Зима 2022 року стала справжнім випробуванням для всієї України. Регулярні відключення електроенергії змусили українців зацікавитись технікою, здатною забезпечити енергетичну автономність, такою як електрогенератори, ДБЖ та зарядні станції. Однак електрогенератор не можна використовувати в багатоквартирних будинках, а справді потужні ДБЖ і зарядні станції коштують досить дорого. У цьому разі на допомогу приходить комплект з акумулятора та інвертора (а, іноді, зарядного пристрою), який виконує ті самі функції, що й зарядна станція. 

У цій статті ми поговоримо про те, що таке інвертори, якими вони бувають і на що звертати увагу під час вибору.

 

Зміст:

Що являє собою інвертор?

Чим відрізняється побутовий інвертор від інверторів інших типів? 

Що потрібно врахувати під час вибору інвертора?

 

Підбиття підсумків

 

Що являє собою інвертор?

Інвертор - це прилад, який перетворює постійний струм на змінний. Більшість побутової техніки та інструментів, представлених на ринку, працюють від змінного однофазного струму з напругою 220 В і частотою 50 Гц, який "мешкає" в нашій електромережі. Тому для того, щоб живити будь-яке обладнання від батареї або сонячної панелі, які видають постійний струм, необхідний інвертор.

 

настінний інвертор

 

Чим відрізняється побутовий інвертор від інверторів інших типів?

Під визначення "побутовий" інвертор підпадають пристрої, які ми можемо так чи інакше використовувати в домашніх умовах. З усіх підвидів в умовах житлових приміщень навряд-чи застосовні тільки зварювальні інвертори, що використовуються для живлення портативних зварювальних апаратів. Всі інші типи інверторів підійдуть для дому.

  • сонячний інвертор. Такий пристрій конвертує постійний струм від сонячних панелей у змінний. Вони можуть бути як мережевими, так і гібридними за принципом роботи зі струмом (про це ми будемо говорити далі в статті). Вибір конкретного типу залежить від того, чи є у вашій сонячній електростанції акумулятор;
  • автомобільний інвертор. Найчастіше мають роз'єм для зарядки від автомобільного прикурювача. Незважаючи на відсилання в назві такі пристрої застосовні не тільки в автомобілях, а й у домашніх умовах;
  • стаціонарний інвертор. Пристрій, що передбачає встановлення на стіну, підлогу або полицю шафи. Конструкція аналогічна автомобільному інвертору. Саме цей тип інверторів більшість користувачів має на увазі, використовуючи термін "побутовий". Частину з них можна використовувати для створення самозбірної зарядної станції (як і автомобільний інвертор); Таким чином, ви зможете заощадити до 30% вартості.

 

Що потрібно врахувати під час вибору інвертора?

Насамперед потрібно визначиться з призначенням інвертора, тому що сонячні інвертори не підходять для зарядних станцій, а автомобільні та стаціонарні не зможуть працювати з сонячними панелями. Далі слід врахувати низку властивостей і параметрів інвертора.  Багато в чому це залежатиме від приладів, які ви збираєтеся до нього підключати.  Тут слід зазначити, що якщо ви маєте намір використовувати інвертор для створення збірної зарядної станції, то необхідно буде врахувати при виборі також параметри акумулятора. Детальніше про це ви можете прочитати в нашій статті “як вибрати зарядну станцію і не схибити?”. 

 

гібридний інвертор

 

Інвертори за принципом роботи зі струмом

Усі інвертори діляться на три типи за принципом роботи зі струмом. Існують:

  • мережеві інвертори – перетворюють енергію, що надходить прямо в електромережу, до них не можна підключити АКБ (акумуляторні батареї);
  • автономні інвертори – можуть передавати енергію в акумулятори, щоб потім використовувати її для живлення електроприладів. У конструкції такого інвертора є зарядний пристрій;
  • гібридні інвертори – можуть працювати і з акумулятором, і безпосередньо з пристроєм, що генерує постійний струм.

 

Потужність інвертора

Номінальна потужність інвертора визначається сумарною потужністю всіх приладів, які ви збираєтеся до нього підключати. Наприклад, якщо ви підключаєте ноутбук - 90 Вт, роутер - 50 Вт і котел на 150 Вт. У сумі це 290 Вт, отже, вам необхідний інвертор з номінальною потужністю ~350-400 Вт**.

** 25-30% ми додаємо, щоб пристрій не працював на межі потужності. Якщо не взяти потужність "про запас", може прискориться знос інвертора і батареї (якщо вона працюватиме в парі з інвертором).

Номінальна потужність, це потужність, яку інвертор може видавати постійно. Зазвичай її вказують у назві моделі. Є ще пікова потужність, вона, як правило, вдвічі вища за номінальну. Пікову потужність інвертор здатний видавати короткий час (до 10-15 секунд). Цей запас потужності потрібен для запуску колекторних двигунів, насосів тощо. У характеристиках побутових приладів, оснащених такими двигунами (наприклад, у холодильниках), виробники вказують пікову потужність.

