AlpiCool BAR. Часть 2 — Энергопотребление
Продолжу тему тестирования компрессорного автохолодильника — "…на замену VectorFrost", так как тема оказалось интересна сообществу. А если кто то уже задумался о покупке, то информация будет полезной. Да и я обещал обещал дополнить рассказ реальным тестом. В ближайшее время в планах есть скататься в Горный Алтай дней на 7-10, и самому хотелось бы знать приблизительно "на что способен холодильник", точнее не так, а — насколько он прожорлив )) На что он способен мы уже знаем.
Скажу сразу — я поражен! Я совершенно не разбираюсь во всяких там вольтах и амперах, и поэтому по заявленным характеристикам мощности итд. никак не могу судить о потреблении, нагрузках и прочем. Для меня понятен только реальный тест, где есть время работы, напряжение на аккуме и температура внутри )))
Первый тест начал в гараже. Подключил к старому аккумулятору, на его место воткнул новенькую Фурукаву! К этому моменту уже спаял хороший кабель с крокодилами и новым гнездом. Загрузил внутрь восемь поллитровых бутылочек любимого Леща и примоздрячил градусник так, чтоб он мерил температуру в камере, не касаясь стенок и содержимого.
Выставил режим ECO, температуру ноль градусов и защиту на 11,5V (при таком напряжении мое авто еще уверенно заводится). Старт!
Напряжение на аккуме было 12,6 вольт, но при подключении холодильника оно быстро упало до 12,3. Посл запуска оно просаживается на 0,3-0,6 вольта, но в момент отключения компрессора снова возвращается к исходной цифре. На фото выше (правые скрины) хорошо видно 11,7 в момент работы и 12,3 в момент достижения заданной температуры. А заданной температуры он достиг менее чем за час.
Закончив работы в гараже, оставил его подключенным к аккуму, я отправился домой, даже не расчитывая на то, что он доживет до утра… На следующий день я пришел в гараж уже после обеда и был удивлен… Аккум жив и показывает 11.9 вольт, а температура в камере +2 градуса.
Но, тест прекратил из-за его полной необъективности — на момент запуска в гараже уже было лишь +13, а тут еще сильней похолодало до +8. Понятно же, что нагрузки никакой нет — чуть охладить и поддерживать.
Вернул на место старый аккум, забрал новенькую Фурукаву (емкость 65Ач.) и перенес в кабинет. Туда же переместил и холодильник с его содержимым и оставил его прогреваться до утра понедельника.
День, и особенно утро, выдались очень загруженными и поэтому до включения руки дошли только к 11:00. Температура в помещении была +22,5, правда холодильник почему-то показывал +20. Условия оставил те же: ECO, 0, 11.5V. Старт!
На заданную температуру холодильник вышел уже через пару часов. Но конечно же это лишь температура стенки в месте крепления датчика. А на охлаждение камеры нужно еще время…
Стенки охлаждали, а бутылки еще грели ))) Но все же к концу дня температура внутри опустилась до +1,7, а я отправился домой…
Утренние показания меня сильно удивили и настолько же порадовали! Не ожидал такой автономности. Температура в камере достигла честного нуля, а аккум до сих пор не перешагнул планку 12V.
Еще сутки… На фото ниже хорошо видно, как проседает напряжение до 11 в момент работы и поднимается потом до 11,6.
К трем часам дня напряжение покоя (назовем его так) упало до 11,5, то есть до срабатывания защиты от опустошения аккумулятора, но холодильник не выключился.
Ближе к четырем часам я уже свалил в гараж практиковаться в сварочном деле… На 51-ом году жизни решил научиться ))) Вроде уже получается… Пока занят полом, но в планах еще самому и ворота гаражные сварить!
Вернулся к семи вечера и уже с сожалением увидел, что холодильник продолжает работать, хотя напряжение на аккумуляторе опустилось до 11,3 вольт.
Почему "с сожалением"… потому что при таком заряде машина уже не факт что заведется, хотя мой прошлый ASX был настроен именно на такое напряжение и успешно запускался для подзарядки аккумулятора! Но с другой стороны, лично для меня это не большая беда, так как автозапуск по падению напряжения у меня в сигналке присутствует и ничто не мешает мне настроить его на 11,5 вольт.
