Back-upbatterij

Berekeningen Vergelijken

Downloads

Bevat je invoer en resultaten voor deze berekening, plus alle extra berekeningen die je hebt vergeleken.

Disclaimer

Deze calculator biedt schattingen alleen voor informatieve doeleinden. Volg altijd de instructies van de fabrikant en de lokale bouw- of elektrische voorschriften, en raadpleeg een erkende aannemer of elektricien voordat u op basis van deze informatie handelt -- vooral bij constructiewerk, elektrische bedrading of apparatuur op brandstof.

Zo Wordt de Duur van een Back-upbatterij Berekend

De duur van een back-upbatterij is de bruikbare energie ervan, gedeeld door de belasting die hij voedt — en niet elke kWh nominale capaciteit is daadwerkelijk bruikbaar, aangezien zowel ontladingsdiepte als omvormerconversie elk een deel afromen. Kies of je wilt weten hoe lang een bestaande batterij meegaat, of hoe groot een batterij je nodig hebt voor een gewenste duur, voer je belasting en de reële nedgraderingsfactoren van de batterij in, en deze calculator geeft het antwoord in beide richtingen.

Dit verschilt van de Generator Formaat Calculator calculator, die de continue wattagecapaciteit van een op brandstof werkende generator bepaalt (draaiende belasting plus de grootste motor-opstartpiek), in plaats van de opgeslagen energie van een batterij en hoe lang die meegaat.

Belangrijke Factoren Om Te Overwegen

De omvormer van een batterij heeft zijn eigen piekvermogen, los van het continue vermogen. Net als bij een generator trekt een motorgedreven apparaat (een koelkastcompressor, een waterpomp) kort veel meer vermogen dan zijn stabiele draaiende wattage om op te starten. De duurberekening van deze calculator gaat uit van een stabiele gemiddelde belasting — controleer of het piekvermogen van de omvormer van je batterijsysteem daadwerkelijk de opstartbelasting van je apparatuur dekt, niet alleen de continue belasting.
Zonneherlading tijdens een meerdaagse stroomstoring verlengt de werkelijke duur ver voorbij één ontladingscyclus. Als de batterij is gekoppeld aan zonnepanelen, kan deze elk daglichturenblok gedeeltelijk opladen tijdens een langdurige stroomstoring — de formule van deze calculator modelleert één continue ontlading, geen systeem dat overdag weer bijlaadt, dus de werkelijke back-upduur bij een meerdaagse stroomstoring met zon kan aanzienlijk langer zijn dan het ruwe duurcijfer alleen suggereert.
De batterijcapaciteit neemt geleidelijk af gedurende de levensduur van het systeem, net als bij elke lithiumbatterij. De werkelijke bruikbare capaciteit van een systeem na enkele jaren is doorgaans iets lager dan de oorspronkelijke nominale specificatie — het is de moeite waard om een verlaagd capaciteitscijfer te gebruiken als je weet dat je systeem al aanmerkelijk verouderd is.
Extreme temperaturen kunnen de werkelijke prestaties van een batterij verminderen. Een batterij geïnstalleerd in een niet-geklimatiseerde garage of buitenbehuizing kan bij zeer warme of koude omstandigheden iets minder bruikbare capaciteit leveren dan de nominale specificatie aanneemt.

Je Resultaten Interpreteren

Het duurcijfer dat deze calculator teruggeeft, is de theoretische ontladingstijd van de batterij bij een stabiele, constante belasting — een nuttig planningsgetal, maar echte stroomstoringen trekken zelden zo gelijkmatig stroom. Een koelkastcompressor die cyclisch aan- en uitgaat, een verwarmingsventilator die opstart, of een paar minuten magnetrongebruik zorgen allemaal voor korte pieken ver boven het gemiddelde wattage dat je hebt ingevoerd, dus de werkelijke duur die je ervaart zal doorgaans iets lager uitvallen dan het berekende cijfer, in plaats van het exact te evenaren. Beschouw dit getal als een redelijke planningsschatting, niet als een gegarandeerde aftelklok — en kies voor een kleiner gemiddeld wattagegetal (‘alleen kritieke belastingen’) in plaats van het volledige potentiële verbruik van je huis, als je wilt dat de schatting dichter bij de realiteit blijft.

Bij het omgekeerd oplossen voor een gewenste duur, is het capaciteitscijfer dat deze calculator teruggeeft de minimale batterij die je nodig zou hebben onder ideale, stabiele belastingsomstandigheden. Dit cijfer iets ruimer bemeten — op dezelfde manier waarop een elektricien een circuit overdimensioneert in plaats van precies op het minimum te bedraden — geeft je marge tegen werkelijke belastingspieken, een batterij die al een jaar of twee ouder is geworden, of een storing die langer duurt dan je oorspronkelijk had gepland.