 

Напруга

Що стосується змінного струму, то всі однофазні інвертори працюють з напругою 220 В, а трифазні з напругою 380 В. Трохи інша ситуація з постійним струмом. При підключенні великої кількості споживачів (приладів) ККД інвертора падає через високу струмовіддачу. Для того щоб знизити струмовіддачу, виробники додають у деякі моделі можливість роботи за підвищеної напруги 24 В і, іноді, навіть 48 В. Це пропорційно зменшує струмовіддачу, оскільки підсумкова потужність приладу P розраховується за формулою P = I * U, де I - сила струму в Амперах, а U - напруга у Вольтах. Відповідно, збільшуючи напругу, ми знижуємо струмовіддачу, отримуючи ту саму вихідну потужність. Простіше кажучи, що вища підтримувана постійна напруга, то ефективніше працює інвертор у разі під'єднання кількох пристроїв одночасно.

 

Кількість фаз

У домашніх умовах більшість побутових приладів і техніки використовують однофазний струм, для таких умов потрібні однофазні інвертори. Але бувають ситуації, коли вам необхідно під'єднати техніку, що вимагає трифазного струму. У такому разі знадобитися трифазний інвертор.

автомобільний інвертор

 

Інвертори за формою синусоїди струму

Форма синусоїди струму впливає на те, які прилади ви можете підключати до інвертора. За цією якістю всі інвертори поділяються на дві категорії:

  • що забезпечують правильну синусоїду. Підходять для живлення техніки, чутливої до якості струму, такої як газові котли, насоси тощо. "Правильна", тобто плавна лінія синусоїди струму забезпечується за рахунок високої точності стабілізації напруги*. Схема перетворення в таких інверторах складніша, і коштують вони дорожче;
  • що забезпечують апроксимовану (ступінчасту) синусоїду. Точність стабілізації напруги на порядок нижча. Схема перетворення простіша, отже, такі інвертори дешевші. Підходить для всіх електроприладів, які не потребують правильної синусоїди. 

* В українській електромережі коливання напруги можливі в діапазоні 210-230 В, тоді як в інверторів із правильною синусоїдою відхилення від еталонних 220 В може становити від 0,1 до 1 В.

 

ККД

Коефіцієнт корисної дії інвертора - параметр, який показує, наскільки ефективно він перетворює енергію. Він вимірюється у відсотках. Нормальним вважається показник від 90% і більше. Це означає, що 90% енергії перетворюється на змінний струм, а 10% витрачається на роботу самого інвертора. Що вищий ККД, то ефективніше працює інвертор.

Якщо ви будете використовувати інвертор з акумулятором, то від його ККД залежатиме підсумкова ефективна ємність останнього. Тобто скільки енергії зможе віддати акумулятор у реальному завданні.

 

Захист

Інвертори можуть оснащуватися різними варіантами захисту. Це може бути:

  • захист від короткого замикання;
  • захист від перевантаження;
  • захист від перегріву. Зазвичай його реалізовано у вигляді запобіжника, що відключає пристрій, якщо температура електросхеми перевищує критичне значення;
  • захист від перепадів напруги. Для однофазного струму в наших мережах достатньою буде стабілізація на +\- 25% (від 170 до 270 В) і, аналогічно, для трифазного струму;
  • захист від глибокого розряду батареї. Для автономних інверторів.

 

Роз'єми, інтерфейси та додаткові можливості

Залежно від конкретної моделі інвертора у вас можуть бути такі інтерфейси для підключення:

  • USB A або USB Type C;
  • розетка на 220 В (на потужних інверторах їх може бути кілька);
  • DC роз'єм постійного струму на 12 або 12/24В.

На деяких інверторах є цифровий дисплей, який може відображати параметри струму, поточне навантаження і (якщо інвертор автономний) рівень заряду підключеної батареї.

У автономних інверторів підключення до акумулятора здійснюється за допомогою затискачів двох типів: "крокодильчиків" або притискної кільцевої пластини, яка надівається на клеми акумулятора і притискається діелектричним гвинтом.

 

Підбиття підсумків

Який же інвертор у підсумку вибрати для будинку? Тут лише два сценарії, кожен з яких ви можете підігнати під себе залежно від необхідних можливостей і характеристик:

  • сонячний інвертор. Потрібен мережевий або гібридний (якщо у вашій енергосистемі передбачено акумулятор для проміжного накопичення енергії). Кількість фаз і потужність, а також форма синусоїди струму, що генерується, залежатиме від техніки, яку ви збираєтеся підключити;
  • побутовий інвертор. Автономний, однофазний, із захистом від короткого замикання, перегріву і перепаду напруги. За призначенням це може бути автомобільний або стаціонарний інвертор. Бажано брати з правильною синусоїдою струму, якщо плануєте підключати газовий котел або компресор.