Зима 2022 стала настоящим испытанием для всей Украины. Регулярные отключения электроэнергии вынудили украинцев із техникой, способной обеспечить энергетическую автономность, такой как электрогенераторы, ИБП и зарядные станции. Однако электрогенератор нельзя использовать в многоквартирных домах, а действительно мощные ИБП и зарядные станции стоят довольно дорого. В этом случае на помощь приходит комплект из аккумулятора и инвертора (а, иногда, зарядного устройства), который выполняет те же функции, что и зарядная станция.

В данной статье мы поговорим о том что такое инверторы, какими они бывают и на что обращать внимание при выборе.

 

Содержание:

Что представляет из себя инвертор?

Чем отличается бытовой инвертор от инверторов других типов? 

Что нужно учесть при выборе инвертора?

 

Подведение итогов

 

Что представляет из себя инвертор?

Инвертор – это прибор, который преобразует постоянный ток в переменный. Большинство бытовой техники и инструментов представленных на рынке работают от переменного однофазного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, который “обитает” в нашей электросети. Поэтому, для того, чтобы запитать какое либо оборудование от батареи или солнечной панели, которые выдают постоянный ток, необходим инвертор. 

настенный инвертор



 

Чем отличается бытовой инвертор от инверторов других типов?

Под определение “бытовой” инвертор подпадают устройства, которые мы можем так или иначе использовать в домашних условиях. Из всех подвидов в условиях жилых помещений вряд-ли применимы только сварочные инверторы, использующиеся для питания портативных сварочных аппаратов. Все остальные типы инверторов подойдут для дома.

  • солнечные инверторы. Такое устройство конвертирует постоянный ток от солнечных панелей в переменный. Они могут быть как сетевыми, так и гибридными по принципу работы с током (об этом мы будем говорить далее в статье). Выбор конкретного типа зависит от того, есть ли в вашей солнечной электростанции аккумулятор;
  • автомобильный инвертор. Чаще всего имеют разъем для зарядки от автомобильного прикуривателя. Несмотря на отсылку в названии такие устройства применимы не только в автомобилях, но и в домашних условиях;
  • стационарный инвертор. Устройство, предполагающее установку на стену, пол или полку шкафа. Конструкция аналогична автомобильному инвертору. Именно этот тип инверторов большинство пользователей имеет в виду используя термин "бытовой". Часть из них можно использовать для создания самосборной зарядной станции (как и автомобильный инвертор); Таким образом, вы сможете сэкономить до 30% стоимости.

 

Что нужно учесть при выборе инвертора?

В первую очередь нужно определится с назначением инвертора, потому что солнечные инверторы не подходят для зарядных станций, а автомобильные и стационарные не смогут работать с солнечными панелями. Далее следует учесть ряд свойств и параметров инвертора.  Во многом это будет зависеть от приборов, которые вы собираетесь к нему подключать.  Тут следует оговорится, что если вы намерены использовать инвертор для создания сборной зарядной станции, то необходимо будет учесть при выборе также параметры аккумулятора. Подробнее об этом вы можете прочесть в нашей статье “как выбрать зарядную станцию и не прогадать?”. 

гибридный инвертор

 

Инверторы по принципу работы с током

Все инверторы делятся на три типа по принципу работы с током. Существуют:

  • сетевые инверторы – преобразуют энергию поступающую прямо в электросеть, к ним нельзя подключить АКБ (аккумуляторные батареи);
  • автономные инверторы – могут передавать энергию в аккумуляторы, чтобы, затем, использовать ее для питания электроприборов. В конструкции такого инвертора есть зарядное устройство;
  • гибридные инверторы – могут работать и с аккумулятором и напрямую с генерирующим постоянный ток устройством.

 

Мощность инвертора

Номинальная мощность инвертора определяется суммарной мощностью всех приборов, которые вы собираетесь к нему подключать. Например, если вы подключаете ноутбук – 90 Вт, роутер – 50 Вт и котел на 150 Вт. В сумме это 290 Вт, следовательно, вам необходим инвертор с номинальной мощностью ~350-400 Вт**.

** 25-30% мы добавляем, чтобы устройство не работало на пределе мощности. Если не взять мощность “про запас” может ускорится износ инвертора и батареи (если она будет работать в паре с инвертором).

Номинальная мощность, это мощность, которую инвертор может выдавать постоянно. Обычно ее указывают в названии модели. Есть еще пиковая мощность, она, как правило, в два раза выше номинальной. Пиковую мощность инвертор способен выдавать короткое время (до 10-15 секунд). Этот запас по мощности нужен для запуска коллекторных двигателей, насосов и т.д. В характеристиках бытовых приборов оснащенных такими двигателями (например в холодильниках), производители указывают пиковую мощность. 

