Сколько часов проработает зарядная станция: расчет для холодильника, роутера, ноутбука и котла
На коробке зарядной станции указано, например, 1024 Вт·ч, а на холодильнике — 150 Вт. Похоже, разделил одно на другое и получил семь часов. На практике холодильник от такой станции может проработать и сутки, а ноутбук с монитором разрядится за вечер. Ниже приведена простая методика расчёта, таблица для типовых приборов и три поправки, без которых цифры вводят в заблуждение.
| Прибор | Типичный расход | Станция 500 Вт·ч | Станция 1000 Вт·ч | Станция 2000 Вт·ч |
|---|---|---|---|---|
| Маршрутизатор + ONU-терминал | 10–15 Вт | 28–42 лет | 57–85 лет | 113–170 гг. |
| Ноутбук (без монитора) | 30–60 Вт | 7–14 часов | 14–28 лет | 28–57 лет |
| Газовый котел (электроника + насос) | 60–120 Вт | 3,5–7 часов | 7–14 часов | 14–28 лет |
| Холодильник (с учетом циклов) | 40–80 Вт в среднем | 5–10 часов | 10–21 часов | 21–42 ч |
| Телевизор 43–55 дюймов | 60–100 Вт | 4–7 часов | 8–14 часов | 17–28 часов |
| Светодиодное освещение комнаты | 15–30 Вт | 14–28 лет | 28–57 лет | 57–113 гг. |
| Зарядка телефона | 10–20 Вт·ч на полную зарядку | 21–42 заряда | 42–85 зарядов | 85–170 зарядов |
Все значения в таблице рассчитаны с поправкой на потери в 15 процентов, то есть от номинальной ёмкости взято 85 процентов. Потребление приборов взято в качестве типового диапазона, поэтому перед покупкой подставьте цифры из вашей техники: они указаны на наклейке на задней стенке или в паспорте.
Формула, с которой всё начинается
Время работы в часах равно полезной ёмкости станции в ватт-часах, деленной на потребляемую мощность прибора в ваттах. Полезная ёмкость — это номинальная ёмкость, умноженная примерно на 0,85, поскольку часть энергии теряется при преобразовании постоянного тока батареи в переменный 220 В и на работу самой электроники станции. Производители обычно закладывают КПД инвертора в пределах 80–90 процентов, поэтому 0,85 — это средняя и безопасная оценка.
Пример: станция 1024 Вт·ч, роутер 12 Вт. Полезная ёмкость 1024 × 0,85 = 870 Вт·ч. Делим на 12 и получаем около 72 часа, то есть три суток интернета от одной зарядки. Именно поэтому для связи во время отключений часто хватает даже небольшого портативного зарядного устройства, о чём есть отдельный материал, как подключить роутер к powerbank без индикатора.
Первая поправка: холодильник работает не постоянно
На наклейке холодильника указана мощность компрессора во время работы, скажем, 120–150 Вт. Но компрессор не работает непрерывно: он включается, охлаждает камеру до заданной температуры и выключается. В обычном режиме при закрытых дверцах компрессор работает примерно треть или половину времени. Поэтому среднее потребление оказывается в два-три раза ниже указанного, и именно среднее значение нужно подставлять в формулу.
Есть способ проще, чем считать циклы: посмотреть годовое потребление в киловатт-часах на энергетической этикетке. Если там указано, например, 250 кВт·ч в год, разделите это число на 365 дней и на 24 часа и получите среднее потребление около 29 Вт. Это и есть та цифра, которая определяет, сколько времени холодильник проработает от станции. С ней станция на 1000 Вт·ч обеспечит работу холодильника более суток.
Вторая поправка: пусковой ток
Компрессор холодильника, насос котла и любой электродвигатель в момент запуска потребляют в несколько раз больше энергии, чем в рабочем режиме. Это длится доли секунды, но станция должна выдержать этот пик. Поэтому обращайте внимание не только на емкость в ватт-часах, но и на две мощности, указанные в паспорте станции: номинальную и пиковую. Если пиковая мощность ниже пускового тока компрессора, станция перейдет в режим защиты, и холодильник просто не запустится, хотя емкости хватило бы на сутки.
На практике для бытового холодильника достаточно станции с номинальной мощностью 500–600 Вт и пиковой мощностью от 1000 Вт, но точную цифру лучше взять из паспорта именно вашего холодильника или проверить ваттметром в розетке.