Холодильник решил не отключать, а довести дело до финала… Вот только к сожалению момент отключения запечатлеть не удалось, но судя по температуре в камере утром, это произошло где-то в начале ночи.
На дисплее F1 — это именно сработка защиты от низкого напряжения аккумулятора и значение напряжения при котором защита сработала — 11.2V.
Итак, что мы имеем:
Минус — неправильно настроенный порог отключения (11,2 вместо 11,5). Мне это не нравится, но с этим можно жить. Нужно будет еще проверить в режиме отключения 12V, если будет отключаться при 11,7, то это хорошо ))
Плюс (большой и жирный) — очень низкое энергопотребление! За 2,5 суток работы и в режиме -20 градусов от внешней температуры, холодильник понизил напряжение на аккумуляторе лишь на 1 вольт. Мой ВекторФрост выжрал бы за это время не один аккум в ноль ))) Или как эквивалент — 5 литров бензина, так как за это время машина заводилась бы для подзарядки минимум 10 раз на 30 минут!
Кстати, о ВекторФросте… Я так и не написал про последние доработки, а сейчас и смысла нет, так как выставил его на продажу (информация в первом комментарии).
Сколько проработает холодильник от аккумулятора 12 вольт 60 ампер часов
Изучив эту статью, вы узнаете, какие батареи лучше всего подходят для организации бесперебойного питания загородного дома, и при необходимости сможете рассчитать, сколько проработает инвертор от аккумулятора при отключении централизованной подачи, топливного генератора или других источников энергии.
Кроме этого, мы дадим советы по продлению срока автономной работы системы электроснабжения на базе преобразователей.
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 %.
Расчет времени автономной работы системы резервного электроснабжения
Расчет мощности инвертора потребует построения специальной таблицы. В два столбца внесите список электроприборов и потребляемую ими мощность. Получится примерно так.
Чем выше емкость АКБ или системы батарей, тем дольше проработает подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения или доступа к другим источникам энергии.
Для расчета времени автономной работы инвертора напряжения от аккумуляторов нужно знать:
- емкость и количество батарей;
- мощность, потребляемую нагрузкой в течение часа.
В процессе расчетов следует учитывать тот факт, что максимальная мощность электроприборов не отражает реальную нагрузку на АКБ. Устройства включаются и выключаются. Во многих случаях потребляемая оборудованием мощность находится гораздо ниже максимального значения.
Рассмотрим пример. В данном случае к инвертору подключены:
- электрический чайник;
- холодильник класса А;
- 15 энергосберегающих ламп;
- двигатель и система управления откатных ворот;
- котел с принудительной горелкой;
- 4 циркуляционных насоса системы отопления;
- скважинный насос.
Вычисляем среднечасовую норму энергопотребления приборов. Получаем следующее.
| Прибор | Среднечасовое потребление |
| Электрический чайник 2кВт, кипятящий воду в течении 6 мин, т.е. 1/10 часа (при условии, что он включался только оди раз за этот час) | 200 Вт/ч |
| Холодильник А-класса | 70 Вт/ч |
| Энергосберегающие лампы освещения (каждая по 20 Вт/ч), допустим, всего горит 15 ламп | 300 Вт/ч |
| Ворота 1,5 кВт, время открытия и закрытия — 1 минута (2часа = 1/30 часа) | 50 Вт/ч |
| Котел с принудительной горелкой 100 Вт/ч и 4 циркуляционных насоса отопления по 75 Вт/ч каждый | 400 Вт/ч |
| Насос скважины 3 кВт, включается 3 раза на 2 мин в течение часа (6 мин = 1/10 часа) | 300 Вт/ч |
| Итого в сумме: | 1320 Вт/ч |
Теперь рассчитаем общую емкость имеющихся аккумуляторов. Допустим, в системе 12 12-вольтовых АКБ (емкость каждой — 200 апмер-час). Получаем 12*12*200 = 28800 Ватт/ч.
Учитываем коэффициент потерь. В примере рассмотрены новые аккумуляторы. КПД максимальный – 95 %. Получаем 2800*0,95=27360 Вт/ч.
Теперь разделим это значение на среднечасовую нагрузку и в итоге получим время работы инвертора от аккумулятора. 27360/1320 = 20,7 ч. Округлим результат в меньшую сторону. Получилось, что ресурса системы батарей хватит на 20 часов автономной работы подключенного оборудования.
