Коротко

  • Час роботи в годинах: ємність у Вт·год × глибина розряду × ККД інвертора ÷ потужність приладів у Вт.
  • Ампер-години переводять у ват-години множенням на номінальну напругу, кіловат-години множенням на 1000.
  • ККД у паспорті часто максимальний; на малому навантаженні реальний нижчий, а холод і старіння зменшують ємність.

Формула

t = E × DoD × η ÷ P

  • t — час роботи, год;
  • E — ємність акумулятора чи станції, Вт·год;
  • DoD — допустима глибина розряду, частка від 0 до 1 (80% це 0,8);
  • η — ККД інвертора, теж частка від 0 до 1 (90% це 0,9);
  • P — сумарна потужність приладів, які працюють одночасно, Вт.

Добуток E × DoD × η ми називаємо корисною енергією: це частина запасу, яка справді дійде до приладів. Далі її лишається поділити на потужність.

Ват і ват-година

Потужність у системі СІ вимірюють у ватах, і в таблиці похідних одиниць ват дорівнює джоулю за секунду.Джерело [1]NIST. SP 330 - Section 2. Оновлено 18.08.2025, переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Година містить 3600 секунд.Джерело [2]NIST. SP 330 - Section 4. Оновлено 18.08.2025, переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Отже, ват-година дорівнює 3600 джоулям. Саме стільки енергії прилад потужністю 1 Вт споживає за годину.

Енергія дорівнює потужності, помноженій на час, а потужність показує, як швидко енергія витрачається.Джерело [6]Battery University (Cadex Electronics). BU-503: Determining Power Deliver by the Ragone Plot. Оновлено 27.10.2021, переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Звідси й ділення: запас у ват-годинах, поділений на потужність у ватах, дає години.

Префікс «кіло» означає множник 10³, тобто 1000.Джерело [3]NIST. SP 330 - Section 3. Оновлено 18.08.2025, переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Тому 2 кВт·год дорівнюють 2000 Вт·год, а 1,5 кВт дорівнюють 1500 Вт. Перед розрахунком зведіть усі числа до ватів і ват-годин.

Якщо ємність указано в ампер-годинах

Ємність акумуляторів часто вказують в ампер-годинах. Ват-години з них отримують наближено: ампер-години множать на номінальну напругу акумулятора або, якщо вона відома, на середню напругу за час розряду.Джерело [4]PVEducation (C. Honsberg, S. Bowden). Battery Capacity. Переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Умовні 100 А·год за 12 В дають 1200 Вт·год. Множення випливає з одиниць: вольт дорівнює вату, поділеному на ампер.Джерело [1]Те саме джерело: SP 330 - Section 2.Картка джерелаСховати довідку Напругу беріть того самого акумулятора, для якого вказано ампер-години. Докладніше про цей перерахунок читайте в статті «Ампер-години чи ват-години: як порівнювати ємність акумуляторів».

Глибина розряду

Багато типів акумуляторів не можна розрядити повністю без серйозної, часто непоправної шкоди.Джерело [5]PVEducation (C. Honsberg, S. Bowden). Battery Charging and Discharging Parameters. Переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Глибина розряду (DoD) показує частку ємності, яку дозволено використати, і вказує її виробник.Джерело [5]Те саме джерело: Battery Charging and Discharging Parameters.Картка джерелаСховати довідку У прикладі PVEducation акумулятор на 500 А·год із DoD 20% віддає лише 100 А·год.Джерело [5]Те саме джерело: Battery Charging and Discharging Parameters.Картка джерелаСховати довідку

Перш ніж підставляти DoD, з'ясуйте, що означає цифра ємності в паспорті: повну ємність акумулятора чи енергію, уже доступну для використання. В останньому разі ставте DoD 100%, інакше обмеження врахується двічі. Типових значень DoD для різних технологій ми не наводимо: беріть число зі свого паспорта.

ККД інвертора

Інвертор перетворює постійний струм на змінний. Його ККД дорівнює потужності змінного струму на виході, поділеній на потужність постійного струму на вході.Джерело [8]Sandia National Laboratories (D. L. King, S. Gonzalez, G. M. Galbraith, W. E. Boyson). Performance Model for Grid-Connected Photovoltaic Inverters (SAND2007-5036). Переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Якщо прилад живиться постійним струмом без інвертора, множник η у формулі не потрібен: у калькуляторі ставте 100%.

