Tak radzono sobie w Ukrainie. Tańsze na wejściu, czterdzieści razy droższe w użyciu

Zanim stacje zasilania stały się popularne, w Ukrainie robiono to prościej i taniej: akumulator i przetwornica z 12 V na 230 V. Od tego działało światło, router, telewizor i ładowarki. Tak przechodzono przez zimę 2022–2023, gdy prąd bywał po dwie godziny na cztery.

To działa. Ma jednak trzy koszty, których nie widać w cenie zakupu — i to one są tematem tego tekstu.

Ile z tego naprawdę wychodzi

Akumulator 60 Ah przy 12 V to na papierze 720 Wh. Tyle nie dostaniesz nigdy, z dwóch powodów jednocześnie.

Głębokość rozładowania. Akumulatorów ołowiowych nie rozładowuje się poniżej połowy pojemności — przy 80 % rozładowania żywotność spada mniej więcej dwukrotnie.

Straty przetwornicy. Przy przetwarzaniu 12 V na 230 V ginie kilkanaście procent.

Zostaje (OWN — rachunek przy 50 % głębokości i sprawności 85 %) około 300 Wh na jedno rozładowanie. To router na dobę z zapasem, kilka ładowań telefonu i lampa LED przez wieczór. Dokładnie to, co ludzie na tym robili. Na lodówkę nie starczy.

Rachunek, który zmienia decyzję

(OWN — obliczenie przy założeniach podanych obok; podstaw swoje ceny, proporcje się nie zmienią.)

Akumulator startowy 60 Ah + przetwornica ≈ 600 zł. Daje 300 Wh na cykl. Akumulator startowy rozładowywany głęboko wytrzymuje od trzydziestu do stu pięćdziesięciu cykli — jest zaprojektowany do oddania ogromnego prądu przez trzy sekundy, a nie do powolnego cyklowania. Przyjmijmy pięćdziesiąt. To 1,96 zł za watogodzinę na wejściu i około 0,039 zł za każdą watogodzinę oddaną przez całe życie.

Stacja LiFePO4 1024 Wh za 2352 zł — najtańsza pozycja w naszym zestawieniu stacji. Rozładowanie do 90 %, żywotność liczona w tysiącach cykli. To 2,55 zł za watogodzinę na wejściu — drożej — ale około 0,0009 zł za watogodzinę oddaną.

Różnica przez całe życie sprzętu: kilkudziesięciokrotna.

Wniosek nie brzmi jednak „akumulator to zły pomysł”. Brzmi tak: te dwa rozwiązania odpowiadają na dwa różne pytania.

• „Chcę mieć cokolwiek, taniej i teraz” — akumulator z przetwornicą. Racjonalne, gdy alternatywą jest brak czegokolwiek.
• „Prąd będzie znikać regularnie przez miesiące” — stacja litowa. Tę drogę przeszli ludzie w Ukrainie: zaczynali od ołowiu, kończyli na licie, bo ołów nie wytrzymywał grafiku dwie godziny na cztery.

Który akumulator: nie samochodowy i nie zalewany

Dwie decyzje, obie robione zwykle źle.

Trakcyjny, nie startowy

Akumulator startowy ma cienkie płyty o dużej powierzchni — do oddania setek amperów przez chwilę. Cyklowany głęboko, kończy się po 30–150 cyklach.

Akumulator trakcyjny (deep cycle) ma grube płyty i jest zrobiony do powolnego rozładowywania. Kosztuje więcej i to jest ta różnica, na której nie warto oszczędzać.

Praktyka to potwierdza: w przeglądzie ukraińskich zestawów przy grafiku „dwie godziny prądu, cztery bez” akumulatory AGM rozładowywały się w ciągu dwóch–trzech dób — nie zdążały się naładować w krótkich oknach (DOU).

Zalewany nie nadaje się do mieszkania

Tu potrzebna jest precyzja, bo w sieci krąży zarówno panika, jak i fałszywe uspokojenie.

Akumulator zalewany ma wolny elektrolit — czyli otwarty pojemnik z kwasem siarkowym. Podczas ładowania rozkłada wodę na wodór i tlen, i oddaje je do pomieszczenia.

AGM i żel to baterie VRLA — valve-regulated, z zaworem. I tu jest zdanie, które trzeba przeczytać dokładnie:

„Sealed lead-acid battery cells or battery blocks are not sealed gas tightly. The integrated valve has to open by pressure overload.”

— HOPPECKE, instrukcja baterii VRLA

„Bezobsługowy” nie znaczy „szczelny”. Wewnętrzny cykl rekombinacji pochłania tlen — sprawność ≥95 %, typowo 98 % — ale wodór nie rekombinuje i wychodzi na zewnątrz przez zawór.

