Ампер-часы в аккумуляторе: что это такое

Ампер-часы в аккумуляторе: что это такое?

Время автономной работы мобильного телефона, портативного инструмента или способность отдавать ток стартёру при пуске двигателя автомобиля – все это зависит от такой характеристики АКБ, как ёмкость. Она измеряется в ампер-часах или в миллиампер-часах. По величине ёмкости можно судить о том, сколько времени аккумулятор будет питать электрической энергией то или иное устройство. От неё зависит, как время разряда и заряда аккумулятора. При выборе аккумуляторной батареи для того или иного устройства полезно знать, что обозначает эта величина в ампер-часах. Поэтому сегодняшний материал будет посвящён такой характеристике, как ёмкость и её размерности в ампер-часах.

Что такое Wh

Wh (ватт-час) даст понять, сколько мощности хранится в аккумуляторе, то есть 1 Wh имеет мощность в 1 ватт, передаваемую в течение часа по проводнику. Как правило, обозначение Wh более понятно пользователям гаджетов, потому что проще понять, сколько потребуется часов для работы ноутбука, на какое время хватит аккумулятора.

К примеру, на АКБ ноутбука указано 90Wh. Зная, что 1 ватт расходуется за час, можно вычислить время работы ноутбука, которому необходимо мощности для работы не менее 60 ватт: 90Wh делится на 60 ватт, получается 1.5 часа работы электронного устройства.

Возникает вопрос: откуда же взялись эти 60 ватт? Они указываются практически всегда на блоке питания ноутбука в виде вольт и ампер, которые нужно перемножить друг с другом – так получится цифра мощности, эти пресловутые 60 или 70 ватт.

В чем же в итоге отличия mAh и Wh. mAh — указывает на количество заряда (тока), сохраненного в аккумуляторе; Wh – уведомляет о мощности, которую аккумулятор может предоставить устройству, тому же ноутбуку например.

Как можно «посчитать» сколько съедает кВт ПК

Вариант 1: бесплатный (примерный подсчет)

В сети есть спец. конфигураторы , в которые можно указать своё железо, и они рассчитают его энергопотребление. Разумеется, чтобы воспользоваться ими — вам для начала 👉 понадобиться запустить утилиту AIDA 64 (например) — она покажет вам все ваши «железки» (их наименование, модель).

👉 https://www.dns-shop.ru/configurator/ (от DNS для сборки системного блока. Просто добавьте сюда аналогичное железо, что установлено в вашем «системнике» — AIDA в помощь!)

👉 https://www.bequiet.com/ru/psucalculator (аналогичный сервис от be quiet!)

*

Небольшой пример см. ниже — суммарное энергопотребление комплектующих составляет 288 Вт. 👇

Конфигуратор DNS подсчитал сколько Вт потребляет железо

👉 Кстати, не забудьте, что помимо системного блока электроэнергию будут потреблять монитор, колонки, МФУ и пр. устройства. Обычно, по той же модели монитора (например) очень быстро можно найти его мощность (см. пример ниже). Разумеется, ее нужно прибавить к предыдущей цифре (в моем случае 288 Вт + 19 Вт = 307 Вт).

Потребление мощности при работе (характеристики монитора)

👉 Если у вас достаточно старое «железо» и в конфигураторах нет ничего такого — можно оценить еще «грубее» (за это в меня полетят «камни») :

• с помощью утилиты CPU-Z узнать мощность ЦП (TDP), видеокарты;
• добавить к этому ∼50 Вт на мат. плату;
• до-плюсовать по 15-20 Вт на каждый жесткий диск в системе;
• не забыть про ОЗУ — еще около 15-20 Вт;
• кулер + вентиляторы — это еще на каждый по 10-15 Вт (очень усреднено; можно попробовать посмотреть на них воочию) ;
• мышь, клавиатура — еще по 5 Вт.

Max TDP 15W — 15 Вт

Вариант 2: точный (погрешность: ± 2 Вт)

Сейчас в широкой продаже появились достаточно дешевые энергометры (ваттметры) под обычную розетку, цена вопроса 1000-2000 руб. ( прим. : это устройство «покажет» сколько Вт в настоящее время потребляет всё, что к нему подключено).

👉 В помощь!

Такой энергометр (👇) можно заказать в комп. магазинах, которые я как-то рекомендовал в одной из своих заметок.

*

Собственно, всё сводится к тому, что вы подключаете системный блок, монитор, МФУ и пр. к сетевому фильтру, а его к энергометру . А далее смотрите, сколько потребляет всё ваше железо в Вт (W). Например, в моем случае вышло что-то около 500 Вт (при полной нагрузке!).

