EN
Quick Links
Већина централних система за климатизацију ради између 3 и 5 киловата док су у раду, али прозорне јединице углавном захтевају много мање енергије, некад око пола киловата до 1,5 киловата у зависности од њихове величине и нивоа ефикасности. На пример, стандардна централна јединица за климатизацију од 24.000 БТУ-а обично користи око 4 кВ из мреже, док мање прозорне јединице од 12.000 БТУ-а троше око 1,2 кВ према подацима из 2023. године са Energy Star сертификатом. Разумевање ових основних захтева у вези са струјом је веома важно када се одређује која величина резервних батерија најбоље одговара кућама које разматрају алтернативна решења за напајање.
Када се клима уређаји први пут укључе, заправо им је потребно око три пута више електричне енергије у односу на нормалан рад. Узмимо стандардни централни уређај од 4 кВ, на пример, може достићи и 12 кВ само да би покренуо велики компресор из стања мировања. Системи за резервно напајање батерија су овде пред великим изазовом, јер морају да поднесу ове изненадне захтеве за енергијом без тога да напон падне превише, што би узроковало неочекивано искључивање свега. Због тога, чак и ако су инвертори често оглашавани да подносе 10 кВ континуирано, многи власници кућа имају проблема са њима када се суоче са кратким, али интензивним снагама од 12 кВ при покретању својих клима уређаја од 3 тона.
Систем батерија мора обезбедити оба:
| AC Tip | Трајање рада по 10kWh батерије | Минимални капацитет инвертора |
|---|---|---|
| Централизовани (4 kW) | 1,5–2,5 сати | 5 kW kontinuirano |
| Prozor (1,2 kW) | 6–8 sati | 2 kW kontinuirano |
Ograničenja dubine pražnjenja (DoD) smanjuju korisnu kapacitet—litiјum-jonske baterije obično dozvoljavaju 90% DoD, što znači da jedinica od 10kWh isporučuje oko 9kWh za AC potrošače.
Према студији објављеној на веб локацији Cleantechnica 2025. године, која се односила на куће изграђене да издрже олује, стандардна поставка соларног батеријског система од 10 kWh може да покреne типични клима уређај од 3 тона отприлике на сат времена током пада струје, уколико се користе технике интелектуалног управљања оптерећењем. Ако вам је потребно дуже време рада, батерије ће морати да се поново пуње путем соларних панела или да додате још батеријских пакета како бисте постигли дуже трајање напајања. Најважније је да ускладите капацитет складиштења енергије са временским условима које углавном имате у вашем крају. На пример, куће које се налазе у областима где често долази до таласа врућина треба да размотре могућност улагања у системе од 20 kWh или чак веће, како би се осигурало хлађење уколико температура неочекивано скокне.
Када се разматрају опције за резервно напајање, већина домаћинстава суочава се са избором између заштите само основних потрошача или пуног покривања целе куће. Основне потребе као што су одржавање хладњег намирници, одржавање пријатне температуре и осветљење обично захтевају око 3 до 5 киловата снаге. Међутим, ако неко жели да покреће све уколико дође до искључења струје, укључујући велике потрошаче као што су електрични шпорети и сушилице за веш, онда ће им требати капацитет који је три до пет пута већи у односу на онај неопходан за основе. Према различитим студијама из индустрије, отприлике седам од десет људи на крају бира само део опреме за резервно напајање због цене и чињенице да су ови мањи системи прилично ефикасни. Решења за целу кућу обично остају у сфери онога ко има продужена искључења струје која трају неколико дана заредом.
Dobijanje tačne slike o električnom opterećenju znači sabiranje radnih vati i dodatnih vati pri pokretanju svih važnih uređaja. Uzmite primer centralne klima jedinice koja obično koristi oko 3,8 kilovata, ali može dostići i do 11 kW pri prvom uključenju. Tu je i frižider koji koristi između 150 i 400 vati, kao i LED sijalice koje troše oko 10 vati svaka, a ne zaboravimo ni ventilator u sistemu grejanja i klimatizacije koji može biti između 500 i 1.200 vati u zavisnosti od uslova. Kada se analizira stvarna potrošnja energije tokom prekida struje, većina domaćinstava, uz pomoć uređaja za praćenje potrošnje, ustanovi da sistemi grejanja i hlađenja koriste otprilike 40 do 60 posto ukupne energije. Zbog toga su ovi sistemi najvažniji faktor prilikom planiranja rešenja za rezervno napajanje.