В данном примере мы рассмотрели типовой (теоретический) расчет. На время автономной работы устройств влияет множество разных факторов. Среди них:
Тех.задание:холодильник от аккумулятора должен проработать 3-4 часа, какая сила тока нужна и емкость аккумулятора, может от мотоцикла, скутера, вспоминая физику можно запаралелить 2 батареи, от повербанка не работает.
Зашибись тз! Ты хоть модель и название холодильника напиши.
Сила тока на старте если он компрессорный 2. 4*Тока номинального. Если элемент, а не компрессор то такая же.
Изменено: Aleksey_K, 3.07.2018 — 12:03
— Фотограф и Видеосъемка в Ростове —
Свадебные фото. Фотосессия. Фотограф. Свадьба видео. Свадьба фото. Первый зубик. Выпускной. Выпускные альбомы.
— Изготовление фотокартин больших размеров и свадебных фотокниг! Студийная и интерьерная фотосъемка.
Четырежды герой флейма
Я верю в честность Президента.
И в неподкупность постовых!
В заботу банка о клиентах. В русалок верю, в домовых.
Нереальная затея. Смотри в сторону пассивных (с элементами накопления холода)
В корне с вами не согласен!
— Фотограф и Видеосъемка в Ростове —
Свадебные фото. Фотосессия. Фотограф. Свадьба видео. Свадьба фото. Первый зубик. Выпускной. Выпускные альбомы.
— Изготовление фотокартин больших размеров и свадебных фотокниг! Студийная и интерьерная фотосъемка.
Четырежды герой флейма
Я верю в честность Президента.
И в неподкупность постовых!
В заботу банка о клиентах. В русалок верю, в домовых.
Тех.задание:холодильник от аккумулятора должен проработать 3-4 часа, какая сила тока нужна и емкость аккумулятора, может от мотоцикла, скутера, вспоминая физику можно запаралелить 2 батареи, от повербанка не работает.
Ищите холодильник на элементе охлаждения «Пельтье», но и такой будет потреблять ток 5-6 ампер, за три часа может и не высадит АКБ в хлам.
Имеет смысл обратить внимание на пенопластовые контейнеры, в которых перевозят лекарства, они очень хорошо держат холод.
Трижды герой флейма
Зашибись тз! Ты хоть модель и название холодильника напиши.
Сила тока на старте если он компрессорный 2. 4*Тока номинального. Если элемент, а не компрессор то такая же.
Ищите холодильник на элементе охлаждения «Пельтье», но и такой будет потреблять ток 5-6 ампер, за три часа может и не высадит АКБ в хлам.
Имеет смысл обратить внимание на пенопластовые контейнеры, в которых перевозят лекарства, они очень хорошо держат холод.
Трижды герой флейма
54 Вт / 12 В = 4,5 А
4,5 А * 4 ч = 18 Ач
Можно грузить на штатную батарею автомобиля, если есть уверенность в её свежести и заряженности.
По существу заданного мне вопроса ничего пояснить не могу.
Дважды герой флейма
О,в прошлом году типа такого холодильника 90 акум за 1.5 суток ,даже магнитофон не загорелся,помню красота тепло а я акум на горбу заряжать волоку вокруг горы))))).
54 Вт / 12 В = 4,5 А
4,5 А * 4 ч = 18 Ач
Можно грузить на штатную батарею автомобиля, если есть уверенность в её свежести и заряженности.
Лучше не рисковать и нагрузить на отдельную АКБ, а то можно крепко встрять.
Лучше не рисковать и нагрузить на отдельную АКБ, а то можно крепко встрять.
Это понятно
Если механика — можно стать на пригорке.
О,в прошлом году типа такого холодильника 90 акум за 1.5 суток ,даже магнитофон не загорелся,помню красота тепло а я акум на горбу заряжать волоку вокруг горы))))).
Тестер в руки, если мозг есть, если нет — то приблуду для автоматического отключения в 10 вольтах. Приёмник засветится
При установке видеонаблюдения или аварийного освещения необходимо заранее рассчитать, на сколько хватит подключенного к системе аккумулятора. Время автономной работы в первую очередь зависит от емкости батареи. А вот зависимость от тока потребления приобретает обратно пропорциональный характер. Можно рассчитать, на сколько хватит аккумулятора, зная его емкость.