Энергометр подсчитывает точное количество Вт (W)

Кстати, в зависимости от модели энергометра , в его арсенале функций может быть подсчет затраченной электроэнергии в течении недели / месяца (своего рода будет как обычный счетчик для розетки).

Можно ли сэкономить счет за электричество

👉 Для начала как примерно подсчитать сколько «съест» денег ваш компьютер за месяц работы. Если нет энергометра (ваттметра), можно примерно оценить так:

1. берем его мощность (рассчитанную в шаге 1), например, 300 Вт/час и умножаем ее на кол-во часов работы ПК в день (и на кол-во дней в месяце): 300 Вт/час * 5 часов * 30 дней = 45 000 Вт = 45 кВт ;
2. в зависимости от региона стоимость 1кВт может быть у всех различна. Я возьму усредненную цифру в 5 рублей. Значит полученные 45 кВт * на 5 руб. и получаем ≈225 руб.

Примечание : расчет очень примерный, т.к. энергопотребление компьютера вещь динамическая и зависит от нагрузки на устройство.

1. для начала банальность : не оставляйте ПК включенным, если вы не используете его (просто у меня был знакомый, который ПК на ночь не выключал вообще, и даже из игры не выходил 😉);
2. настройтеавто-уход ПК в спящий режим (гибернацию). Это помогает в тех случаях, когда вы случайно отошли на кухню, скажем (и не заметили, как пролетел часик-другой. а ПК в это время работал). Кстати, в режиме сна ПК потребляет

Перевод в Вт/ч

Изготовителей аккумуляторных батарей условно необходимо поделить на две касты:

1. Первые указывают «запасаемый заряд» (в ампер/часах) аккумулятора.
2. Вторые пишут «запасаемую энергию» в Втч.

Самое интересное, эти единицы измерения указывают на ёмкость аккумулятора. Для измерения максимально точного значения ёмкости путем перевода Втч в Ампер часов, необходимо провести математический расчет с использованием интегралов от показателя мгновенной мощности, которое выдает перезаряжаемая батарея при разряде.

Но если рассчитать нужно приблизительно, можно оперировать средними показателями напряжения и используемого тока, приведя все данные к такому знаменателю:

Если приплюсовать сюда время, выйдет:

Расшифровка формулы следующая – запасаемая энергия (ватт-час) с допустимой погрешностью равна произведению запаса заряда (Ампер часы в аккумуляторе) на напряжение (В, среднее).

Е=q*U

E=q*U*3600

Если Вт конвертировать в Дж.

Вернемся к примеру, с АКБ, который необходим для стартера. В нем сказано, что запасаемые заряд равен 62 Ач, рабочее напряжение – 12 В.

Ёмкость (запасаемая энергия) с допустимой погрешностью равняется:

62 Ач * 12 В = 744 Втч = 744 Втч*3600 = 2,678 МДж.

Особенности расхода электричества кондиционером

Количество потребляемой энергии кондиционером неоднозначно и зависит от режимов работы и потребляемой мощности. Это значение определяется по двум основным параметрам – охлаждающая и потребляющая производительность прибора, указанная в техническом паспорте кондиционера (значение СОР и ЕЕR).

Потребляемая мощность указывает расход электроэнергии с линии, а мощностной параметр определяет, какое количество необходимой энергии вырабатывает система. Чем больше это значение, тем меньше расход электроэнергии.

Однако покупателю также стоит понимать, что указанные производителем параметры могут немного отличаться от фактических расходов. Это связано с тем, что при испытании прибора и вычислении его параметров в помещении были соблюдены все условия, необходимые для минимального расхода энергоресурсов (закрытые окна и двери). А вот в бытовой эксплуатации такие условия не всегда сохраняются, что и приводит к увеличению расхода энергии при функционировании сплит-системы.

Также есть некоторые факторы, влияющие на количество потребляемой энергии. Рассмотрим их.

Какие факторы влияют:

1. Кондиционер больше потребляет энергии, когда включаются дополнительные режимы, например, ионизация и увлажнение воздуха.
2. На расход энергии также влияют возможности компрессора. Самым экономичным типом оборудования признаны кондиционеры инверторного типа.
3. Обычные сплит-системы, автоматически отключаемые при достижении заданного температурного значения, не потребляют энергию, когда находятся в режиме ожидания. Но как только температура воздуха в помещении отклоняется от заданных параметров, кондиционер начинает работать на полную мощность, и в таком режиме компрессор потребляет ток в большом количестве.

