Одна формула, чотири коефіцієнти і три поправки, які відрізняють розрахунок інженера від поради «беріть із запасом». Після цієї статті ви перевірите будь-яку пропозицію за пʼять хвилин.
Корисна ємність АКБ = середнє навантаження (Вт) × потрібні години ÷ 1000 ÷ 0,92 (ККД інвертора). Паспортну ємність отримуємо, поділивши результат на допустиму глибину розряду: 0,9 для LiFePO4 і 0,5 для свинцю. Для 320 Вт протягом 10 годин це 3,5 кВт·год корисної енергії та близько 3,9 кВт·год паспортної літієвої батареї.
Крок 1. Середнє навантаження — не те саме, що сума потужностей
Найпоширеніша помилка розрахунку — скласти потужності всіх приладів і вважати, що вони працюють безперервно. Насправді більшість побутової техніки має коефіцієнт використання.
- Холодильник. На шильдику 150-200 Вт, але компресор працює приблизно третину часу. Середнє споживання — 50-70 Вт, або 1,2-1,7 кВт·год на добу.
- Газовий котел із насосом. Пік 120-150 Вт, у міжсезоння насос молотить майже постійно, у морози — з паузами. Розумно рахувати 80-100 Вт середніх.
- Освітлення. Світиться не все і не завжди. Для будинку реальне середнє — 60-120 Вт, а не сума всіх ламп.
- Роутер, Starlink, камери. Ось це працює рівно 24/7: 60-120 Вт без пауз. Такі споживачі рахують за повним номіналом.
Найточніший спосіб — поставити на ввід резервної групи звичайний лічильник із виміром добового споживання. Одна доба вимірювань дає цифру, точнішу за будь-які таблиці. Якщо лічильника немає — беріть повний номінал для цілодобових споживачів і третину номіналу для циклічних.
Крок 2. Години автономії: рахуйте за найгіршим, а не за середнім відключенням
Якщо графік «4 через 4», спокуса рахувати чотири години велика. Але взимку графіки зриваються, і аварійне відключення після планового дає 8-10 годин поспіль. Батарея, розрахована рівно на чотири години, сідає в нуль саме тоді, коли резерв потрібен найбільше.
Практичний підхід: беріть тривалість типового відключення і множте на 1,5-2. Для більшості українських обʼєктів робочий орієнтир — 8-10 годин автономії критичних ліній. Це не «із запасом», це реалістична вимога.
Крок 3. Формула і чому в ній саме такі коефіцієнти
Паспортна ємність (кВт·год) = корисна енергія ÷ DoD
Ємність в А·год = паспортна × 1000 ÷ U
- P — середнє навантаження у ватах (крок 1).
- t — години автономії (крок 2).
- η — ККД інвертора, 0,90-0,94. Ці 6-10% ідуть у тепло на перетворенні постійного струму в змінний, і повернути їх неможливо.
- DoD — допустима глибина розряду: 0,9 для LiFePO4, 0,8 для NMC, 0,5 для AGM і гелю.
- U — напруга батарейної шини: 12, 24 або 51,2 В.
Приклад до кінця
Дім: роутер і Starlink 90 Вт, освітлення 80 Вт, холодильник 60 Вт середніх, котел із насосом 90 Вт. Разом 320 Вт. Потрібно 10 годин.
Корисна енергія = 320 × 10 ÷ 1000 ÷ 0,92 = 3,48 кВт·год.
Паспортна для LiFePO4 = 3,48 ÷ 0,9 = 3,87 кВт·год.
В ампер-годинах на 51,2 В = 3,87 × 1000 ÷ 51,2 = 76 А·год.
Одна батарея 51,2 В / 100 А·год закриває задачу з запасом. А популярна порада «беріть 200 А·год на 12 В» дала б 2,56 кВт·год паспортних — і не закрила б.
Порахуйте свою ємність за формулою з цієї статті
Підставте середнє навантаження і потрібні години — отримаєте корисну енергію, паспортну ємність і ампер-години для вашої напруги.