 

Напряжение

Что касается переменного тока, то все однофазные инверторы работают с напряжением 220 В, а трехфазные с напряжением 380 В. Немного другая ситуация с постоянным током. При подключении большого количества потребителей (приборов) КПД инвертора падает из-за высокой токоотдачи. Для того чтобы снизить токоотдачу, производители добавляют в некоторые модели возможность работы при повышенном напряжении 24 В и, иногда, даже 48 В. Это, пропорционально уменьшает токоотдачу, так как итоговая мощность прибора P рассчитывается по формуле P = I * U, где I – сила тока в Амперах а U – напряжение в Вольтах. Соответственно, увеличивая напряжение мы снижаем токоотдачу получая ту же самую выходную мощность. Проще говоря, чем выше поддерживаемое постоянное напряжение, тем эффективнее работает инвертор при подключении нескольких устройств одновременно.

 

Количество фаз

В домашний условиях большинство бытовых приборов и техники используют однофазный ток, для таких условий нужны однофазные инверторы. Но, бывают ситуации, когда вам необходимо подключить технику, требующую трехфазного тока. В таком случае понадобиться трехфазный инвертор. 

автомобильный инвертор

 

Инверторы по форме синусоиды тока

Форма синусоиды тока влияет на то, какие приборы вы можете подключать к инвертору. По этому качеству все инверторы подразделяются на две категории:

  • обеспечивающие правильную синусоиду. Подходят для питания техники, чувствительной к качеству тока, такой как газовые котлы, насосы и т.д. “Правильная”, то есть плавная линия синусоиды тока обеспечивается за счет высокой точности стабилизации напряжения*. Схема преобразования в таких инверторах более сложная, и стоят они дороже;
  • обеспечивающие аппроксимированную (ступенчатую) синусоиду. Точность стабилизации напряжения на порядок ниже. Схема преобразования проще, следовательно, такие инверторы дешевле. Подходит для всех электроприборов, не требующих правильной синусоиды. 

* В украинской электросети колебания напряжения возможны в диапазоне 210-230 В, тогда как у инверторов с правильной синусоидой отклонение от эталонных 220 В может составлять от 0,1 до 1 В. 

 

КПД

Коэффициент полезного действия инвертора – параметр, который показывает насколько эффективно он преобразует энергию. Он измеряется в процентах. Нормальным считается показатель от 90% и более. Это значит, что 90% энергии преобразуется в переменный ток, а 10% расходуется на работу самого инвертора. Чем выше КПД, тем эффективнее работает инвертор.

Если вы будете использовать инвертор с аккумулятором, то от его КПД будет зависеть итоговая эффективная емкость последнего. То есть сколько энергии сможет отдать аккумулятор в реальной задаче.

 

Защита

Инверторы могут оснащаться различными вариантами защиты. Это может быть:

  • защита от короткого замыкания;
  • защита от перегрузки;
  • защита от перегрева. Как правило, реализована в виде предохранителя, отключающего устройства, если температура электросхемы превышает критическое значение;
  • защита от перепадов напряжения. Для однофазного тока в наших сетях достаточной будет стабилизация на +\- 25% (от 170 до 270 В) и, аналогично, для трехфазного тока;
  • защита от глубокого разряда батареи. Для автономных инверторов.

 

Разъемы, интерфейсы и дополнительные возможности

В зависимости от конкретной модели инвертора у вас могут быть такие интерфейсы для подключения:

  • USB A или USB Type C;
  • розетка на 220 В (на мощных инверторах их может быть несколько);
  • DC разъем постоянного тока на 12 или 12/24В.

На некоторых инверторах есть цифровой дисплей, который может отображать параметры тока, текущую нагрузку и (если инвертор автономный) уровень заряда подключенной батареи.

У автономных инверторов подключение к аккумулятору осуществляется при помощи зажимов двух типов: “крокодильчиков” или прижимной кольцевой пластины, которая надевается на клеммы аккумулятора и прижимается диэлектрическим винтом. 

 

Подведение итогов

Какой же инвертор в итоге выбрать для дома? Здесь всего два сценария, каждый из которых вы можете подогнать под себя в зависимости от требуемых возможностей и характеристик:

  • солнечный инвертор. Нужен сетевой или гибридный (если в вашей энергосистеме предусмотрен аккумулятор для промежуточного накопления энергии). Количество фаз и мощность, а также форма синусоиды генерируемого тока будет зависеть от техники, которую вы собираетесь подключить;
  • бытовой инвертор. Автономный, однофазный, с защитой от короткого замыкания, перегрева и перепада напряжения. По назначению это может быть автомобильный или стационарный инвертор. Желательно брать с правильной синусоидой тока, если планируете подключать газовый котел или компрессор.