Сколько кондиционер потребляет за 1 час/месяц

Для расчета потребляемой энергии кондиционером необходимо разделить номинальную мощность прибора на коэффициент ЕЕR. К примеру, возьмем прибор класса А с производительностью на холод 2.5 кВт. Выполним расчет потребления энергии по формуле: 2.5/3.2. Получаем расход 0.78 кВт·ч.

Расход электроэнергии также определяется по тепловой мощности сплит-системы, которая обозначается в британских термических единицах – BTU. Например, тепловая мощность 2-киловатной модели имеет значение «7», на 2.5 Квт – «9», на 3.5 кВт – 12.

Средний расход электроэнергии по параметру тепловой мощности:

• «7» – 0.65-0.75 кВт·ч;
• «9» – 0.78-088 кВт·ч;
• «12» – 0.96-1 кВт·ч.

Например, возьмем модель «9», потребляемую за час в среднем 0.78 кВт. За 6 часов работы кондиционер будет потреблять 4.68 кВт, а значит, за месяц расход электричества составит 140 кВт. Однако этот расчет достаточно грубый и поверхностный. Для вычисления более точных параметров необходимо учитывать площадь помещения, условия его эксплуатации, режимы работы и другие важные нюансы.

Потребление в летнее время

В летнее время года кондиционеры, функционирующие на охлаждение, потребляют больше энергии, чем зимой. При расчете этого значения стоит также учитывать количество рабочих часов. К примеру, при 8-часовой безостановочной работе кондиционера с тепловой мощностью «9» среднее суточное потребление составит 6.4 кВт. Если же техника работает в сильную жару 24 часа в сутки, расход электроэнергии увеличится втрое.

Потребление на обогрев зимой

В режиме на обогрев кондиционеры расходуют меньше энергии, чем при работе на охлаждение. Для расчета используется коэффициент СОР. Например, для приборов класса А он равен 3.60.

К примеру, возьмем кондиционер с мощностью обогрева 2.2 кВт. Делим этот параметр на 3.6 и получаем средний расход энергии за 1 час – 0.61 кВт. А чтобы рассчитать расходы электроэнергии за сутки или весь месяц, нужно умножить этот параметр на количество рабочих часов и дней.

1. Устройство ТЭН.

ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.

От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.

Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.

Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.

При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.

Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.

Пример

Дано: две светодиодные ленты мощностью по 10Вт и работающие от 12В. Необходимая автономия: 10ч. Срок службы: год при ежедневной эксплуатации. Условия эксплуатации: постоянная комнатная температура 20 градусов.

Найти: минимально допустимые и оптимальные аккумуляторы для решения задачи.

Решение

1) Совокупная мощность W=10Вт*2=20Вт. Постоянный ток разряда: I=20/12=1.67A. Для точных расчетов желательно померить ток потребления при помощи мультимера.

2) Для определения необходимой емкости следует пройти по пунктам:

а) Для того, чтобы продержать нагрузку на таком токе разряда необходимо определить минимальную расчетную емкость АКБ: 1,67*10=16,7Ач.

б) Нужно иметь ввиду, что емкость аккумуляторных батарей указывается производителями исходя из определенного времени разряда. Обычно это 10 часов. Но некоторые производители указывают 20 часов. Тут нам поможет спецификация по АКБ, которую можно взять на нашем сайте. Посмотрим спецификацию Delta DTM 1226:

Разрядные характеристики ближайшего планируемого АКБ

В нашем случае, время работы от АКБ 10 часов, значит мы можем считать емкость равной номинальной. Однако, если в задаче стоит 5 часов, то нужно делать поправку на то, что при таком времени разряда емкость АКБ будет ниже (умножаем ток разряда на часы – 4,8А*5ч=24Ач вместо 28).

в) Далее, нужно учитывать кол-во циклов заряда-разряда, на который мы проектируем систему (из спецификации):

Расчётное количество циклов

В задаче мы можем видеть, что планируемое кол-во циклов у нас 365. Ориентировочная предельная глубина разряда в нашем случае – около 57%. Желательно взять с запасом, будем рассчитывать на 50% разряд (реальные условия эксплуатации отличны от идеальных лабораторных условий).

Таким образом, вводим поправку 0,5: 16,7/0,8=33,4Ач.

г) В случае, если мы имеем дело с отличной от оптимальной температурой эксплуатации (25градусов), необходимо водить поправочный коэффициент, который тоже можем взять из спецификации:

Влияние температуры на емкость аккумулятора

Так при температуре 10 градусов следует ввести коэффициент 0.9, т.е. ещё +10% к расчётной емкости.