Третья поправка: температура и срок службы батареи
Литиевые батареи отдают меньше энергии на морозе. Если станция стоит на неотапливаемом балконе в мороз, рассчитывайте на заметно меньшее время работы, чем в комнате. Во-вторых: с каждым циклом заряда ёмкость немного уменьшается, и через несколько лет станция будет отдавать меньше, чем указано на коробке. Производители указывают количество циклов до потери 20 процентов ёмкости, и для современных батарей LiFePO4 это обычно тысячи циклов, поэтому для домашнего использования это не проблема, но при расчёте «впритык» стоит заложить запас.
Как рассчитать для своего набора приборов
- Запишите всё, что должно работать одновременно, а также потребляемую мощность каждого прибора, указанную на наклейке или этикетке.
- Для приборов с компрессором или двигателем учитывайте среднее потребление, а не номинальное.
- Сложите потребление в один список и получите суммарную мощность в ваттах.
- Умножьте ёмкость станции на 0,85 и разделите на суммарную мощность. Это и будет количество часов работы.
- Убедитесь, что суммарная мощность не превышает номинальную мощность станции, а максимальный пусковой ток не превышает пиковый.
Пример комплекта для квартиры: роутер 12 Вт, котёл 90 Вт, освещение 20 Вт, зарядка телефона 15 Вт. Итого 137 Вт. Станция 1000 Вт·ч дает 850 полезных ватт-часов, делим на 137 и получаем около 6 часов. Если убрать котёл, а оставить только связь и свет (47 Вт), тот же запас растянется примерно на 18 часов. Это и есть ответ на вопрос «какую станцию выбрать»: сначала список приборов, затем ёмкость, а не наоборот. Сравнение форматов питания приведено в отдельном материале EcoFlow, Bluetti или инвертор: что выбрать для дома.
Самая распространённая ошибка
Чаще всего станцию покупают «под холодильник», а потом подключают к ней электрочайник или обогреватель. Чайник на 2000 Вт расходует полезную ёмкость станции на 1000 Вт·ч за 25 минут и при этом может превысить её номинальную мощность. Поэтому отдельно посчитайте, есть ли в вашем списке приборы с нагревательным элементом: чайник, бойлер, утюг, фен, обогреватель. Для них нужна либо отдельная большая станция, либо генератор, либо отказ от них на время отключения. Планировать такие вещи удобнее, когда знаешь, график отключений электричества по своему адресу, а осенью ещё и когда по закону должны включить отопление.
Частые вопросы
Почему станция мощностью 1000 Вт·ч не выдает 1000 Вт·ч?
Часть энергии уходит на преобразование тока в инверторе и работу электроники станции. Фактически доступно примерно 80–90 процентов от номинала, поэтому в расчетах берут 85 процентов.
Сколько проработает холодильник от станции мощностью 1000 Вт·ч?
Зависит от среднего энергопотребления холодильника. Для типичного бытового холодильника это от 10 до 20 часов при закрытой дверце. Более точно рассчитать можно на основе годового энергопотребления, указанного на энергетической этикетке.
Можно ли подключить газовый котел к зарядной станции?
Да, большинство бытовых котлов потребляют 60–120 Вт, и это один из самых выгодных сценариев для станции. Проверьте только, не требует ли котел заземления и правильной фазы: некоторые модели не запускаются без нейтрали, и тогда потребуется переходник или консультация сервисной службы.
Что важнее: ёмкость или мощность?
Емкость определяет продолжительность работы, а мощность — какие приборы вообще можно подключить. Сначала проверяют мощность, затем рассчитывают количество часов.
Как точно измерить потребление прибора?
Проще всего — подключить ваттметр к розетке: он показывает текущее потребление и суммирует киловатт-часы за определенный период. Для холодильника достаточно суток измерения, чтобы получить реальное среднее значение.
Можно ли заряжать станцию от генератора или солнечной панели?
Большинство станций оснащены разъёмом для подключения солнечных панелей и обычным разъёмом для зарядки от розетки, поэтому от генератора они заряжаются так же, как и от сети. Время зарядки указано в паспорте и обычно составляет от одного до нескольких часов в зависимости от модели.
Один комментарий