузки напряжение снова будет стремиться к тем самым 12,75 – 12,80 вольтам. Но так как было отдано какое-то количество энергии напряжение (в зависимости от этого количества) до 12,75 – 12,80 вольт уже не поднимется.
АКБ считается разряженной на какое-то количество процентов. Соответственно при зарядке напряжение повышается, а когда зарядка прекращается (прекращаются и процессы внутри АКБ) напряжение снова стремится к напряжению покоя.
А вот здесь на подиуме появляется Его Величество Электрический Ток, измеряемый амперами. Чем больше ток нагрузки на АКБ, тем большее количество энергии за единицу времени батарея отдаст. И соответственно разрядится. На АКБ обычно пишут её электрическую ёмкость.
Электроёмкость АКБ это произведение постоянного тока разряда АКБ на время разряда при номинальном напряжении (для автомобильного АКБ это 12 вольт).
Соответственно за час АКБ электроёмкостью 60 Ач может отдать 60 ампер напряжением 12 вольт до её полной разрядки. Практически это выглядит так: если батарею нагружать током 60 ампер один час, её напряжение снизится с 12,75 – 12,80 вольт до 12,00 вольт. Это фундаментальная основа работы АКБ.
Практически же у АКБ есть одна очень неприятная особенность. Ток саморазряда. Причём этот ток увеличивается, если АКБ стоит на солнце и температура электролита в ней повышается. Но и ёмкость АКБ, соответственно, повышается. А вот зимой ток саморазряда уменьшается. Но и ёмкость АКБ соответственно уменьшается. Поэтому существуют стандарты на эксплуатацию, хранение, консервацию АКБ, учитывающие все эти факторы.
У новой АКБ электрической ёмкостью около 60 Ач ток саморазряда при температуре 25 градусов по цельсию обычно не превышает 20 миллиампер. Это значит, что при комнатной температуре АКБ может разрядиться наполовину своей электроёмкости за четыре-пять месяцев. При старении АКБ и при её интенсивной эксплуатации ток саморазряда повышается с каждым циклом разряд-заряд. При нагрузке на АКБ ток саморазряда и ток нагрузки суммируются. Но как же 14,40 вольт, опять настойчиво спросите ВЫ?… Вот здесь есть второй фундаментально важный момент.
На каких устройствах можно узнать емкость АКБ представленными способами
Получить информацию о емкости батареи при помощи рассмотренных вариантов можно на различных устройствах. Методы помогают рассчитать емкость аккумулятора планшета, телефона, ноутбука, автомобиля, электровелосипеда, ИБП и прочих аппаратов.
Пример расчета емкости батареи представлен на видео.
Емкость аккумулятора может рассчитываться в любое время эксплуатации. Использование одного из методов должно зависеть от разновидности аппарата и источника его питания. На выбор оказывает влияние и необходимое напряжение, время зарядки и разряда. Подробное изучение методологии позволит определять значения быстро и точно, не допуская ошибок и отклонений.
Рейтинг интересных моделей
В таблице показаны технические характеристики лучших ИБП для ПК. В данном рейтинге модели размещены в порядке убывания рейтинга ИБП по популярности, сначала идут сравнительно недорогие распространённые источники, а в конце показаны качественные гаджеты премиум-класса.
Наименование | Полная мощность | Активная мощность | Входное напряжение | Стабильность выходного напряжения | Габариты | Вес | Тип | Цена |
APC by Schneider Electric Back-UPS BK500EI | 500, ВА | 300, Вт | 1600 — 278, В | ± 7 % | 92x165x285, мм | 5, кг | резервный | 9 160, руб. |
Энергия Гарант 500 | 500, ВА | 300, Вт | 155 – 275, В | ± 10 % | 140x170x340, мм | 5,2, кг | интерактивный | 24 430, руб. |
Powercom RAPTOR RPT-600A EURO | 600, ВА | 360, Вт | 160 – 275, В | ± 5 % | 100x140x278, мм | 4,2, кг | интерактивный | 2 967, руб. |
CyberPower OLS1000ERT2U | 1000, ВА | 900, Вт | 1600-300, В | ± 1 % | 438x88x430, мм | 13,2, кг | с двойным преобразованием | 22 320, руб. |
EATON 5SC 500i | 500, ВА | 350, Вт | 184 – 276, В | ± 7 % | 150x210x240, мм | 6,6, кг | интерактивный | 9 600, руб. |
IPPON Innova RT II 6000 | 6000, ВА | 6000, Вт | 110 – 275, В | ± 5 % | 438x86x573, мм | 13, кг | с двойным преобразованием | 126 347, руб. |
Macan Comfort MAC-3000 | 3000, ВА | 3000, Вт | 208 – 240, В | ± 3 % | 191x327x406, мм | 22,9, кг | с двойным преобразованием | 38 135, руб. |
Ниже представлен рейтинг лучших источников бесперебойного снабжения разных производителей.