З паспортним ККД пов'язані дві пастки. Перша: виробники часто подають одне пікове значення, і автори звіту Sandia National Laboratories про мережеві сонячні інвертори попереджають, що така цифра може вводити в оману. За лабораторними оцінками, на які посилається звіт, найсильніше на ефективність впливають рівень потужності й вхідна напруга постійного струму.Джерело [8]Те саме джерело: Performance Model for Grid-Connected Photovoltaic Inverters (SAND2007-5036).Картка джерелаСховати довідку Друга: інвертор витрачає енергію на власну роботу, і це споживання сильно знижує ККД на малих потужностях.Джерело [8]Те саме джерело: Performance Model for Grid-Connected Photovoltaic Inverters (SAND2007-5036).Картка джерелаСховати довідку

Обидві пастки видно в паспорті інвертора Victron Phoenix 12/375. Модель узято лише як зразок документації, це не рекомендація.Джерело [9]Victron Energy. Inverters VE.Direct 250VA – 1600VA (datasheet). Переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку

Рядок у паспортіВерсія на 12 ВЩо це означає для розрахунку
Cont. power at 25 °C375 ВАтривала потужність у вольт-амперах
Cont. power at 25 °C / 40 °C300 / 260 Вттривала потужність у ватах, у спеку менша
Peak power700 Втпікова потужність, з нею порівнюють пускову потужність приладів
Max. efficiency89%максимальний ККД, не обов'язково за вашого навантаження
Zero-load power5,6 Втспоживання інвертора без навантаження

Спростимо для прикладу: нехай ці 5,6 Вт інвертор витрачає на себе й під навантаженням. Тоді до умовних 300 Вт вони додають менше 2%, а до умовних 20 Вт уже 28%. Тому для слабкого навантаження максимальний ККД із паспорта дасть завищений час роботи.

Приклад з умовними числами

Числа вигадані й не описують жодного пристрою. Це ті самі значення, які стоять у полях калькулятора автономності, поки ви не ввели свої.Джерело [10]Звідки. Калькулятор «На скільки вистачить заряду станції чи акумулятора». Переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку

ВеличинаЗначення (приклад)
Ємність E2000 Вт·год
Глибина розряду DoD80%
ККД інвертора η90%
Навантаження P300 Вт

Корисна енергія: 2000 × 0,8 × 0,9 = 1440 Вт·год. Час роботи: 1440 ÷ 300 = 4,8 год, приблизно 4 год 48 хв.

Без DoD і ККД вийшло б 2000 ÷ 300 ≈ 6,67 год, тобто 6 год 40 хв. Це на 1 год 52 хв більше, ніж за повною формулою.

Припустімо, що ємність акумулятора з віком знизилася до 80% від початкової (приклад). Тоді корисна енергія становитиме 1440 × 0,8 = 1152 Вт·год, а час роботи 1152 ÷ 300 = 3,84 год, приблизно 3 год 50 хв.

Для приладів, які самі вмикаються й вимикаються, підставляйте середню потужність: добове споживання у ват-годинах, поділене на 24. Умовні 1200 Вт·год на добу дають 50 Вт у середньому. Добове споживання зручно порахувати в калькуляторі потужності.

Що зменшує реальний час роботи

Формула вважає ємність, ККД і навантаження сталими. Насправді ємність акумулятора залежить від умов, у яких він працює.

  • Холод. Низька температура підвищує внутрішній опір акумулятора й зменшує ємність.Джерело [7]Battery University (Cadex Electronics). BU-502: Discharging at High and Low Temperatures. Оновлено 27.10.2021, переглянуто 05.10.2026.Картка джерелаСховати довідку Battery University наводить загальний орієнтир: акумулятор, який за 27 °C віддає 100% ємності, за −18 °C типово віддає лише половину. Величина цього тимчасового спаду залежить від хімії, а за кімнатної температури ємність відновлюється.Джерело [7]Те саме джерело: BU-502: Discharging at High and Low Temperatures.Картка джерелаСховати довідку
  • Швидкий розряд. Що більший струм розряду, то менше енергії вдається отримати з акумулятора.Джерело [4]Те саме джерело: Battery Capacity.Картка джерелаСховати довідку
  • Вік та історія використання. Від них ємність залежить дуже сильно, а розряд, глибший за дозволений, може скоротити її передчасно.Джерело [4]Те саме джерело: Battery Capacity.Картка джерелаСховати довідку Battery University радить проєктувати системи так, щоб вони виконували свою функцію й тоді, коли ємність знизиться до 70—80%.Джерело [6]Те саме джерело: BU-503: Determining Power Deliver by the Ragone Plot.Картка джерелаСховати довідку

