Стаття пояснює, як правильно підібрати потужність інвертора з урахуванням пускових струмів і типів навантажень, включно з прикладами розрахунків і рекомендаціями щодо вибору моделей.
Зміст:
Що таке пусковий струм та пікова потужність?
У електротехніці пусковий струм (або стрибок увімкнення) — це максимальний миттєвий вхідний струм, який споживає електричний пристрій під час увімкнення. Він виникає, коли пристрій уперше вмикають, оскільки початковий опір пристрою дуже низький, і струм може бути в кілька разів більшим за номінальний або сталий струм пристрою.
Пусковий струм може бути проблемою для роботи інверторів та ДБЖ в певних умовах, оскільки прилади які мають великі пускові струми можуть при включені перевантажувати інвертори, що призводить до спрацювання захисту та вимикання.
Якщо бувають пускові струми, то відповідно бувають і пікові потужності, які виникають під час запуску обладнання.
Деякі споживачі при запуску мають множинні сплески енергії кратні фактичній номінальній потужності. Ці піки потужності виникають лише на короткий час, але вони повинні бути витримані інверторам або ДБЖ.
Більшість інверторів на ринку можуть впоратися з подвійними піковими навантаженнями на короткий час. Але не завжди цього вистачає. Тому важливо звертати увагу на пускові струми (пікову потужність) всіх споживачів електроенергії, які будуть підключатися до інвертору. Підрахунок сумарної пікової потужності дозволить нам правильно підібрати потужність інвертора.
Які типи споживачів мають пускові струми?
В основному споживачів електроенергії можна розділити на три групи:
1. Навантаження з резистивною складовою
До цього класу можна віднести, наприклад, радіатори, бойлери, плити та світильники. Вони визначаються тим, що вся споживана потужність перетворюється на світло або тепло. Тому їх ще називають активними споживачами електроенергії. Для інверторів та ДБЖ — ця група є найменш проблематичною, оскільки при резистивних навантаженнях їх потужність не змінюється під час запуску, тому що вони не мають пускових струмів.
2. Навантаження з індуктивною складовою
Наступною великою групою є так звані пристрої з індуктивним навантаженням. До них відносяться прилади, які мають електродвигуни (катушку з намоткою проводу). Ми кожен день з ними стикаємось - це пральні машини, насоси, холодильники, кондиціонери. Тут все стає дещо складніше. Через те, що ці прилади мають електродвигун, він спочатку повинен запуститися - і тут вступає в гру горезвісний пусковий струм.
Уявімо собі велосипед, який повинен швидко розігнатися з місця. Це вимагає трохи додаткової сили, щоб рушити з місця. Однак коли велосипед набирає обертів, їздити стає помітно приємніше. Принцип запуску будь-якого електродвигуна (індуктивного навантаження) схожий.
Тому при підборі потужності інвертора або ДБЖ важливо врахувати наступні моменти:
- Яка сумарна номінальна потужність всіх споживачів, яких треба заживити від резервного живлення?
- Яка сумарна пікова потужність всіх споживачів, яких треба заживити від резервного живлення?
Цю інформацію можна знайти у відповідній інструкції або на шильдику обладнання. При необхідності зверніться до виробника, який може надати точні параметри.
3. Навантаження з ємнісною складовою
Це, мабуть, найбільш критична категорія споживачів, але, на щастя, мало хто стикається з цими навантаженнями. Прикладом можуть служити газорозрядні лампи або ліхтарики, які мають функцію зарядки.
На скільки більше пікова потужність від номінальної?
Окремі споживачі електроенергії та їхні двигуни побудовані надто по-різному. Однак, приблизним загальним значенням є номінальна потужність збільшена у 2-6 разів.
Нижче ми хотіли б навести кілька конкретних прикладів із нашої щоденної діяльності, щоб краще уявити ситуацію:
- Холодильники споживають в середньому 200-300 Вт, але під час пуску компресора мають 3-кратний пусковий струм, відповідно ця потужність зростає до 1 кВт.
- Пральна машина LG F2V3HS7WW. Номінальна потужність 800 Вт. Пусковий струм у 3 рази більше, отже, 2400 Вт на короткий проміжок часу.
- Насос для свердловин: Водолій БЦПЕ 0,5-63У КВ. Номінальна потужність 1270Вт, пусковий струм в 5 разів більший, відповідно, короткочасно доходить до 6350 Вт.
Але як довго інвертор повинен витримувати ці піки потужності? Тривалість пускового струму сильно відрізняється від споживача до споживача, тому, на жаль, на даний момент неможливо визначити точні цифри. Як правило, це лише доля секунди; ми говоримо про мілісекунди. Навіть в екстремальних випадках двигун досягає цільової швидкості через кілька секунд.
На що звертаємо увагу при підборі інвертора?
При підборі інвертора чи ДБЖ, звертайте увагу на перевантажувальну здатність інверторів, щоб це значення було більше за сумарне пікове навантаження всіх підключених споживачів.
Візьмемо типовий будинок для якого треба підібрати інвертор по потужності.
Уявимо, що будинок має таких споживачів:
Споживачі |
Кількість, шт. |
Номінальна потужність, Вт |
Загальна потужність, Вт |
Пускові струми |
Пікова потужність, Вт |
Світлодіодне освітлення |
5 |
15 |
75 |
1 |
75 |
Тепла підлога |
2 |
600 |
1200 |
1 |
1200 |
Телевізор |
2 |
55 |
110 |
1 |
110 |
Пральна машина |
1 |
800 |
800 |
3 |
2400 |
Холодильник |
2 |
150 |
300 |
3 |
900 |
Насос |
1 |
700 |
700 |
5 |
3500 |
Ноутбук |
1 |
100 |
100 |
1 |
100 |
З цієї таблиці вважаємо, що загальна номінальна потужність всіх приладів складає 3.3 кВт.
При цьому загальна пікова потужність дорівнює 8.3 кВт!
Низьковольтні інвертори Deye мають подвійну перевантажувальну здатність.
Так само інвертори Victron Energy мають подвійну перевантажувальну здатність.
З нашого прикладу з урахуванням сумарної пікової потужності споживачів, можна дійти до висновку, що треба обирати інвертор з перевантажувальною здатністю не менше 10 кВт.
Якщо система має 3-фазну систему живлення, то рахуємо все так само, але вже по трьох фазам.
Якщо розглядати інвертори від виробника Deye, то достатньо взяти моделі: SUN-5K-SG05LP1-EU або SUN-6K-SG05LP1-EU
Для Victron Energy - це будуть моделі: MultiPlus-II 12/5000/220-50, MultiPlus-II 24/5000/120-50, MultiPlus-II 48/5000/70-50