APC by Schneider Electric Back-UPS BK500EI
Цена–качество
9
Функциональность
8
Надёжность
7
Итого
8
Этот гаджет не подойдёт для мощных игровых компьютеров, но замечательно подходит для офисных. Отличается стабильной работой.
Плюсы и минусы
встроенная защита от всплесков напряжения;
небольшие габариты;
быстрая зарядка АКБ;
возможность управлять устройством через сетевой порт;
наличие встроенного автоматического предохранителя.
небольшая выходная мощность;
отсутствие евророзеток.
Купить на Я.Маркет
Энергия Гарант 500
Цена–качество
6
Функциональность
9
Надёжность
9
Итого
8
Рассматриваемое устройство не подойдёт для производительных игровых компьютеров. Отличается тихой и стабильной работой. Сглаживает скачки напряжения.
Плюсы и минусы
бесшумная работа;
небольшие размеры;
встроенная защита от перегрузки.
наличие всего одного разъёма;
малая мощность.
Купить Я.Маркет
Powercom RAPTOR RPT-600A EURO
Цена–качество
10
Функциональность
6
Надёжность
7
Итого
7.7
Плюсы и минусы
сравнительно быстрая зарядка;
бесшумная работа;
небольшие габариты;
встроенная защита от перегрузок;
низкая цена.
из-за небольшой выходной мощности нельзя использовать вместе с игровыми ПК;
Купить Я.Маркет
CyberPower OLS1000ERT2U
Цена–качество
4
Функциональность
9
Надёжность
9
Итого
7.3
Отличается стабильной работой. Почти не греется. Имеется возможность подключения дополнительных батарей. Чаще используется для подключения серверов.
Плюсы и минусы
выходная мощность;
максимальная защита подключаемых устройств;
на выходе чистая синусоида.
уровень шума.
Купить Я.Маркет
EATON 5SC 500i
Цена–качество
5
Функциональность
8
Надёжность
8
Итого
7
Рекомендуется использовать для офисных компьютеров. Отличается бесшумной работой. Практически не нагревается.
Плюсы и минусы
есть функция фильтрации помех;
быстрая зарядка;
наличие информационного экрана.
маленькая мощность, недостаточная для подключения производительных ПК.
Купить Я.Маркет
IPPON Innova RT II 6000
Цена–качество
2
Функциональность
9
Надёжность
9
Итого
6.7
Приемлем для питания серверов. Отличается стабильной работой. Практически не нагревается.
Плюсы и минусы
большая выходная мощность;
наличие информационного экрана;
на выходе чистая синусоида;
возможность подключения дополнительных аккумуляторов.
высокая стоимость.
Купить Я.Маркет
Macan Comfort MAC-3000
Цена–качество
3
Функциональность
8
Надёжность
8
Итого
6.3
Один из самых мощных ИБП в нашем рейтинге. Рассматриваемый прибор рекомендуется использовать для питания серверов. Способен обеспечить надёжную защиту подключаемых устройств. На выходе будет чистая синусоида.
Плюсы и минусы
большая выходная мощность;
возможность использования дополнительных батарей;
бесшумная, стабильная работа;
есть функция холодного старта;
предусмотрен информационный экран.
явных недостатков нет.
Купить Я.Маркет
Спасибо, помогло!1Не помогло
Сейчас читают:
Рейтинг лучших источников бесперебойного питания для газового котла
Все про ИБП (источник бесперебойного питания): зачем нужен и как работает
Как рассчитать время работы и мощность источника бесперебойного питания
Как выбрать надёжный блок питания для компьютера
Как подключить автомагнитолу дома через блок питания
Калькулятор электростанции на солнечных батареях
Заполните цветные поля
Нагрузка переменного тока питаемая через инвертор | Мощность, Ватт | Количество, шт | Часов в неделю | Вт*ч в неделю |
ИТОГО | ||||
Укажите КПД инвертора, % | ||||
Нагрузка постоянного тока, в неделю, для питания инвертора, Вт*ч | ||||
Выберите входное напряжение инвертора постоянного тока | В | |||
Полная нагрузка переменного тока, Ач в нед. | ||||
Список нагрузки постоянного тока: | ||||
|
||||
Принятое напряжение постоянного тока | В | |||
Расчет количества Ач в неделю на нагрузку пост. тока | Ач | |||
Общее кол-во Ач в неделю, потребляемое нагрузкой переменного тока | Ач | |||
Общее кол-во Ач в неделю потребляемое всей нагрузкой | + | или кВт*ч в неделю | ||
Расчитаем количество Ач в день | или кВт*ч в сутки | |||
Расчет аккумуляторной батареи | ||||
Потребность в электричестве в Ач | ||||
Введите ожидаемое число последовательных дней без солнца | дни | |||
Расчет к-ва электричества, которое нужно запасти в АКБ | Ач | |||
Введите глубину разряда для АКБ в процентах | % | |||
Необходимая емкость с учетом глубины разряда | Ач | |||
Введите коэффициент учитывающий снижение емкости АКБ при понижении температуры (10%=1.1, 30%=1.3) | ||||
Посчитаем емкость для обеспечения работы системы в холодную погоду | x | Ач | ||
Введите номинальную емкость выбранной батареи | Ач | |||