Время разряда батареи в зависимости от тока нагрузки
В аккумуляторных источниках емкость указывается из расчёта того, сколько АКБ может выдавать тока в стандартный промежуток времени. В том случае, если в специфике источника это время не указано, то в основном берется 20 часов. Например, если на АКБ емкость указана как 200 А*ч, то это можно расшифровать как то, что батарея способна питать током 10А на протяжении 20 часов.
Интересно то, что подобный расчёт времени работы аккумулятора применим не для большой нагрузки. В случае батарей была замечена необычная закономерность. Она заключается в невозможности отдавать большой процент емкости при большей нагрузке. Таким образом, получается, что при увеличении тока нагрузки уменьшается процент отдачи емкости со стороны АКБ. Например, источник в 200 А*ч будет выдавать ток в 200А на протяжении 15-30 минут, но никак не полноценного часа.
Интересный факт! Емкость АКБ, который разряжен большой нагрузкой, никуда не девается, а остается в батарее. Например, если батарея в 100 А*ч разряжена на 50А, то при ее заряде она потребит где-то 50 А*ч. Но, если оставить ее на некоторое время, то емкость восстановится за счет диффузии ионов в электродах источника.
Такой эффект связан с тем, что ток в аккумуляторе протекает под воздействием ионной проводимости. Если в электролите проводимость на достаточно высоком уровне и при этом не несет особых значений, то перенос ионов в пластинах АКБ и преодоление переносчиками фазового раздела из электрода и электролита будет происходит медленно. Другими словами, если батарея будет быстро разряжаться, некоторые ионы просто не будут успевать выйти в электролит из электрода или преодолеть это расстояние в обратном порядке за время разряжения. Именно это и будет ограничивать емкость аккумулятора при быстром разряде.
Такая анормальность была давно замечена. И для расчёта времени разряда используют куда более емкие формулы, в которые внесены поправки на такой эффект.
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, на сколько 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:
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, Вт;
- 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.
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.
Просмотр и изучение разрядных таблиц аккумуляторов и последующий подбор подходящего 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.
Проведение реальных разрядов
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.
Заключение
Узнать на сколько хватает аккумулятора для питания той или иной техники достаточно просто. Формулы весьма легкие. Также существуют специальные калькуляторы, в которые достаточно вбить все необходимые данные.
Практически любое современное электронное устройство с возможностью автономной работы имеет “на борту” литий ионный
Обыкновенные кислотные аккумуляторы постепенно теряют свою популярность. На смену к ним приходят усовершенствованные технологии
Нередко в силу неопытности пользователя происходят ситуации, когда вместо правильного подключения аккумуляторной батареи владелец
Современный человек пользуется смартфонами, ноутбуками, беспроводными наушниками, дополнительными гаджетами. Их плохое свойство — ограниченный
Задача ИБП для холодильника — обеспечить функционирование при перебоях с электроэнергией от сети. Дополнительно бесперебойники защищают от перепадов, колебаний значений электропитания. Надо правильно оценить мощность ИБП (количество ВА), требуемое время работы холодильника от аккумулятора, качество батарей и уровень защиты от скачков в сети.
Источники бесперебойного питания — это приборы, которые могут применяться для поддержания постоянного уровня электропитания различных устройств и даже объектов. Существует множество видов ИБП.
Важность ИБП для холодильника
Перебои в электропитании приводят к разморозке, нарушается установленный режим температур, для восстановления которого потребуется последующая интенсивная работа холодильника. Такие ситуации укорачивают срок службы прибора. Но большую опасность несут отклонения, сбои и скачки питания, это основная причина выхода компрессора, электроники из строя. Неполадки могут быть следствием не только аварийных отключений, технических поломок сети, но и, например, иногда наблюдаются во время сильной грозы с молниями.
Чтобы обезопасить холодильник от перечисленных ситуаций, применяют ИБП. Качественный прибор гарантирует стабильное, непрерывное функционирование электроприборов при кратких и продолжительных перебоях, колебаниях в работе электросети.
Функции и объем опций ИБП
- при неработоспособности электросетей, обеспечивает запитывание аккумуляторами, преобразовывая их постоянный ток (12 В) в переменный (220 В) необходимый для электроприборов. При возобновлении основного питания отключается и автоматически заряжает свою АКБ для следующего включения;
- стабилизирует напряжение. Данную опцию имеет не каждый источник бесперебойного питания.
