Mennyi ideig működik egy erőmű? Ez a kérdés két különböző indíttatásból tehető fel. Először is: Mennyi ideig csatlakoztathatok egy fogyasztót az erőműhöz, amíg az üres? Másodszor: Meddig használható az erőmű, amíg az akkumulátor le nem fogy? A nextpit válaszokat keresett neked.
Mennyi ideig bírja egy erőmű, amíg az akkumulátor le nem merül?
Első pillantásra a számítás egyszerű:
- Bármely eszköz teljesítményét jellemzően wattban, azaz W-ban adják meg. Azt, hogy egy eszköz legfeljebb mennyi energiát fogyaszt, a tápegységen vagy jellemzően ott lehet leolvasni, ahol a tápkábel belép a készülékbe.
-
Egy erőmű teljesítményét jellemzően wattórában, azaz Wh-ban adják meg. Az erőművek kapacitását általában a gyártó honlapján találja meg. Ez a legfontosabb mérés az erőművében.
Egy 1000 Wh kapacitású erőmű egy 1000 W-os fogyasztót 1 órán át, egy 500 W-os fogyasztót két órán át tud energiával ellátni – igaz? Elméletileg és a hüvelykujjszabály szerint: Igen. A gyakorlatban azonban erre a kérdésre sajnos nem olyan egyszerű a válasz.
Egyes erőművek – itt az EcoFlow-tól – megmutatják a kijelzőn, hogy mennyi ideig bírják az aktuális teljesítmény mellett. / © nextpit
1. faktor: Az inverter
Először nézzük meg, hogyan működik az erőmű. Az energiát az erőmű akkumulátorcellái tárolják – és nem az adott pillanatban szükséges feszültségben vagy feszültségtípusban. Például míg az egyenáramot a cellákban tárolják, a 110 V-os (vagy Európában 230 V-os) kimenet váltakozó áramot ad ki.
Egy inverter gondoskodik az egyenáramról váltakozó áramra történő átalakításról. Ezeknek az invertereknek a hatásfoka általában körülbelül 90 százalék. Tehát durván szólva az erőműből származó 1000 Wh-ból 900 Wh áll rendelkezésre a végkészülékei számára.
És így a fenti példa 1000 W-os fogyasztója már nem egy teljes órán át, hanem csak 54 percig működik.
Az inverter az akkumulátorcellákban lévő egyenáramot a 110 voltos aljzat váltóáramává alakítja. / © nextpit
2. faktor: A DoD
Ráadásul az erőművek nem használják ki a beépített akkumulátorcellák teljes kapacitását, mivel ezek mélykisülés esetén megsérülhetnek. A gyártók itt általában korlátot szabnak a maximális kisütésnek, az úgynevezett Depth of Discharge-nak, vagy röviden DoD-nek. Általában ez az érték 10% körül van – 90% áll rendelkezésre.
Ha most megszorozzuk az inverter hatásfokát (kb. 0,9) a maximális DoD-ig elérhető kapacitással (kb. 0,9), akkor is 81 százalék áll rendelkezésre a készülékei számára. A gyakorlatban egy 1000 wattórás erőmű így “csak” 810 wattóra energiát kínál teljesen feltöltött állapotban.
Visszatérve a fenti példához az 1000 W-os fogyasztóval: A gyakorlatban körülbelül 49 percig üzemeltetheti egy 1000 Wh-s erőműben.
Mennyi energiát fogyasztanak a készülékeim?
Tehát mennyi ideig tudom árammal tölteni a hűtőszekrényemet áramkimaradás esetén? Meddig süthetek gofrit a parkban? Hány teát főzhetek kempingezés közben?
A nextpit szerkesztőségi vízkazánján például ez áll: 2000-2400 W. Tehát egy 1000 Wh kapacitású erőműnél a vízforraló elméletileg 30-25 percig tud folyamatosan működni. Ha figyelembe vesszük a fenti 0,81-es tényezőt, még mindig van 24-20 perced. Ezután ki kell próbálnia, hogy ez mennyi vízhez elég, és például meg kell állítani a fél liter víz felforrásához szükséges időt.
Sok készülék esetében a maximális energiafogyasztás nem túl hasznos. Egy hűtőszekrény például soha nem működik állandóan teljes terhelésen. Az energiacímke áttekintése azonban segít ebben. Ennek esetében Samsung hűtőszekrény C* energiaosztályban, évi 169 kWh van itt felsorolva – a nap folyamán számolva ez 463 Wh-nak felel meg. Az 1000 Wh-s erőmű 810 Wh valós kapacitással tehát 42 órát bírna.
-
Töltés útközben PV modulon keresztül: A nextpit által összehasonlított és tesztelt legjobb mobil napelemek
Mennyi ideig működik egy erőmű, amíg az akkumulátor le nem merül?