Różnica jest ilościowa i da się ją podać liczbą. Norma EN 50272-2 określa prąd gazowania Igas: dla ogniw otwartych 5 mA/Ah przy podtrzymaniu i 20 mA/Ah przy ładowaniu przyspieszonym, dla VRLA odpowiednio 1 i 8 mA/Ah. Czyli zalewany gazuje pięciokrotnie mocniej przy podtrzymaniu i dwuipółkrotnie przy ładowaniu — a nie „nieskończenie razy”, bo VRLA też gazuje.

Dlaczego to groźne: dolna granica wybuchowości wodoru w powietrzu to 4 % objętości (OSHA). W małej zamkniętej komórce o objętości trzech metrów sześciennych wystarczy około stu dwudziestu litrów wodoru.

Wniosek praktyczny:

• Zalewanego nie wnosi się do mieszkania. Wolny kwas, największe gazowanie, wymaga wentylacji wymuszonej.
• AGM albo żel — jedyne sensowne do pomieszczeń mieszkalnych.
• Ale żadnego typu nie wolno zamykać w szczelnej skrzyni. Producent pisze wprost: „Do not install batteries in airtight enclosures” (EXIDE/Sonnenschein). Minimum to otwory u góry i u dołu obudowy.

AGM czy żel

AGM oddaje wyższy prąd chwilowy i jest tańszy. Żel lepiej znosi głębokie rozładowania i wysoką temperaturę, ale jest wrażliwszy na przeładowanie: dla żelu 14,4 V to sufit, a nie punkt pracy — normalny zakres to 13,9–14,3 V.

Do zestawu z przetwornicą, gdzie liczy się prąd rozruchowy, AGM jest zwykle właściwszy.

Przetwornica: trzy rzeczy, które decydują

Czysta sinusoida, jeśli cokolwiek ma silnik

Modyfikowana sinusoida to nie „gorsza jakość prądu” w sensie estetycznym. To przebieg złożony z harmonicznych nieparzystych — trzeciej (180 Hz), piątej (300 Hz), siódmej (420 Hz) — które w silnikach i sprężarkach zamieniają się w dodatkowe ciepło.

Co na modyfikowanej sinusoidzie pracuje źle albo może się zepsuć:

• lodówki, zamrażarki, pompy, klimatyzatory — grzeją się mocniej przy tej samej mocy, czyli tracą żywotność;
• zasilacze impulsowe (laptop, router, telewizor) — dają wysoki skok prądu na stromym zboczu prostokąta i potrafią wyrzucić przetwornicę w przeciążenie;
• ładowarki beztransformatorowe (wkrętarki, golarki, lampki nocne) — producent przetwornic wprost pisze, że mogą ulec uszkodzeniu;
• wszystko, co odczytuje fazę albo przejście przez zero — ściemniacze, regulatory obrotów, termostaty elektroniczne, wbudowane zegary;
• audio — słychać przydźwięk, którego nie da się odfiltrować.

Osobno: producenci przetwornic wyłączają sprzęt medyczny ze swojej odpowiedzialności. Przy CPAP czy koncentratorze tlenu pytanie kieruje się do producenta urządzenia medycznego, nie do sprzedawcy przetwornicy.

Drobiazg diagnostyczny: zwykły multimetr zaniża napięcie modyfikowanej sinusoidy — pokaże 96–104 V tam, gdzie jest 115 V. Do pomiaru potrzebny jest miernik True RMS.

Pobór na biegu jałowym — ten, który zjada zapas po cichu

To najczęściej pomijana liczba w całym zestawie, a bywa najdroższa.

Przetwornica włączona bez obciążenia pobiera prąd cały czas. Konkretnie: Victron MultiPlus-II 3000 VA — 11–13 W, Renogy 2000 W/24 V — do 19,2 W, Victron Phoenix 12/800 — 6,5 W.

Dziewiętnaście watów to 461 Wh na dobę. Twój akumulator daje 300 Wh na cykl. Zapomniana włączona przetwornica rozładuje go szybciej, niż cokolwiek do niej podłączysz — i zrobi to, gdy nic nie robisz.

Dwie rzeczy z tego wynikają:

• Tryb ECO/AES/Search obniża bieg jałowy w razy (u Phoenixa z 6,5 W do około 1 W). Ma jednak próg wybudzenia: minimalne obciążenie rzędu 15 W. Router pobierający 8 W może przetwornicy nie obudzić. Sprawdź próg przed zakupem, jeśli planujesz zasilać drobne odbiorniki.
• Wyłączaj wyłącznikiem na obudowie, nie pilotem. Producent pisze wprost, że przy wyłączeniu zdalnym część układu zostaje pod napięciem.