Для полной защиты холодильника надо, чтобы пользователь подобрал модель с качественной функцией стабилизации питания. Именно скачки напряжения чаще всего являются причиной перегорания компрессора, и это самая затратная в ремонте часть холодильника.
Первое что надо помнить перед тем, как выбрать ИБП: для холодильников требуется, чтобы аппарат обеспечивал чистую или правильную синусоиду на выходе — модифицированная, аппроксимированная, ступенчатая или трапециевидная губительная для компрессора. Недорогая продукция (интерактивного, резервного типа) имеет именно последние, не желательные для холодильников характеристики, то есть результативность будет приближенной к нулевой, а также такие приборы могут нанести вред.
Типы источников бесперебойного питания
Основные параметры разделения ИБП на типы: быстрота перехода к автономному режиму (запитыванию холодильника от АКБ) и параметры опции стабилизации напряжения.
On-line (ИБП с двойным преобразованием)
Принцип работы моделей типа On-line основывается на методе двойной трансформации энергии, при котором нет задержки при коммутации нагрузки между АКБ и сетью. То есть прибор одновременно постоянно в нужном для стабилизации напряжения режиме.
- обеспечивают надежное и постоянное преобразование тока из сети ровно в 220 В, то есть стабилизируют питание онлайн. Требуемые величины (чистая синусоидальность и максимальное соответствие номиналу на выходе) с наилучшим значением сохраняются и при функционировании и от сети, и от АКБ;
- регулируют наиболее широкий диапазон колебаний без переключения на аккумулятор;
- при отключении электроэнергии переход на АКБ моментальный;
- искажения и помехи фильтруются в полном объеме, что делает выходные значения ИБП абсолютно независимыми от входных;
- исключаются возвратные влияния подсоединенной нагрузки на электросеть
Бесперебойники On-line рекомендованы для чувствительных электроприборов, каким и является холодильник. Это единственный тип ИБП, обеспечивающий 100 % защиту.
Line-interactive (линейно-интерактивные)
Line-interactive на автономность переключаются за миллисекунды, но не моментально, как On-line устройства. Для основного сегмента мало- и среднемощной бытовой техники их возможностей достаточно, но для особо чувствительных устройств — холодильников, стиральных машин — рекомендовать линейно-интерактивные варианты можно лишь условно.
Линейно-интерактивные ИБП обеспечат некоторый уровень безопасности, но не гарантируют ее, то есть значительные колебания модели зачастую пропускают ввиду таких факторов:
- имеют сильные искажения на выходе;
- помехи фильтруют, но не полностью;
- большинство изделий не создают чистую синусоидальность.
Резервные ИБП (Off-line)
Самый ненадежный и простой тип ИБП — резервные (Off-line) устройства. Объем функций состоит только из двух действий:
- автопереключение на АКБ при отключении сети;
- обратное переключение.
- не улучшают параметры питания;
- нет чистой синусоидальности при функционировании от АКБ.
Резервные ИБП уместные только при стабильности сети и для стойких к плохому качеству питания приборов. Холодильникам этот тип бесперебойников противопоказан. Эффект защиты не только будет нулевым, но устройство может и негативно повлиять на агрегат: модифицированная синусоидальность вредит компрессору.
Другие отрицательные нюансы:
- слабая защита от высоковольтных скачков, электропомех;
- невысокое быстродействие — от 5 мс, что для холодильника слишком много.
Аккумуляторные батареи
На эффективность выходного напряжения тип АКБ не влияет, но качество этой составляющей важное для долговечности батареи, емкости и количества зарядки-разрядки.
- стартерные — электролит в жидком виде (может протечь, испаряется). Срок годности — 2 года. Применяется в самых дешевых изделиях;
- AGM — стекловолокно с электролитом, 600 циклов, срок службы около 10 лет;
- GEL — гелеобразное наполнение, 800 циклов, срок годности больше 10 лет.
Параметры ИБП для холодильника
После типа ИБП для наиболее оптимального изделия анализируют остальные технические и другие параметры, главным среди которых является мощность (вольт-амперы) ИБП.
Выходная мощность и фазность
Фазность. В 99 % и для среднестатистических электросетей (220 В) потребуется ИБП однофазный.
