Коротка відповідь: залежно від моделі котла й типу акумулятора — від 8 до 30 годин. Розкид великий, бо котли споживають по-різному, а акумулятори теж бувають різні. Розберемось детальніше, щоб порахувати саме для вашого випадку.
Скільки електрики “їсть” газовий котел
Тут головна плутанина. Люди думають, що котел — це якийсь потужний споживач типу праски чи чайника. Насправді ні. Газовий котел не гріє воду електрикою — газ горить сам по собі. Електрика потрібна лише для роботи автоматики, циркуляційного насоса і вентилятора (якщо котел турбований).
Реальні цифри споживання:
- Атмосферний котел (без вентилятора, тяга природна) — 30-50 Вт під час роботи насоса, у режимі очікування взагалі кілька ват.
- Турбований котел (з примусовим видаленням продуктів згорання) — 100-150 Вт, іноді до 200 Вт на піку, коли вентилятор розганяється на запуску.
- Конденсаційні котли — теж 80-150 Вт залежно від потужності насоса й моделі вентилятора.
Тобто в середньому беремо орієнтир 100 Вт для розрахунків — це найпоширеніша ситуація для побутового двоконтурного котла на 24-30 кВт.
Формула розрахунку
Все просто: ємність акумулятора в ампер-годинах множимо на напругу, отримуємо ват-години, ділимо на потужність споживача.
Для акумулятора 100 А·год на 12 В маємо 1200 Вт·год енергії теоретично.
1200 Вт·год / 100 Вт = 12 годин
Це ідеальна цифра, без урахування втрат. У реальності буде менше — і суттєво менше, якщо не врахувати кілька важливих моментів.
Що з’їдає реальний час роботи
ККД інвертора чи ДБЖ. Котел живиться від мережі 220В, а акумулятор дає 12В. Щоб перетворити одне в інше, потрібен інвертор — і він сам споживає частину енергії, перетворюючи її на тепло. Хороший чистий синус має ККД 85-90%, дешевий модифікований синус — може бути й 75-80%. Тобто з тих 1200 Вт·год реально доступними будуть 950-1050 Вт·год.
Глибина розряду. Ось тут найбільша різниця між типами акумуляторів.
Звичайний свинцево-кислотний акумулятор (як автомобільний) не можна садити в нуль — він від цього швидко здихає. Практична межа розряду — 50%. Тобто з ваших 100 А·год реально доступні лише 50 А·год, якщо хочете, щоб акумулятор прожив хоч кілька циклів заряду-розряду.
AGM та гелеві акумулятори витримують глибший розряд, до 70-80% від ємності, без критичної шкоди для ресурсу.
LiFePO4 (літій-залізо-фосфатні) — тут можна використовувати 90-95% ємності без проблем, вони на це розраховані.
Температура. Взимку, коли акумулятор стоїть у неопалюваному підвалі чи гаражі при +5°C, його реальна ємність падає на 15-20% порівняно з паспортною при +25°C. Це фізика хімічних процесів усередині, тут нічого не вдієш — тільки тримати акумулятор у теплішому місці.
Реальні розрахунки для різних сценаріїв
Візьмемо типовий турбований котел на 100 Вт та порахуємо для різних типів акумуляторів.
Свинцево-кислотний AGM, розряд до 50%:
50 А·год × 12В = 600 Вт·год, з урахуванням ККД інвертора 85% отримуємо 510 Вт·год.
510 / 100 = приблизно 5 годин роботи.
Гелевий акумулятор, розряд до 70%:
70 А·год × 12В = 840 Вт·год, з ККД 85% — 714 Вт·год.
714 / 100 = приблизно 7 годин.
LiFePO4, розряд до 90%:
90 А·год × 12В = 1080 Вт·год, з ККД 90% (літієві системи зазвичай мають кращу електроніку) — 972 Вт·год.
972 / 100 = майже 10 годин.
Для атмосферного котла з меншим споживанням (умовно 40 Вт середнє навантаження) цифри виростають приблизно у 2,5 рази — тобто той самий LiFePO4 акумулятор витягне вже близько 24 годин безперервної роботи.
Чому реальна робота відрізняється від розрахунку
Котел не працює постійно на повній потужності. Насос та автоматика вмикаються циклами — коли теплоносій охолов і потрібно підтримати температуру, коли відкривається кран гарячої води, коли йде запуск пальника. У режимі очікування споживання мінімальне, буквально кілька ват на живлення плати керування та дисплея.
Тому реальний час автономної роботи часто виявляється довшим за розрахунковий, якщо рахувати по пікових значеннях потужності. Багато власників приватних будинків на практиці отримують на 20-30% більше годин, ніж показує “паперовий” розрахунок по номінальній потужності котла.
Але є й зворотний фактор — старіння акумулятора. Якщо батарея відпрацювала два-три роки, її реальна ємність вже не 100 А·год, а може бути й 70-80 А·год навіть у новому стані по паспорту. Це варто перевіряти навантажувальним тестером хоча б раз на рік, особливо перед опалювальним сезоном.
Як підключити акумулятор до котла
Найпростіший варіант — джерело безперебійного живлення (ДБЖ, він же UPS) з правильно підібраним акумулятором. Важливо брати саме лінійно-інтерактивний або онлайн ДБЖ з чистим синусом на виході — модифікований синус деякі котли (особливо з інверторними насосами Grundfos чи Wilo) сприймають погано, можуть видавати помилки або взагалі відмовлятись працювати.
Потужність ДБЖ бажано брати з запасом — мінімум 500-600 ВА для типового турбованого котла, з урахуванням пускових струмів вентилятора та насоса при запуску.
Підключення акумулятора до ДБЖ — паралельно основному внутрішньому акумулятору (якщо він є) або замість нього, якщо ДБЖ призначений для зовнішньої батареї. Тут головне не переплутати полярність і використовувати запобіжник на плюсовому проводі — це стандартна практика безпеки, яка захистить від короткого замикання.
Що краще: один великий акумулятор чи два по 100 А·год
Якщо потрібно тримати котел довше 10-12 годин без світла, логічніше взяти два акумулятори по 100 А·год і з’єднати паралельно. Це дає сумарну ємність 200 А·год при тій самій напрузі 12В, і час роботи подвоюється відповідно до всіх вищенаведених розрахунків.
Паралельне з’єднання простіше й безпечніше послідовного (де напруга сумується), особливо для домашнього використання без глибоких знань електротехніки. Головне — брати акумулятори однакової марки, ємності та бажано одного віку, інакше слабший буде “тягнути” сильніший і швидше вийде з ладу.
Підсумок
Для типового турбованого газового котла потужністю споживання близько 100 Вт акумулятор 100 А·год дасть реально 5-10 годин роботи залежно від типу батареї (свинцево-кислотна, гелева чи літієва) та глибини допустимого розряду. Для атмосферних котлів з меншим енергоспоживанням цей час зростає до 15-25 годин. Якщо відключення світла у вашому регіоні тривають довше — варто розглядати два акумулятори паралельно або одразу брати літієву батарею з більшим допустимим розрядом, вона хоч і дорожча, але дає значно більше корисних годин з тієї ж заявленої ємності.