Veelgemaakte Fouten

De volledige nominale capaciteit van de batterij gebruiken in plaats van de bruikbare capaciteit. Een batterij met het label “13,5 kWh” levert je apparaten in werkelijkheid geen 13,5 kWh — zowel ontladingsdiepte-limieten als omvormerconversieverliezen nemen elk een reëel deel, voordat die energie een stopcontact bereikt. Deze twee nedgraderingsfactoren weglaten is de meest voorkomende manier waarop een schatting van een back-upbatterij te optimistisch uitvalt.
Dimensioneren op basis van het volledige potentiële verbruik van het huis in plaats van het werkelijke circuit van kritieke belastingen. De meeste residentiële back-upbatterijsystemen voeden een toegewijd onderverdeelbord met essentiële circuits, niet het hele huis — de volledige elektrische capaciteit van je huis (of een heel zekeringkastje) als “de belasting” gebruiken, overschat drastisch wat de batterij tijdens een storing daadwerkelijk moet ondersteunen.
De opstartpiek van apparaten negeren en aannemen dat het gemiddelde wattage het hele verhaal is. Het draaiende wattage van een koelkast of waterpomp kan bescheiden zijn, maar het momentane opstarttrek wanneer de compressor of motor start, kan meerdere keren hoger zijn — de omvormer van een batterij heeft genoeg piekvermogencapaciteit nodig voor die piek, zelfs als de berekende duur bij gemiddelde belasting comfortabel lijkt.
De ontladingsdiepte of het omvormerrendement van één fabrikant als universeel behandelen. Deze cijfers variëren in werkelijkheid aanzienlijk per batterijchemie en omvormermodel — een loodzuurbatterij wordt doorgaans slechts veilig ontladen tot ongeveer 50% van de nominale capaciteit om de levensduur te beschermen, terwijl veel lithiumsystemen veel dieper kunnen worden ontladen. Gebruik de eigen gepubliceerde cijfers van je specifieke systeem in plaats van een generieke standaardwaarde aan te nemen.

De Formule

\vC{\text{Bruikbare Energie (Wh)}} = \vA{\text{Batterijcapaciteit (kWh)}} \times 1000 \times \vD{\text{Ontladingsdiepte \%}} \times \vE{\text{Omvormerrendement \%}}

\vF{\text{Duur (uren)}} = \frac{\vC{\text{Bruikbare Energie (Wh)}}}{\vB{\text{Belasting (W)}}}

Dezelfde vergelijking omgekeerd opgelost geeft de batterijcapaciteit die nodig is voor een gewenste duur.

Uitgewerkt Voorbeeld

Een 13,5 kWh batterij die een belasting van 3.000 W voedt, bij 90% ontladingsdiepte en 90% omvormerrendement:

Bruikbare energie: $\vA{13.5} \times 1000 \times \vD{0.90} \times \vE{0.90} = \vC{10,935} \text{ Wh}$ .
Duur: $\vC{10,935} \div \vB{3,000} \approx \vF{3.65} \text{ uur}$ .

De vraag omkeren — een belasting van 1.500 W gedurende 8 uur voeden bij dezelfde 90%/90% nedgradering — vereist ongeveer 14,8 kWh nominale batterijcapaciteit.

Goed om te Weten

Lithiumbatterijsystemen zijn onderhevig aan een reëel, gedocumenteerd veiligheidsrisico genaamd thermal runaway — een kettingreactie in een beschadigde, overladen of fabricagefout bevattende cel die sneller warmte genereert dan die kan worden afgevoerd, wat kan leiden tot brand. Daarom worden UL-gelijste thuisbatterijsystemen geleverd met speciale batterijbeheerelektronica om dit te voorkomen, en daarom eisen veel jurisdicties dat het systeem wordt geïnstalleerd volgens NFPA 855 (de Amerikaanse norm voor stationaire energieopslagsystemen) en lokale brandveiligheidsvoorschriften — inclusief goede ventilatie, afstand tot woonruimtes en, in sommige gebieden, melding aan de brandweer. Niets hiervan verandert de duurberekening hierboven, maar het is de moeite waard om te weten voordat je kiest waar in je huis een back-upbatterij wordt geïnstalleerd: gebruik altijd een gekwalificeerde, erkende installateur, en schakel de eigen beveiligingselektronica van de batterij nooit uit of omzeil deze niet om te proberen meer uit de nominale capaciteit te halen.

Bron: Amerikaanse EPA: Batterij-energieopslagsystemen — Belangrijkste Overwegingen voor een Veilige Installatie.