Формула: корисна енергія = навантаження × години / ККД інвертора (0,92). Паспортна ємність = корисна / допустима глибина розряду. Запас на старіння батареї (10-20%) інженер додає окремо.
Готові цифри? Надішліть їх — підберемо конкретні моделі АКБ та інвертора під вашу фазність.
Перевірити з інженеромТри поправки, які відрізняють розрахунок від реальності
- Старіння батареї. Через 5-7 років LiFePO4 віддає 85-90% початкової ємності. Якщо система має тримати задачу весь строк служби, додайте 10-15% зверху.
- Температура. При 0 °C літієва батарея віддає близько 80% номіналу, при -10 °C — до 70%. Для неопалюваної котельні це не дрібниця, а третина розрахунку.
- Час на заряд. Батарея має встигнути зарядитись у вікні, коли є мережа. Перевірте: ємність ÷ струм заряду інвертора = години. Якщо виходить більше, ніж триває вікно зі світлом, ємність доведеться зменшити або взяти інвертор із більшим струмом заряду.
Ви берете батарею 15 кВт·год, а інвертор дає струм заряду 40 А (близько 2 кВт). Повний заряд — понад 7 годин безперервної мережі. У графіку «4 через 4» така система ніколи не зарядиться повністю і за кілька діб сповзе в нуль. Перевірте цю пару цифр до оплати: інвертор із більшим струмом заряду коштує менше, ніж зайві кіловат-години батареї, які ви ніколи не заповните.
Скільки батареї потрібно різним обʼєктам: орієнтири
| Обʼєкт | Що живимо | Середнє | Батарея LiFePO4 |
|---|---|---|---|
| Квартира, мінімум | Роутер, світло, зарядки | 120-180 Вт | 1,5-2,5 кВт·год |
| Квартира з котлом | + газовий котел, холодильник | 250-350 Вт | 3-5 кВт·год |
| Будинок, критичні лінії | Котел, насос, світло, звʼязок, холодильники | 350-550 Вт | 5-10 кВт·год |
| Будинок із комфортом | + кухня, пральна, кабінет | 700-1200 Вт | 10-20 кВт·год |
| Малий офіс | Робочі місця, сервер, звʼязок, світло | 800-1500 Вт | 10-20 кВт·год |
| Магазин із холодом | Каси, холодильні вітрини, освітлення | 2-5 кВт | 20-50 кВт·год |
Це орієнтири для швидкої перевірки бюджету, а не проєкт. Реальна цифра зʼявляється після переліку навантажень і бажаних годин.
Що робити, якщо потрібна ємність не влазить у бюджет
Ситуація нормальна, і виходів із неї три — усі кращі за «візьмемо дешевий свинець».
- Скоротити резервну групу. Прибрати з резерву те, що переживе відключення: пральну машину, посудомийку, бойлер, теплу підлогу. Часто це зменшує потрібну ємність удвічі.
- Почати з половини і масштабувати. Правильно спроєктована низьковольтна система дозволяє додати другу батарею через рік без заміни інвертора. Головна умова — той самий тип і модель.
- Додати джерело замість ємності. Кілька сонячних панелей навіть узимку дозаряджають батарею вдень, і потрібна ємність зменшується. Іноді 3-4 панелі дешевші за додаткові 5 кВт·год літію.
| Параметр | Орієнтир | Що це означає на практиці |
|---|---|---|
| ККД інвертора (η) | 0,90-0,94 | 6-10% енергії батареї йде в тепло при перетворенні |
| Глибина розряду LiFePO4 | 0,9 | З 5 кВт·год паспортних доступно 4,5 кВт·год |
| Глибина розряду AGM/GEL | 0,5 | З 5 кВт·год паспортних доступно лише 2,5 кВт·год |
| Запас на старіння | +10-15% | Через 5-7 років ємність падає до 85-90% |
| Втрата на холоді (0 °C) | -20% | Неопалювана котельня зʼїдає пʼяту частину розрахунку |
| Автономія, орієнтир для України | 8-10 год | Планове відключення плюс аварійне внахлест |
Батареї, на яких зручно перевіряти формулу
Модуль на 5,12 кВт·год — типовий крок для будинку, 1,28 кВт·год — крок для квартири і котла. Підставте свою цифру автономії і побачите, скільки блоків потрібно.