Мощность. Значение должно быть больше максимально возможной нагрузки. Рекомендовано превышение как минимум на 10 %, желательно на 20–30 % пускового тока (в амперах) для обслуживаемого прибора.
Пусковые токи (амперы) при расчете ИБП учитывают обязательно, чтобы при запуске электроприбора бесперебойник не перегрузился. Значения данного параметра у холодильников зависимое от устройства компрессора. Например, кривошипно-шатунный вариант способен создать на старте потребление в 7 раз больше номинального. Более современные компрессоры линейно-инверторного типа наоборот, не обладают значительными величинами данного параметра.
Что такое ВА (VA), пример расчета мощности ИБП
При подборе ИБП мощность его и холодильника сравнивают в единицах измерения ВА (VA), значение этой величины указывается на наклейках на приборах или в инструкции.
ВА — это мощность в вольт-амперах, так называемая полная, включающая реактивную составляющую (ВАР — вольт-ампер реактивный) и активную мощность, привычную величину в Ваттах, которые прибор потребляет в ходе работы.
В сети есть онлайн калькуляторы для перевода ВА в Ватты. Например, по приблизительному расчету 800 ВА подойдет для прибора в 640 или 720 Вт: первую цифру, в зависимости от коэффициента (для холодильника обычно 0.8–0.9), умножаем на 0.9. Перевод в Ватты может не потребоваться — подбор производится по данным ВА и пусковому току, которые обязательно указываются на ИБП и холодильнике на их корпусах или в инструкциях.
Пример расчета: если у обслуживаемого агрегата 250–350 ВА, то при умножении на увеличенное на 10 % значение его стартового тока (обычно 5–6 А) получим 1000–1400 ВА, потребуется ИБП от 1000 ВА.
Продолжительность автономной работы
Пользователь должен проанализировать, какая длительность перерыва наиболее вероятная. Для кратковременных отключений на 5–10 мин. подойдут ИБП со встроенными АКБ. Для более продолжительных следует выбирать бесперебойники с возможностью подсоединения внешних батарей, они же рекомендованы для всех случаев — увеличенные возможности не будут лишними. Но в последнем случае также надо отдельно подобрать аккумуляторы и определить место для их размещения.
Длительность запитывания холодильника бесперебойником зависит не от мощности на выходе и не от совокупного напряжения батарей, а от их общей емкости.
Корпус
Блок ИБП желательно размещать вблизи обслуживаемого прибора, поэтому надо учесть параметры выбранного места и сопоставить их с изделием. Учитывают следующее:
- положение должно быть устойчивым, со строгим соблюдением рекомендаций производителя по ориентации;
- доступ к индикации, элементам управления должен быть без затруднений;
- промежуток минимум 20 см от элементов вентиляции на корпусе до поверхностей.
Силовые разъемы
Дополнительные опции
Дополнительный функционал важен, так как несет не только пользу для комфорта, но и некоторые опции имеют вполне практическое значение.
Итог: примерный образец оптимального ИБП для холодильника
Оптимальный вариант по типу ИБП для холодильников, можно даже сказать, единственно уместный, — прибор On-line с чистой синусоидальностью выходного напряжения. Если он будет использоваться только как защита от колебаний параметров сети, то емкость АКБ не значима особо. Но если нужна автономность на 1–2 часа, то потребуется прибор с отдельными выносными AGM, а лучше GEL, качественными аккумуляторами.
АКБ для переносного холодильника
Переносной холодильник выручает при выездах на природу, поездках на дачу, во время автомобильных путешествий и во многих других ситуациях. Он помогает сохранить свежесть продуктов, прохладу напитков или сохранность медикаментов в любых обстоятельствах. Портативные холодильники широко используются в быту, туризме, медицинской и фармацевтической отрасли. В частности, они нужны для хранения, перевозки и доставки продуктов питания, вакцин, лекарств и других товаров с поддержанием необходимой температуры.
К категории портативных холодильников относят изделия с разными конструктивными особенностями – с охлаждающими системами и без них, предназначенные для кратковременного или длительного поддержания необходимой температуры. Самые эффективные модели энергозависимы: они вырабатывают холод, получая энергию от бортовой сети автомобиля, собственной аккумуляторной батареи или стандартной электросети.