За отпорност од 8–12 сати, батерија од 15 kWh са протоколима за смањење оптерећења може одржавати ограничено радно стање клима уређаја уз праћење основних параметара. За покривеност од 24+ сати, препоручује се 25+ kWh, иако температуре ваздуха изнад 95°F могу смањити ефективну капацитет батерије за 18–25%. Хибридни системи који комбинују пуњење соларним панелима и мрежним капацитетима нуде најсигурнију подршку за виšедневно хлађење.
Већина литијум-јонских батерија за резервно напајање куће је оцењена за 90% DoD. Прелазак ове границе убрзава деградацију и скраћује век трајања. Стога, батерија од 10 kWh током рада клима уређаја обезбеђује отприлике 9 kWh корисне енергије. Рад у оквиру препоручених DoD граница продужује век батерије и осигурава сталне перформансе током критичних прекида напајања.
Invertori pretvaraju jednosmernu struju iz baterija u naizmeničnu za uređaje, pri čemu obično rade sa efikasnošću od 92–97% pod stacionarnim opterećenjem. Međutim, tokom startovanja naizmeničnih kompresora – kada potražnja skoči na 3x radnu snagu – efikasnost može da padne ispod 85%, povećavajući gubitke energije. Ove neefikasnosti smanjuju dostupno vreme rada, posebno u sistemima sa čestim ciklusima.
Performanse baterija značajno opadaju u visokim temperaturama. Elektrohemijske studije pokazuju da kapacitet baterija brže opada 30% na 95°F u poređenju sa 77°F, upravo kada je potražnja za hlađenjem najveća. Aktivni sistemi termalnog upravljanja troše 5–15% skladištene energije da bi održali sigurne radne temperature, dodatno smanjujući korisni kapacitet tokom letnjih prekida struje.
Интелигентни контролери оптимизују рад апаратима са великим потрошњом енергије тако што привремено искључују необавезне терете током покретања струје наизменичне. Напредни алгоритми одржавају температуру унутар просторије у опсегу од 5°F коришћењем стратешких циклуса хлађења, чиме се смањује укупна потрошња енергије. Ови системи могу продужити корисно време рада клима уређаја за 35–50% у поређењу са директним, неиспрекиданим радом.
Соларни панели данас значајно доприносе смањењу употребе клима уређаја. Узмимо као пример стандардни клима уређај од 3 тона, који обично потрошава око 28 до 35 киловат-сати дневно када ради на максималној капацитету. Сада замислите соларни систем од 4 kW који не само да напуни батерију од 10 kWh за само 2 до 3 сата добре сунчеве светлости, већ и напаја климу док сија сунце. Неке занимљиве студије указују да комбиновање фотоволтаичних топлотних колектора са топлотним пумпама може смањити потребе за хлађењем скоро за половину, према истраживању Bilarda и сарадника из 2020. године. Наравно, локација такође има велики значај. Системи који су инсталирани у сунчаној Аризони пуње батерије око 80% брже у односу на идентичне системе у Мичигену, како су истакли истраживачи из NREL прошле године. Ове разлике показују колико је важно разумевање локалних климатских услова за свакога ко жели да максимално искористи своју соларну инвеститицију.
Акумулатори који се пуње само из мреже једноставно нису довољни када је у питању одржавање рада системе ваздушног кондиционирања током дужих прекида у снабдевању струјом. Узмимо стандардни акумулатор од 15 kWh који напаја типичну 3-тонску јединицу ваздушног кондиционера која ради половину времена када је укључена – тај систем ће престати да функционише након око шест сати након што се сунце зарије. Са интеграцијом соларних панела ствари изгледају много боље. Системи који комбинују соларне панеле могу продужити трајање истог акумулатора између 15 и 20 сати, јер се пуни током дана. Самостални системи акумулатора имају још један проблем. Они губе око 12 до 18 процената енергије сваки пут када се компресор укључи услед сталних конверзија из једносмерне у наизменичну струју. Према неким недавним истраживањима отпорности електродистрибутивне мреже, ти губици чине самосталне системе отприлике за 23% мање ефикасним у односу на хибридне соларне системе управо у летњим месецима када нам је хлађење најнеопходније. Проучавање института Понемон из прошле године јасно потврђује ове закључке.
