12В, 24В или 48В — какую систему резервного питания выбрать

При выборе инвертора для дома или квартиры покупатель почти сразу сталкивается с вопросом: какую систему выбрать — 12В, 24В или 48В?

На первый взгляд кажется, что разница только в напряжении аккумулятора. На самом деле от него зависят токи в системе, толщина кабелей, нагрузка на BMS, возможности инвертора и максимальная мощность всей системы.

Система 12В

12-вольтовые инверторы чаще всего используются для небольших нагрузок.

Они хорошо подходят для:

• газового котла;

• роутера и оптического терминала;

• освещения;

• телевизора;

• ноутбука;

• небольшой бытовой техники.

Главный недостаток 12 В — большой ток при высокой мощности.

Например, чтобы получить примерно 2000 Вт от 12-вольтовой батареи, ток может превышать 160–180 А с учётом потерь.

Это означает толстые кабели, высокие требования к контактам и значительную нагрузку на BMS.

Поэтому для мощных домашних систем 12 В используется всё реже.

Система 24В

24-вольтовая система — один из самых удобных вариантов для квартиры или небольшого дома.

При той же мощности ток будет примерно в два раза ниже, чем в системе 12 В.

Например, для нагрузки около 2 кВт система 24 В будет работать с током примерно 80–100 А в зависимости от КПД инвертора и фактического напряжения батареи.

Это уже значительно комфортнее для кабелей, BMS и самого аккумулятора.

Системы 24 В особенно хорошо подходят для инверторов примерно 2–4 кВт.

Такой вариант часто выбирают для питания:

• холодильника;

• котла;

• телевизора;

• компьютера;

• освещения;

• насосов;

• кухонной техники с кратковременной высокой нагрузкой.

Популярный вариант — LiFePO4 батарея 25,6 В 100 или 200 А·ч.

Аккумулятор 25,6 В 200 А·ч имеет запас энергии примерно 5,12 кВт·ч.

Система 48В

48 В — оптимальный вариант для мощных систем резервного питания.

Такие системы используются с инверторами примерно 5–6 кВт и выше.

Главное преимущество — значительно меньший ток.

Например, при нагрузке 4 кВт:

в системе 12 В теоретический ток превышал бы 300 А;

в системе 24 В — примерно 170 А;

в системе 48 В — около 80–90 А.

Именно поэтому большинство мощных домашних инверторов используют батареи класса 48/51,2 В.

Означает ли 48В большую автономность

Нет.

Напряжение батареи само по себе не определяет время работы.

Сравним:

25,6 В × 200 А·ч = 5,12 кВт·ч

и

51,2 В × 100 А·ч = 5,12 кВт·ч

Запас энергии практически одинаковый.

Следовательно, при одинаковой нагрузке автономность также будет примерно одинаковой.

Преимущество 48 В заключается не в большем количестве энергии, а в меньшем токе при передаче большой мощности.

Какую систему выбрать

В упрощённом виде можно ориентироваться так:

Это не абсолютное правило, но хороший ориентир для домашних систем.

Для квартиры

Во многих случаях оптимальным решением будет инвертор примерно 3–4 кВт и LiFePO4 батарея 24 В.

Такой мощности достаточно для основных потребителей квартиры, а система остаётся относительно простой и экономичной.

Если нужно одновременно пользоваться большим количеством мощной техники, стоит рассматривать 48 В.

Для частного дома

Для дома, где есть насос, холодильники, котёл, автоматика, бытовая техника и другие потребители, чаще целесообразна система 48 В.

Особенно если инвертор имеет мощность около 6 кВт.

Такой вариант даёт хороший запас по мощности и позволяет избежать слишком больших токов в низковольтной части системы.

Важна совместимость инвертора и батареи

Нельзя выбирать напряжение инвертора и батареи отдельно друг от друга.

Для 24-вольтового инвертора нужна соответствующая батарея 24/25,6 В.

Для 48-вольтового — батарея класса 48/51,2 В.

Также нужно проверять:

• максимальный ток BMS;

• рекомендуемый ток заряда;

• протоколы CAN/RS485, если используется связь батареи с инвертором;

• максимальную нагрузку;

• настройки зарядного напряжения.

Поэтому самый простой способ избежать ошибок — выбрать готовый комплект, в котором инвертор и аккумулятор уже подобраны друг к другу.

Для большинства небольших домашних систем оптимальным будет 24 В, а для мощных решений примерно от 5–6 кВт — 48 В.