Ситуація, коли багато українців сидять без світла багато годин на день через терористичні російські обстріли енергетичної інфраструктури, стала буденністю.
Одні користуються ліхтарями, інші різноманітними інверторами, що перетворюють постійну напругу акумуляторів на змінну 220 Вольт для живлення побутових приладів та освітлення.
І ті, й інші помітили, що споживання електроенергії за місяць практично залишилося тим же, що рік і два тому в ті самі місяці, коли електрику не відключали взагалі, або не так часто.
Чому це відбувається?
Справа в тому, що заряджені акумулятори ліхтарів або інверторів розряджаються, віддаючи потужність споживачам, але потім їх слід зарядити. Однак, заряджання вимагає більше енергії, ніж витрачено на розряд.
Кислотні аккумулятори (автомобільні, AGM чи Gel) мають КПД близько 75–85%. Вони зазнають таких втрат:
Хімічні втрати: Під час зарядки частина енергії перетворюється на тепло (нагрів електроліту та пластин).
Саморозряд: Акумулятор постійно втрачає невелику кількість енергії, навіть якщо він не використовується.
Ефект Пейкерта: При підключенні потужних приладів (наприклад, чайника) реальна ємність аккумулятора падає, і втрати на внутрішньому опорі зростають.
Це означає, що для отримання 1 кВт-год корисної енергії потрібно витратити приблизно 1,4–1,5 кВт·год на зарядку.
Втрати в інверторі:
ККД сучасних інверторів становить 85–92%, але є нюанси:
Власне споживання: Навіть без навантаження («холостий хід») інвертор споживає від 0,5 до 2 Ампер (близько 10–25 Вт) просто на роботу своєї електроніки та охолодження.
Перетворення напруги: Процес підвищення з 12В до 230В та перетворення струму з постійного в змінній супроводжується виділенням тепла.
Залежність від навантаження: Найвищий ККД досягається при навантаженні 30–70%. Якщо ви підключаєте дуже слабкий прилад (наприклад, зарядку телефону на 10 Вт до інвертора на 2 кВт), втрати можуть сягати 50% і більше.
Втрати у дротах:
Якщо використовуються тонкі або надто довгі дроти між аккумулятором та інвертором, на них може втрачатися ще 2–5% енергії у вигляді тепла через високий струм (при 12В струми дуже великі). Щоб зменшити втрати, треба використовувати максимально короткі та товсті дроти, а також намагатися не навантажувати інвертор менше ніж на 10% від його номінальної потужності протягом тривалого часу.
За нинішньої системи розподілу електроенергії між споживачами ефективність споживання різко знижується: на один кіловат виробленої електроенергії генераторами електростанцій зростає навантаження споживачів на перетворення енергії. Додаткової вигоди операторам генерації та мереж розподілу немає – вони отримують оплату лише за вироблені та доставлені до споживача кіловати.