Типы переносных холодильников
Портативные холодильники бывают разных видов:
1.Термосумки
Это своеобразные термосы, удерживающие холод. Они производятся из нейлона, полиэстера и других прочных тканей. В роли теплоизолятора выступает поролон, пенопласт или другой материал с хорошими изоляционными свойствами. Внутренняя отделка для лучшей теплоизоляции изготавливается из материала, содержащего алюминий.
В конструкции сумок-холодильников нет охлаждающего агрегата для выработки холода, поэтому на длительное хранение охлажденных или замороженных продуктов они не рассчитаны. В среднем термосумки сохраняют низкую температуру в течение 4–5 часов, а при использовании аккумуляторов холода – до 12 часов. Эти герметичные пластиковые емкости с солевым раствором предварительно замораживают в морозилке, чтобы в дальнейшем они отдавали аккумулированный холод продуктам в термосумке.
В зависимости от размеров, сумка-холодильник может весить от 0,4 до 6 кг и вмещать до 50 л продуктов. Служат они около 5 лет, а используются чаще всего во время поездок, путешествий и отдыха на природе. Для переноски они имеют удобную ручку и плечевой ремень с мягкой подложкой. Некоторые модели предусматривают крепление на сиденье в автомобиле.
2.Термоконтейнеры
Изотермические контейнеры производятся из пенополиуретана, пенополиэтилена и других твердых полимеров. Как и сумки-термосы, они не имеют охлаждающего агрегата. Вместимость термобоксов достигает 140 л, а время сохранения температуры – 12 часов без аккумуляторов холода и 24 часа с ними. У объемных моделей бывают телескопические ручки с фиксаторами и ролики для перекатывания. Благодаря жесткой конструкции, изотермические контейнеры отлично подходят для перевозки хрупких продуктов, в т. ч. в общественном транспорте.
3.Автомобильные холодильники
Это портативные модели, рассчитанные на применение в автомобилях. Они позволяют длительно хранить продукты или медикаменты в необходимом температурном режиме, без ограничений по времени и привязки к аккумуляторам холода. Для этого они имеют герметичную камеру, в которой циркулирует холодный воздух и поддерживаются низкие температуры. Такие приборы незаменимы при длительных поездках, автомобильных путешествиях, выездах на природу, транспортировке теплочувствительных продуктов.
В зависимости от используемой технологии охлаждения, автохолодильники бывают термоэлектрическими, абсорбционными и компрессорными. Все они имеют штекер для подключения к прикуривателю, чтобы получать питание от аккумулятора автомобиля. Кроме работы от прикуривателя (12 /24 В), автохолодильник может работать от стандартной сети 220 В или от аккумуляторной батареи.
Особенности работы автомобильного холодильника
Обычно портативные холодильники с компрессорным и абсорбционным типом охлаждения предусматривают несколько режимов работы: от прикуривателя с постоянным током 12 В, стандартной сети 220 В или собственной АКБ. Для питания от сети используется преобразователь, превращающий переменный ток в постоянный. При работе от аккумулятора автомобиля реле контроля напряжения отслеживает уровень заряда и автоматически отключает питание автохолодильника при достижении определенного значения разряда аккумулятора транспортного средства (при низком напряжении).
Переносной холодильник на аккумуляторах автономно работает в любых условиях – на рыбалке, пикнике, в лесу, на даче, где угодно. Работа хладотехники от собственной батареи позволяет меньше зависеть от прикуривателя и не разряжать аккумулятор автомобиля в промежутках между поездками. К тому же, при работе от АКБ возможности использования автохолодильника не ограничены длиной электрошнура. Это значит, что его можно достать из автомобиля и автономно использовать, к примеру, в месте пикника, кемпинга или рыбалки, независимо от бортовой или стандартной электросети.
Оптимальный способ питания выбирается в зависимости от условий использования хладотехники. Например, дома мини-холодильник может работать от обычной розетки, в процессе поездки – от прикуривателя автомобиля, а во время остановок, ночевок и отдыха на природе – от аккумуляторной батареи или портативной электростанции. Также возможна подзарядка АКБ от солнечных панелей. Разнообразие режимов работы и вариантов зарядки аккумуляторной батареи делает использование автохолодильника еще более удобным и эффективным.