3) В случае, если нам необходимы долгие режимы разряда – следует обратить внимание на серии AGM аккумуляторов популярных на российском рынке производителей:

• У АКБ Delta – серия DTM
• У CSB – GP
• У BB Battery – BC

В случае, если разряд производится высокими токами, но короткое время:

• Delta – серии HR, HRL, FTS
• CSB – HR, HRL
• BB Battery – HR, HRL

Это АКБ оптимизированы на высокую энергоотдачу, хотя и для долгих разрядов они подходят не хуже (они просто дороже). Аккумуляторы по технологии GEL не совсем оптимальны для данной задачи, т.к. заметно дороже, а глубокий разряд хоть и допустим, но резко снижает срок службы.

Ответ: минимально: Delta DTM 1233 (33Ач), оптимально: Delta DTM 1240 (40Ач), либо аналоги.

Похожая статья про способы расчета в нашем блоге: https://tok-shop.ru/tok-blog/time-ups-akb/

Читайте также:

Об авторе

Сергей Леднёв

Руководитель комплексных проектов по стабильному и бесперебойному электропитанию. 220@tok-shop.ru

А почему вы взяли для расчетов спецификацию 26а/ч батареии, когда в итоге требуется аккумулятор на 33а/ч?

Дело в том, что из графиков мы взяли коэффициенты расчета, а не абсолютные значения. У аккумуляторов близкой емкости эти коэффициенты будут практически идентичными, так что для расчёта можно брать спецификацию предполагаемой батареи

На сколько по времени хватит аккумулятора Delta agm 12100 l если разряжать током в 14,5А до 10,5 В? Заранее спасибо!

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 08.11.2016 | Ответить

Для этого необходимо посмотреть разрядные характеристики АКБ в pdf – http://tok-shop.ru/newpdf/dtm-12100-l-pdf_1_90.pdf. Около 4,5 часов.

привет. у меня вопрос. датчик потребляет 12 вольтов на 2 ампера. мне надо рассчитать какой аккумулятор подойдет на 4 месяца автономной работы.

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 04.09.2017 | Ответить

Если брать линейный расчет… 4 месяца – это порядка 2880 часов. В час вы тратите

2Ач. Как минимум 5760Ач, т.е. нужно

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста. Какой АКБ выбрать для работы автономного отопителя в течении 10 часов, известно что он потребляет 60ватт.спасибо.

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 21.02.2019 | Ответить

Здравствуйте, у меня ариаднино нано потребляет 40МА максимально 50МА с датчиком движения сколько мне надо аккумуляторов 18650 и с какой емкостью чтобы 1 год и 2 месяца работало без зарядки? Заранее спасибо!

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 21.10.2019 | Ответить

Здравствуйте! Химия литиевых аккумуляторов заметно отличается от свинцово-кислотных и поэтому там действуют несколько другие формулы расчёта. Но, приблизительно расчет такой: 40мА*24ч.*(365+60дн.)=408000mAh. Далее поправки на саморазряд (сильно зависит от температуры), при комнатной около 40% за год с заряда в 100%. 408000*1,4=571200mAh. В среднем в одной 18650 около 2500mAh, 571200/2500=285шт. При такой сборке следует делать поправки на работу BMS, перетоки, сопротивление сборки и т.п., а это может очень серьезно скорректировать необходимый объем в сторону его увеличения…

Здравствуйте,скажите время разряда аккумулятора 60 Ач от тока нагрузки 0,2 А

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 29.11.2019 | Ответить

Здравствуйте! Как правило, следует оперировать не током разряда, а мощностью, т.к. ток с просадкой батареи при фиксированной мощности будет нарастать. Тем не менее, 0,2А – это 2,4Вт, следовательно: https://tok-shop.ru/calcvr/?kolak=1&emak=60&mng=2.4&kpd=100&grzd=80

Воспользовался вашим калькулятором, получил данные по необходимой батарее, завышенные примерно вдвое. Только сейчас испытал вновь купленную батарею для ИБП, она проработала столько, сколько согласно вашему калькулятору должны были проработать 2 таких батареи. Неплохой способ удвоить продажи!

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 16.04.2020 | Ответить

Александр, скорее всего вы некорректно провели замеры. Вы можете привезти свой ИБП с АКБ к нам в офис и я вам докажу, что калькулятор считает с запасом около 20% для недопуска глубоко разряда АКБ.