Veelgestelde Vragen

Hoe verschilt dit van de Generator Formaat Calculator?

De Generator Formaat Calculator calculator beantwoordt een VERMOGEN-vraag -- welk wattage een op brandstof werkende generator nodig heeft om de draaiende belasting van je apparaten plus de opstartpiek te overleven. Deze calculator beantwoordt een DUUR-vraag -- hoe lang de opgeslagen energie van een batterij meegaat, aangezien een batterij (in tegenstelling tot een continu bijgetankte generator) uiteindelijk leeg raakt.

Waarom zijn ontladingsdiepte en omvormerrendement belangrijk?

Niet elke kWh van de nominale capaciteit van een batterij is daadwerkelijk bruikbaar -- de meeste lithiumbatterijsystemen zijn bewust zo ontworpen dat ze stoppen vóór volledige ontlading, om de levensduur van de batterij op lange termijn te beschermen, en er gaat energie verloren bij het omzetten van opgeslagen DC-stroom naar de AC-stroom die je huis daadwerkelijk gebruikt. Beide factoren betekenen dat de werkelijke bruikbare duur aanzienlijk korter is dan een simpele berekening van capaciteit gedeeld door belasting zou suggereren.

Moet ik mijn hele huis of alleen kritieke belastingen van back-up voorzien?

Een back-up voor het hele huis dekt elk circuit, maar heeft een veel grotere batterij nodig om een stroomstoring te overbruggen. Een gedeeltelijke back-up (alleen kritieke belastingen) -- die alleen een koelkast, wat verlichting en een paar stopcontacten voedt via een speciale onderverdeelkast -- kan dezelfde batterij veel langer laten meegaan, of hetzelfde duurdoel bereiken met een kleinere, goedkopere batterij.

Verlengt zonneherlading mijn batterijduur tijdens een stroomstoring?

Ja, als de batterij is gekoppeld aan zonnepanelen -- deze kan gedeeltelijk opladen tijdens de daglichturen van een meerdaagse stroomstoring. De formule van deze calculator modelleert één continue ontlading, dus de werkelijke back-upduur tijdens een zonnige meerdaagse stroomstoring kan aanzienlijk langer zijn dan het ruwe duurcijfer alleen suggereert.

Kan mijn batterij een motorgedreven apparaat zoals een waterpomp of koelkastcompressor voeden?

Controleer specifiek het piekvermogen van de omvormer van je batterijsysteem, niet alleen het continue vermogen. Motorgedreven apparaten trekken kort veel meer vermogen om op te starten dan om te draaien — net als bij een generator heeft de omvormer van een batterij genoeg piekcapaciteit nodig om die opstartpiek aan te kunnen.

Waarom valt de werkelijke duur vaak korter uit dan deze calculator voorspelt?

Deze calculator modelleert een stabiele, constante belasting, maar echte apparaten trekken ongelijkmatig stroom -- een koelkastcompressor die cyclisch aan- en uitgaat, een verwarmingsventilator die opstart, of een paar minuten magnetrongebruik zorgen allemaal voor korte pieken boven het gemiddelde wattage dat je hebt ingevoerd. Gebruik voor een conservatievere schatting een lager gemiddeld belastingscijfer (alleen kritieke circuits, niet het volledige potentiële verbruik van je huis) in plaats van aan te nemen dat elke watt volkomen gelijkmatig wordt getrokken.

Is de ontladingsdiepte voor elke batterijchemie hetzelfde?

Nee -- die varieert aanzienlijk per chemie. Een loodzuurbatterij wordt doorgaans slechts veilig ontladen tot ongeveer 50% van de nominale capaciteit voordat de levensduur merkbaar begint achteruit te gaan, terwijl veel lithiumgebaseerde thuisbatterijsystemen veel dieper kunnen worden ontladen (vaak 90% of meer) zonder dezelfde afweging van een verkorte levensduur. Gebruik de eigen gepubliceerde ontladingsdiepte-specificatie van je specifieke systeem in plaats van een generieke standaardwaarde.

Bestaat er een brandveiligheidsnorm voor thuisback-upbatterij-installaties?

Ja -- in de VS worden stationaire batterij-energieopslagsystemen doorgaans geïnstalleerd volgens NFPA 855, samen met de lokale brandveiligheidsvoorschriften, die afstand, ventilatie en bescherming tegen thermal runaway voor lithiumbatterijsystemen behandelen. Dit is een reëel, niet-hypothetisch risico bij lithiumbatterijen, en daarom wordt een gekwalificeerde, erkende installateur (geen doe-het-zelfinstallatie) sterk aanbevolen.