Пускові потужності — окреме питання: формула їх не враховує. Victron пояснює, що висока пускова потужність інвертора потрібна для запуску, зокрема, перетворювачів живлення світлодіодних ламп, галогенних ламп чи електроінструментів.Джерело [9]Те саме джерело: Inverters VE.Direct 250VA – 1600VA (datasheet).Картка джерелаСховати довідку Тому пускову потужність приладів зіставляють окремо з піковою потужністю з паспорта. Про різницю між номінальною, піковою й пусковою потужністю розповідає стаття «Номінальна й пікова потужність: чому важливі обидві».

Типові помилки

ПомилкаНаслідокЯк правильно
Підставити потужність станції у Вт замість ємності у Вт·годРезультат не має сенсу: вати описують швидкість витрати, ват-години описують запасДжерело [6]Шукайте в паспорті число з одиницею Вт·год
Ввести ампер-години як ват-годиниДля акумулятора на 12 В час вийде вдванадцятеро меншимПомножте А·год на номінальну напругуДжерело [4]
Записати 2 кВт·год як «2» у поле Вт·годДля умовного прикладу 2 × 0,8 × 0,9 ÷ 300 = 0,0048 год, близько 17 секундПомножте кВт·год на 1000Джерело [3]
Забути DoD або врахувати його двічіЧас завищено або заниженоЗ'ясуйте, що означає ємність у паспортіДжерело [5]
Взяти максимальний ККД для малого навантаженняЧас завищеноЗважайте, що на малих потужностях ККД нижчийДжерело [8]
Сплутати вольт-ампери з ватамиПоряд із 375 ВА паспорт Victron указує лише 300 Вт тривалої потужності за 25 °CДжерело [9]Звіт Sandia розрізняє справжню потужність змінного струму й вольт-ампери; у формулу йдуть ватиДжерело [8]
Скласти потужності всіх приладів у доміЧас заниженоБеріть лише прилади, увімкнені одночасно
Рахувати за паспортною ємністю в холодіЧас завищеноЗважайте, що холод зменшує ємністьДжерело [7]

Як це пов'язано з калькулятором

Калькулятор автономності рахує за цією самою формулою.Джерело [10]Те саме джерело: Калькулятор «На скільки вистачить заряду станції чи акумулятора».Картка джерелаСховати довідку Поля відповідають літерам так:

  • «Ємність станції чи акумулятора, Вт·год» відповідає E;
  • «Яку частку заряду можна використати, %» відповідає DoD;
  • «Скільки енергії доходить до приладів, %» відповідає η;
  • «Потужність приладів разом, Вт» відповідає P.

Відсотки калькулятор сам переводить у частки. Результат він показує в годинах і хвилинах, а під ним виводить рядок формули з вашими числами, щоб розрахунок можна було повторити вручну. Якщо вийде менше хвилини або понад рік, калькулятор попросить перевірити одиниці.

Обмеження

  • Формула дає оцінку для сталого навантаження й сталого ККД. Реальний час залежить від температури, швидкості розряду, віку акумулятора й поведінки інвертора саме на вашому навантаженні.
  • Типових значень DoD і ККД для технологій ми не наводимо: беріть їх із паспорта свого пристрою.
  • Звіт Sandia описує мережеві інвертори сонячних електростанцій. Для інверторів резервного живлення ми переносимо лише загальну закономірність: ККД залежить від потужності й падає на малих навантаженнях.
  • Орієнтир Battery University щодо холоду загальний; для конкретної хімії дивіться паспорт акумулятора.
  • У тексті паспорта Victron дати версії немає. Цифри в таблиці взято з документа, відкритого 05.10.2026, і виробник може їх змінити.
  • Втрат у проводах і перетворювачах постійного струму стаття не оцінює.
  • Перевіряти статтю варто, коли оновлюються сторінки NIST SP 330 (остання дата оновлення 18.08.2025) або документація вашого пристрою.

Підбір, монтаж і підключення системи резервного живлення доручайте кваліфікованим електрикам або сертифікованим установникам.