В замерах невозможно ошибиться. Чудес не бывает тут. После первой зарядки ИБП с новой батареей Sven SV 1290 (9 Ач, 12 В) проработал ровно 55 мин. В качестве нагрузки использованы две лампы накаливания общей мощностью 85 Вт. Ваш калькулятор показывает, что для работы в течение 1 часа с такой мощностью нужны две батареи 12 Ач или 3 батареи 7 Ач. Это даже больше, чем в 2 раза завышены требуемые параметры!

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 16.04.2020 |

Давайте посмотрим внимательно. Во-первых, вот расчеты по вашим условиям – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=85&tavt=0.9&kpd=90&grzd=100. На резистивной нагрузке КП выше и разряд вы допускаете глубокий. Калькулятор показывает необходимо 12Ач. А это как раз около 20% запаса, о котором я писал выше. Во-вторых, при допусках на низкий КПД и неглубокий разряд мы получаем такой расчет – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=85&tavt=0.9&kpd=80&grzd=80, т.е. 15Ач. Вполне релевантное значения для решения задачи. В-третьих, вы можете посмотреть таблицу характеристик вашего АКБ – https://tok-shop.ru/newpdf/sven-sv-1290-instr-pdf_0_6015.pdf. Смотрим, что при 1 часовом разряде до 1,75В на ячейку мы получим мощность 10,76Вт. А это 65Вт отдачи энергии со всего АКБ за час. Смотрим калькулятор – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=65&tavt=1&kpd=100&grzd=100. Всё точно, если допуски по глубине и КПД убираем. А у вас получается 85Вт*0,9=76,5Вт, что на 15 процентов выше, чем в документации. Это значит одно – некорректные данные замеров. Номинальной мощностью лампы накаливания для точных расчетов оперировать нельзя. В-четвертых, надо понимать и брать в расчет деградацию аккумулятора со временем и делать корректировку на это. Таким образом, если вы хотите получить гарантированную расчетную емкость батарейного банка с учетом возможного низкого КПД инвертора и неглубокого разряда АКБ с учетом деградации АКБ значения калькулятора можно считать достоверными. И, кстати, количество необходимых АКБ калькулятор округляет до целых значений.

Здравствуйте, подскажите пожалуйста какой ёмкостью резервного аккумулятора воспользоваться для автономной работы автохолодильника мощностью 60 Вт для 10 часовой работы ночью, когда двигатель автомобиля не работает ? Я водитель фуры и несколько раз холодильник сажал аккумы, что не смог запустить мотор, и теперь вот думаю о резервном аккумуляторе для холодильника.

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 03.05.2020 | Ответить

Здравствуйте! Нужно разобраться, сколько энергии в итоге потребляет холодильник за ночь, т.к. он может не потреблять постоянно 60Вт, но если это постоянная нагрузка, то вам будет достаточно одного АКБ на 80Ач – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=60&tavt=10&kpd=80&grzd=80

Здравствуйте, подскажите какой ёмкостью нужен аккумулятор для Двигатель 75 кВт, макс. 22500 об / мин, 300 В, 250 А, чтобы он мог работать 10 часов.

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 03.12.2020 | Ответить

Здравствуйте! Ваша задача не имеет решения) Слишком большой батарейный банк требуется. Только своя генерация решит задачу

Добрый день! Подскажите пожалуйста какие АКБ и какой емкости лучше использовать для насоса предназначенного для перекачки топлива. Мощность насоса 300Вт. Желаемое время работы – круглосуточно. АКБ будут заряжаться солнечными панелями.

Здравствуйте, подскажите пожалуйста какой ёмкостью резервного аккумулятора воспользоваться для автономной работы автохолодильника в документации написано:
1.DC 12V/24V
2.мощностью 45 Ватт,
3.потребляемая мощность 0,2-0,25 kw.h/24 h
Не смог понять на какой пункт 2 или 3 смотреть для выбора ёмкости резервного аккумулятора.

Здравствуйте , интересует такой вопрос , Аккумулятор Delta DT 12012 (12V / 1.2Ah), хотим взять с собой в поход и подключить светодиодные лампочки на 12 v , сколько он полностью заряженный просветит нам ? Рационально ли это ? Или надо было брать большой машинный ?

Как оптимальнее рассчитать количество щелочных аккумуляторных батарей 5НК-125 (5KL-125P) на катер при необходимом постоянном потреблении минимум 2кВт в течение 24 часов при ежедневной зарядке части аккумуляторов на берегу?

alt=»Сергей Леднёв» width=»75″ height=»75″ />Сергей Леднёв 15.10.2021 | Ответить