Így most már tudja, mennyi ideig tudja árammal ellátni a hűtőszekrényt áramszünet esetén. De feltéve, hogy minden nap teljesen kiüríti az erőművét, mennyi ideig bírják az akkumulátorok? Hiszen mindannyian tudjuk mobiltelefonjaink és notebookjaink akkumulátorairól, hogy a kapacitás idővel csökken.
A gyártó adatlapjain általában megtalálhatóak azok a töltési ciklusok, amelyeket egy erőmű képes kezelni, amíg az akkumulátor egy bizonyos kapacitás alá nem esik. Általában ez a szám az eredeti kapacitás 80%-ára vonatkozik, de esetenként a 70%-os vagy 50%-os jelölésről is találhatunk információt.
Jelenleg két különböző akkumulátortechnológia uralkodik az erőművekben, amelyek jelentősen megváltoztatják az élettartamot: LiFePO4 vagy LFP és lítium-ion. A legtöbb erőműgyártó most átállítja portfólióját vas-foszfát akkumulátorokra, azaz LiFePO4-re, mivel ez az akkumulátortechnológia két alapvető előnnyel jár.
A Jackery erőmű Explorer 2000 Plus lítium-vas-foszfát akkumulátorok. / © nextpit
A LiFePO4 1. előnye: Több töltési ciklus
A LiFePO4 akkumulátorok típustól és gyártótól függően általában körülbelül 2500-3500 töltési ciklust tesznek lehetővé, amíg el nem érik a maradék 80%-os kapacitást. A Bluetti EP500 Pro (review) esetében például a gyártó azt ígéri, hogy az erőmű 3500 töltési ciklus után is legalább 80%-os kapacitást kínál.
-
Bővebben: A nextpit által tesztelt és összehasonlított legjobb erőművek
A töltési ciklus egy teljes kisütési folyamatot ír le 100-tól 0%-ig. Ahhoz, hogy elérje a 3500 töltési ciklust, a Bluetti EP500-at napi 100-ról 0-ra 100%-ra kell üzemeltetnie majdnem tíz évig. Ha minden nap csak 50%-ot használ, akkor két napra lesz szüksége a teljes töltési ciklus végrehajtásához, és így 20 éves “élettartam” eléréséhez!
Egy erőmű azonban továbbra is 80%-ban használható. Az Ön 1000 Wh-s, 810 Wh valós kapacitású erőművében azonban csak 648 Wh állna rendelkezésre – és ennek megfelelően az előző példában szereplő hűtőszekrény már nem 42, hanem csak 34 órát fog működni.
De mint mondtam, ehhez valóban sokat kell használnia az erőművét – például erkélyes erőmű tárolójaként (teszt és összehasonlítás) vagy hálózaton kívüli rendszerként.
Ha a Bluetti EP500 Pro kapacitásának 50 százalékát minden nap kihasználja, körülbelül 20 évnek kell eltelnie ahhoz, hogy az Erőmű akkumulátorkapacitása 80 százalékra csökkenjen. / © nextpit
A LiFePO4 2. előnye: nagyobb biztonság
A LiFePO4 akkumulátorok másik előnye, amelyet nem szabad alábecsülni, a biztonság kérdése. Még ha erős csapást is kap az erőműve, akkor sem kell katasztrofális tűzre számítania. A YouTube-on még videókat is találhatsz (pl itt), amelyben a kísérleti YouTube-osok lyukakat fúrnak a LiFePO4 akkumulátorokba. Természetesen az akkumulátorok felmelegednek, és ezt követően használhatatlanok. De a lítium-ion akkumulátorok heves és nehezen eloltható tüzéhez képest ez valóban ártalmatlan.
Ha kíváncsi arra, hogy miért használják túlnyomórészt a lítium-ion akkumulátorokat az autókban: Ez a technológia valamivel jobb teljesítménysűrűséget kínál, ami természetesen hatótávolság-előnyöket kínál egy járműben. De amíg nem hordja állandóan a hátán az erőművet, a LiFePO4 határozottan a jobb választás.
A LiFePO4 akkumulátorok hátránya: a tél
A lítium-vas-foszfát akkumulátoroknak azonban van egy hátránya: nem szeretik a hideget. Különösen a fagypont alatti hőmérsékleten történő töltés rendkívül rossz hatással van a cellák kémiájára és tartósságára. Néhány LiFePO4 tárolóegység erkélyes erőművekhez vagy otthoni tárolóegységekhez ezért beépített fűtőelemekkel rendelkezik, amelyek garantálják, hogy a cellák télen is megfelelő hőmérsékleten maradjanak.