Типы АКБ для переносных холодильников
Аккумуляторные батареи для переносных холодильников бывают разных типов:
- Необслуживаемые свинцово-кислотные АКБ с абсорбированным в стекловолокне или гелеобразным электролитом. К этой группе относятся модели классов AGM, AGM мультигель, GEL. В отличие от обслуживаемых свинцовых аккумуляторов, они герметичны, удобны и безопасны в применении. Нежидкая форма электролита позволяет переворачивать батарею при работе или транспортировке без риска его утечки. Ресурс таких АКБ составляет 400–500 циклов. , LiFePO4 – лучший выбор накопителей энергии для хладотехники и других видов оборудования. Для них характерен солидный запас емкости при компактных размерах и легком весе, высокая надежность, стабильная токоотдача без просадок напряжения и перегрева, быстрая эффективная подзарядка и увеличенный ресурс. Большинство Li-ion аккумуляторов вырабатывают более 1000 циклов разряд-заряд, а модели подвида LiFePO4 – более 2000 циклов (с сохранением 80% исходного значения восстанавливаемой емкости). К тому же, они устойчивы к токовым нагрузкам, эффективно работают в широком диапазоне температур и не имеют эффекта памяти, т.е. заряжать их можно при любом уровне остаточного заряда и необязательно на 100%.
Литий-железо-фосфатные АКБ
Конечно, не все литиевые аккумуляторы одинаковы. Среди них есть подгруппы с разными характеристиками, сильными и слабыми сторонами. По критериям химической стабильности, безопасности применения, морозоустойчивости, надежности и долговечности лучшими сегодня остаются модели с типом химии LiFePO4. Они работают при температуре от −30 до +60 C, не возгораются даже при прокалывании, имеют КПД около 90%, не боятся глубоких разрядов и сложных условий эксплуатации.
Такие батареи используют для питания складской и клининговой техники, мощного электротранспорта, лодочных электромоторов, медицинского оборудования, полевых и автомобильных рефрижераторов. В частности, мы рекомендуем такие аккумуляторы для медицинских переносных холодильников для лекарств. Благодаря отличным техническим характеристикам, LFP батареи востребованы в разных сферах и прекрасно справляются со своими задачами.
Продажа батарей для портативных холодильников
Заказывайте литиевые АКБ для автохолодильников и другого оборудования в интернет-магазине VirtusTec.ru. Как производитель мы сами проектируем аккумуляторные батареи Li-ion и LiFePO4 разных конфигураций, выполняем их профессиональную сборку и тестирование, продаем по отличным ценам и предоставляем гарантию. В каталоге вы найдете примеры нашей продукции, но кроме них можно заказать АКБ с конкретными характеристиками для определенной модели переносного холодильника или другой техники.
В предыдущей статье блога VirtusTec мы рассказали о том, как выбрать зарядное устройство для аккумуляторной батареи.
Резервное питания для загородного дома (дачи)
Рассмотрим вопрос того, как обеспечить себе бесперебойное электроснабжение при периодическом отключении городской линии питания для загородного дома, будь то большой коттедж или просто дача. Для квартир, кстати, тоже может быть актуально.
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 пришёл к выводу о том, 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). Либо система солнечной электростанции будет достаточно дорогой (от миллиона рублей). Если, конечно, жить не на экваторе.
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 городской линии заряжает аккумуляторы и даёт питание на потребителей в доме
- Генерирует из постоянного напряжения аккумуляторов переменное напряжение 230В для питания дома
- Автоматически переключает питание потребителей на аккумуляторы и обратно, причём очень быстро
Собственно, в инверторе есть блок питания, который делает из 230 вольт переменного тока 12-48 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 постоянного 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 12 вольт делает 230 вольт для работы ноутбука. Или более крупные и мощные, но недорогие инверторы. Такой сигнал «модифицированный синус» плох для техники, имеющей преобразователи питания, так как эти преобразователи от такого сигнала сильно греются и их срок службы сокращается. Хорошие инверторы выдают сигнал «чистый синус», качество которого регламентируется ГОСТом, как правило, качество чистого синуса из инвертора ещё 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.
Пример отличных российских инверторов — МАП Энергия, они производятся в Москве.
К инвертору подключаются город, дом и аккумуляторы.
Инверторы есть на 12, 24 или 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. 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 внешнему сигналу автоматически. На инверторе есть реле, которое включается и выключается при необходимости запустить или заглушить генератор.
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 вредные вещества. 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 около 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
- 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.
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.