Ціни й наявність оновлюються щодня. Якщо потрібна інша потужність або ємність — напишіть, підберемо аналог з каталогу.
Помилки, які найдорожче обходяться
Чим загрожує: Ємність завищена в 2-3 рази, бюджет роздутий, гроші лежать у батареї без потреби.
Як правильно: Для циклічних споживачів беріть третину номіналу, для цілодобових — повний.
Чим загрожує: Аварійне відключення поверх планового садить батарею в нуль саме тоді, коли резерв критичний.
Як правильно: Множте типову тривалість на 1,5-2; орієнтир для України — 8-10 годин.
Чим загрожує: Велика батарея не встигає зарядитись між відключеннями і за кілька діб сповзає в нуль.
Як правильно: Перевірте: ємність ÷ струм заряду має бути менше, ніж вікно з мережею.
Чим загрожує: Розрахунок на 10 годин у січні перетворюється на 7 — і система «раптом» не тягне.
Як правильно: Для неопалюваних приміщень закладайте -20% ємності або передбачте підігрів.
- Корисна енергія = навантаження × години ÷ 1000 ÷ 0,92; паспортна ємність = корисна ÷ глибина розряду.
- Середнє навантаження циклічної техніки — приблизно третина шильдика, роутера і камер — повний номінал.
- Плануйте 8-10 годин автономії: аварійне відключення накладається на планове.
- Батарея має встигати зарядитись: ємність ÷ струм заряду інвертора менше вікна з мережею.
- Не влазить у бюджет — скоротіть резервну групу або додайте панелі, а не переходьте на свинець.
Часті запитання
Скільки кВт·год потрібно для квартири?+
Для мінімального сценарію (роутер, освітлення, зарядки) вистачає 1,5-2,5 кВт·год. Якщо додати газовий котел і холодильник, потрібно 3-5 кВт·год на 8-10 годин автономії. Точна цифра залежить від бажаних годин і від того, чи входить у резерв кухня.
Чи можна взяти батарею з великим запасом на майбутнє?+
Можна, але це заморожені гроші й додаткове навантаження на систему заряду. Розумніше взяти правильну ємність зараз і закласти можливість додати модуль пізніше — для низьковольтних LiFePO4 це штатний сценарій.
Як виміряти реальне споживання без приладів?+
Зніміть показники лічильника ввечері й вранці та поділіть різницю на кількість годин — отримаєте середню потужність обʼєкта. Далі відніміть те, що не піде на резерв: бойлер, плиту, пральну машину.
Чому в розрахунку ділять на ККД, а не множать?+
Бо втрати знімаються з батареї, а не додаються до навантаження. Щоб віддати в розетку 1 кВт·год, батарея має віддати 1 ÷ 0,92 = 1,087 кВт·год. Множення на 0,92 занизило б потрібну ємність.
Скільки батарей можна зʼєднати паралельно?+
Для більшості низьковольтних LiFePO4 виробник дозволяє 4-16 модулів у паралель, і це вказано в паспорті. Усі модулі мають бути однієї моделі, бажано однієї партії, і зʼєднані кабелями однакової довжини — інакше струм розподіляється нерівномірно.
Чи впливає потужність інвертора на потрібну ємність?+
Прямо ні: інвертор визначає, скільки можна вмикати одночасно, а батарея — скільки годин. Непрямо впливає, бо потужніший інвертор зазвичай має більший струм заряду і швидше відновлює батарею між відключеннями.
Порахувати під ваш об'єкт
Надішліть місто, тип об'єкта, фото щита і перелік того, що має працювати під час відключення. Повернемо зрозумілий сценарій: що працюватиме, скільки годин, скільки коштує старт і як систему можна буде розширити.