Дупло већа снага батерија ради само 2 до 3 сата рада клима уређаја углавном није вредна потрошених новаца. Погледајте ове бројеве: инсталирање батерије од 20kWh која обезбеђује хлађење 4 сата коштаће неког између 14.000 и 18.000 долара. То је чак 92% скупље у поређењу са стандардним системом од 10kWh, који је спреман за интеграцију са соларним панелима. Наравно, веће батерије прилично добро функционишу током повремених кратких одговарања струје, али постоји и друга алтернатива која вреди да се размотри. Системи који комбинују обичне батерије са соларним панелима снаге 5 до 7kW заправо обезбеђују око шест пута више циклуса хлађења годишње, приближно за исту цену. Нове технологије топлотног складиштења су дефинитивно занимљиве, али стручњаци сматрају да ће проћи још 3 до 5 година док не постану широко доступне.
Kada je u pitanju održavanje struje tokom prekida isporuke, rezervni generatori jednostavno rade i rade. Uzmimo primer 10 kW modela – on može neprekidno da pokreće centralni sistem klimatizacije sve dok postoji gorivo. Uporedimo to sa 10 kWh baterijom koja je uparena sa 5 kW invertorom, koja ima poteškoća da održi rad 3-tonskog klima-uređaja duže od 2 do 3 sata zbog onih dosadnih ograničenja invertora i naglih skokova potrošnje pri startovanju uređaja. Prava razlika se pojavljuje kada više velikih uređaja istovremeno treba da se uključe. Generatori su u tim situacijama jednostavno bolji, što je razlog zašto ostaju najbolji izbor za sveobuhvatne rezervne rešenja za domaćinstva, uprkos višoj početnoj ceni.
Системи за напајање батеријама раде без ијекаквог буке и не испуштају загађујуће материје, што је идеално за кратке прекиде испоруке електричне енергије (<;12 сати) и куће које користе соларну енергију. Међутим, за прекиде који трају 72 сата, боље су генератори, јер могу да складиште много већу количину енергије – 1 галон пропана обезбеђује ~27 kWh. Неки хибридни системи користе батерије за свакодневну отпорност, а генераторе као резервни извор енергије за дуже периоде без струје.
| Faktor | Rezervni generator | Резервни систем батерија за кућу |
|---|---|---|
| Временом радања | Неограничено (са горивом) | 8–12 сати (систем од 10kWh) |
| Nivo buke | 60–70 dB | <30 dB |
| Емисија CO гасова | 120–200 lbs/day | 0 lbs/day (napajanje solarnim panelima) |
Генератори коштају између $4.000 и $12.000 након инсталације, а годишњи трошкови горива и одржавања су већи од $800 (Ponemon 2023). Системи са батеријама ($15.000–$25.000) имају више почетне трошкове, али ниже оперативне трошкове, посебно уколико се користи соларна енергија. Током 10 година, литијум-јон батерије постају 20–40% јефтиније у областима где често долази до прекида испоруке струје, нарочито ако се узму у обзир порезни повлашћени и трошкови горива који се избегну.
Centralni klima-uređaji obično rade sa 3 do 5 kW, dok manji prozorski uređaji troše oko 0,5 do 1,5 kW u zavisnosti od veličine i efikasnosti.
U vreme pokretanja, klima-uređaji zahtevaju tri puta više snage nego u normalnom radu. Rezervni sistemi moraju da podnesu te vrhove kako bi se izbeglo smanjenje napona.
Integracija solarne energije poboljšava performanse baterija, produžujući vreme rada dopunom energije tokom sunčanih perioda u poređenju sa samostalnim sistemima.
Baterije su tihe i bez emisije gasova za vreme kraćih prekida struje, dok generatori nude neograničeno vreme rada uz gorivo, što je pogodno za duže prekide.