Число батарей соединенных параллельно | ||||
Число батарей, соединенных последовательно (укажите напряжение одной батареи) | ||||
Общее количество аккумуляторных батарей | * | шт | ||
Расчет количества фотоэлектрических модулей | ||||
Общее потребляемое количество электричества в Ач | или | кВт*ч в сутки | ||
Потери на заряд-разряд АКБ (20% для AGM и GEL и 30-50% для стартерных) | + | % | кВт*ч в сутки | |
Среднее количество пиковых солнечных часов в вашей местности из таблиц | зима! | |||
Расчетная мощность солнечной батареи | кВт | |||
Укажите мощность используемого фотоэлектрического модуля | Вт | |||
Определим количество модулей и переведем в кВт | ||||
Округлим до ближайшего большего целого значения. | шт | |||
Укажите номинальное напряжение одной солнечной батареи | В | |||
Определим число последовательных модулей для требуемого выходного напряжения | ||||
Расчетный состав электростанции на солнечных батареях | ||||
Наименование | К-во, шт | Укажите цену, р | Сумма | |
Фотоэлектрических модулей по | Вт | |||
Аккумуляторных батарей GEL по | Ач | |||
Контроллеры заряда на 12В | А | |||
Инвертор мощностью не менее | кВт | |||
Соединительная арматура ~2% | ||||
Всего | руб |
Рассчитайте максимальную нагрузку ИБП
Нагрузка – это совокупное количество энергии, которое потребляют электрические устройства. Чтобы рассчитать нагрузку, необходимо составить список оборудования, в котором указана общая мощность, необходимая для правильной работы каждой единицы оборудования. Например, если вы хотите одновременно запустить ПК мощностью 120 Вт, VPN-маршрутизатор 30 Вт, сервер 960 Вт, два сетевых коммутатора мощностью 280 Вт и устройство хранения 480 Вт, общая требуемая нагрузка составит 2150 Вт.
Примечание
Если оборудование имеет резервный источник питания, учитывайте мощность только одного источника питания.
Почему сокращается срок службы
Сколько прослужит батарея, зависит от многих факторов, не каждый водитель способен определить, почему аккумуляторы ломаются раньше окончания гарантийного срока. Чаще всего причина в человеческом факторе, плохом состоянии автомобиля, в частности энергосистемы. Если человек выбрал необслуживаемый аккумулятор, как правило, после установки он забывает, что иногда нужно смотреть на индикатор, показывающий текущее состояние батареи.
Глубокий разряд, перезаряд
Как определить степень заряженности АКБ?
Уровень заряда влияет на срок службы батареи. Условия хранения, эксплуатации конкретной модели АКБ указаны в технической документации – их необходимо соблюдать. Например, если батарея не используется длительное время, её необходимо снять, обеспечить требуемый уровень заряда (показатели зависят от типа аккумулятора), спрятать в сухом, отапливаемом помещении.
Частые полные заряды также снижают ёмкость, пусковой ток АКБ. Например, для литиевых источников питания глубокий переразряд чреват падением потребительских свойств, полной поломкой. Не всегда переразряженный источник питания можно вернуть к жизни, равно как и вернуть в магазин по гарантии.
Особый контроль за состоянием аккумулятора следует обеспечить в авто, где установлено много дополнительных электрических приборов. В условиях города при коротких поездках генератор не всегда успевает восполнить энергию, поэтому регулярно выполняйте получасовые поездки, таким образом, продлевая срок службы АКБ.
Короткое замыкание
Наличие короткого замыкания в электрической системе автомобиля – одна из распространённых проблем поломки АКБ. Даже если источник питания переживёт внештатную ситуацию, он вряд ли прослужит долго. Основная причина возникновения короткого замыкания – заводской брак, отсутствие должно ухода, приведшее к ржавлению, разрушению пластин внутри банок.
Сульфатация
Недостаток напряжения на электродах, низкий уровень, несоответствие плотности электролита могут привести к сульфатации пластин, когда на них образуется налёт, препятствующий нормальной химической реакции. Проблема появляется, если напряжение в АКБ падает ниже 10,8 В.
Сульфатация пластин аккумулятора.
Температура
Экстремальные температуры, резкие перепады всегда негативно влияют на работу аккумулятора. Сильный холод, жара изменяют плотность электролита. В мороз он становится вязким, иногда вода может замёрзнуть. Это может привести как к падению пускового тока, снижению ёмкости, повышенному саморазряду, так и механическому повреждению банок, что приведёт батарею в полную негодность. Для северных регионов разработаны модели с повышенной ёмкостью, пусковым током.