Інвертор без акумулятора — це просто перетворювач напруги. Реальна автономія з’являється тільки тоді, коли правильно підібрана батарея. Але ринок пропонує кілька принципово різних технологій, і різниця між ними — не лише у ціні.
AGM, гелевий і LiFePO4: у чому різниця
Три основних типи акумуляторів для ДБЖ і інверторів мають різну конструкцію, різний ресурс і різну поведінку при щоденному використанні.
AGM — найпоширеніший тип для ДБЖ. Електроліт абсорбований у скловолоконних матах, тому батарея герметична і не потребує обслуговування. Доступна ціна, широкий вибір ємностей. Головний мінус — допустима глибина розряду лише 50%: з батареї на 100 А·год реально можна використати лише 50 А·год. При більш глибоких розрядах термін служби різко скорочується. Ресурс — 300–500 циклів при правильній експлуатації, термін служби — 3–5 років.
Гелевий акумулятор відрізняється від AGM тим, що електроліт загущений до стану гелю. Він краще переносить глибокі розряди — допустима глибина до 70–80% — і довше служить при регулярному циклічному використанні. Ресурс — 500–800 циклів, термін служби — 5–8 років. Ціна вища за AGM, але для систем із щоденними відключеннями виправдана.
LiFePO4 — літій-залізо-фосфатна технологія нового покоління. Глибина розряду — до 90–95%, тобто з батареї на 100 А·год реально використовується 90 А·год. Ресурс — 3 000–5 000 циклів, термін служби — 10–15 років. На 50–70% легша за AGM при тій самій ємності. Безпечна: не горить і не виділяє токсичних газів. Мінус — значно вища початкова ціна.
| Параметр | AGM | Гелевий | LiFePO4 |
|---|---|---|---|
| Глибина розряду | 50% | 70–80% | 90–95% |
| Кількість циклів | 300–500 | 500–800 | 3 000–5 000 |
| Термін служби | 3–5 років | 5–8 років | 10–15 років |
| Вага | Важка | Важка | На 50–70% легша |
| Ціна за кВт·год | Найнижча | Середня | Найвища |
«AGM — це вибір для рідкісного аварійного резерву. LiFePO4 — для щоденного використання при регулярних відключеннях. На дистанції 5–7 років LiFePO4 часто виявляється дешевшим, незважаючи на вищу початкову ціну.»
Як розрахувати ємність акумулятора
Розрахунок ведеться за простою формулою, але важливо врахувати тип батареї і коефіцієнт корисного використання.
Кроки розрахунку:
- Визначте сумарне навантаження — складіть потужність усіх приладів, які мають працювати від інвертора або ДБЖ. Наприклад: котел 150 Вт + роутер 20 Вт + освітлення 50 Вт = 220 Вт.
- Визначте потрібну автономію в годинах — наприклад, 6 годин.
- Порахуйте необхідну енергію: 220 Вт × 6 год = 1 320 Вт·год.
- Врахуйте ККД інвертора — зазвичай 85–90%. Ділимо: 1 320 / 0,88 = 1 500 Вт·год.
- Врахуйте допустиму глибину розряду: для AGM ділимо на 0,5, для LiFePO4 — на 0,9. Для AGM: 1 500 / 0,5 = 3 000 Вт·год. Для LiFePO4: 1 500 / 0,9 = 1 667 Вт·год.
- Перерахуйте у А·год: поділіть Вт·год на напругу системи (зазвичай 12 або 48 В).
Результат показує, чому при рівному навантаженні для AGM потрібна вдвічі більша ємність, ніж для LiFePO4. Це і є головна прихована вигода літієвих батарей.
Як правильно заряджати та зберігати
Правильна зарядка суттєво впливає на ресурс акумулятора.
Для AGM і гелевих батарей важливо не перезаряджати — напруга повного заряду для 12 В батареї становить 14,4–14,7 В. Перевищення цього значення призводить до газоутворення і деградації пластин. Не можна також допускати глибокого розряду нижче 10,5–11 В — кожен такий цикл скорочує ресурс.
Зберігання AGM при тривалому простої: заряджайте батарею до 100% перед зберіганням і підзаряджайте раз на 3 місяці. Саморозряд AGM становить 3–5% на місяць.
Для LiFePO4 оптимальний рівень заряду при зберіганні — 50–60%. На відміну від AGM, глибокий розряд LiFePO4 критичний: якщо напруга впаде нижче 2,5 В на комірку, батарея може вийти з ладу назавжди. Вбудована BMS (система управління батареєю) захищає від цього автоматично — це обов’язковий елемент для будь-якого LiFePO4 акумулятора.
Маркований список правил зберігання:
- зберігайте при температурі від 0 до +25°C — сильний мороз і спека прискорюють деградацію;
- не залишайте акумулятори для ДБЖ у розрядженому стані довше двох тижнів;
- для AGM і гелевих — використовуйте тільки сумісний зарядний пристрій із режимом десульфатації;
- для LiFePO4 — переконайтесь, що інвертор або ДБЖ підтримує цей тип батарей і правильний профіль зарядки.
Ціна питання
Різниця в ціні між типами суттєва, але при підрахунку вартості на цикл картина змінюється.
AGM акумулятор 100 А·год 12 В — від 2 500 до 4 500 грн. При ресурсі 400 циклів і реальній ємності 50 А·год — вартість одного циклу близько 10–15 грн за кВт·год.
Гелевий акумулятор 100 А·год 12 В — від 4 000 до 7 000 грн. При ресурсі 600 циклів і глибині 75% — вартість циклу близько 8–12 грн за кВт·год.
LiFePO4 100 А·год 12 В — від 8 000 до 18 000 грн залежно від бренду. При ресурсі 3 500 циклів і глибині 90% — вартість одного циклу близько 2–5 грн за кВт·год.
«На перший погляд LiFePO4 в три-чотири рази дорожчий за AGM. Але якщо порахувати вартість одного циклу — він виявляється вдвічі-тричі дешевшим. Це і є реальна економіка вибору.»
Вибір між типами акумуляторів — це завжди баланс між початковим бюджетом і горизонтом планування. Для короткострокового резерву при рідких відключеннях AGM цілком достатній. Для щоденного використання у системі з інвертором — LiFePO4 окупається за 2–3 роки і далі працює у плюс.