Moc: licz przez mnożnik, nie z tabliczki

Na tabliczce urządzenia jest moc robocza. Silnik i sprężarka przy starcie pobierają wielokrotność.

Liczba od producenta sprężarek: Secop HMK80AA (lodówka domowa, R600a) — prąd roboczy 0,8 A, prąd zablokowanego wirnika 3,55 A, prąd załączenia 10 A. Czyli lodówka o roboczych ~180 VA w chwili startu żąda około 2300 VA.

Samlex podaje mnożniki, przez które trzeba przemnożyć moc roboczą, żeby dostać wymaganą moc znamionową przetwornicy — nie szczytową: lodówka, zamrażarka i klimatyzator ×5.

I dwa haczyki przy porównywaniu mocy szczytowej:

• liczy się też czas. Samlex podaje szczyt dla „<1 s”, Renogy dla 2 s. Dwukrotna różnica w możliwości rozkręcenia silnika.
• szczyt mierzono na obciążeniu rezystancyjnym, czyli na grzałce. Silnik zachowa się gorzej.

Do tego moc znamionowa spada z temperaturą: Victron podaje −1,25 % na każdy stopień powyżej 40 °C, a u Samleksa pełne obciążenie dopuszczalne jest tylko do 25 °C.

Zabezpieczenie przed rozładowaniem chroni przetwornicę, nie akumulator

To rozróżnienie kosztuje ludzi baterie.

Fabryczny próg odłączenia w Victron Phoenix to 9,3 V dla systemu 12 V. Dziewięć i trzy dziesiąte wolta na akumulatorze ołowiowym to najgłębszy możliwy przerozładowanie, po którym ogniwa nie wracają do formy. Ten próg istnieje po to, żeby przetwornica pracowała najdłużej — nie po to, żeby akumulator przeżył.

Możliwość ustawienia progu odłączenia powinna być kryterium zakupu. Dla ołowiu rozsądny próg to okolice 11,8–12,0 V pod obciążeniem, a nie 10.

Osobna uwaga: „zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją” w opisie często oznacza tylko wewnętrzny bezpiecznik, który się przepali — i urządzenie i tak może paść.

Ładowarka: dlaczego zasilacz 12 V nie naładuje nic

Najbardziej zaskakujący fakt z całego tekstu.

Naładowany akumulator 12 V w spoczynku ma 13,0 V i więcej. Zasilacz ustawiony na „12 V” ma napięcie niższe niż akumulator — prąd nie popłynie w ogóle. Do ładowania potrzeba 14,3–14,7 V przy 25 °C.

Producenci sami to rozdzielają: w ładowarkach NOCO 13,6 V to osobny tryb zasilania urządzeń, w którym zabezpieczenia są wyłączone — i sam producent nie nazywa go ładowaniem.

Trzy fazy i ta, którą wszyscy skracają

• Bulk — maksymalny prąd, aż napięcie dojdzie do progu. To pierwsze ~80 % pojemności i idzie szybko.
• Absorption — stałe napięcie, prąd opada. Tu wchodzą ostatnie 20 % i to jest faza najdłuższa.
• Float — obniżone napięcie podtrzymania.

Rolls podaje wzór na długość absorption: T = 0,42 × C/I dla zalewanych i 0,38 × C/I dla AGM i żelu. Dla 60 Ah przy 5 A to około pięciu godzin samego absorption — ponad czas bulk.

Wniosek: ładowarka bez pełnej fazy absorption zostawia akumulator w chronicznym niedoładowaniu, a niedoładowanie zabija ogniwa nie mniej niż przeładowanie — zaczyna się siarczanowanie i korozja krat.

Napięcia zależą od typu i od temperatury

Przybliżone wartości dla 12 V przy 25 °C:

Typ	Absorption	Float
Zalewany	14,7–15,0 V	13,5 V
AGM	14,3–14,7 V	13,3–13,8 V
Żel	13,9–14,3 V (sufit 14,4 V)	13,5–13,8 V

Rozrzut między producentami to nawet 0,4 V, więc bierz liczbę z karty swojej baterii, a nie średnią z internetu.

Temperatura zmienia więcej niż typ. Dla AGM Lifeline absorption wynosi 15,78 V przy −18 °C i 14,04 V przy +38 °C — prawie dwa wolty różnicy. Jeśli akumulator stoi w nieogrzewanym garażu albo w przedsionku, ładowarka musi mieć wyniesiony czujnik temperatury na baterii. Bez niego zimą będzie chronicznie niedoładowywać, a latem przeładowywać.

Czego nie robić z AGM i żelem

• Nie stosować ładowania wyrównawczego (equalize). Ta funkcja jest dla zalewanych. W kontrolerze trzeba ją wyłączyć — zapomniany automatyczny equalize raz na trzydzieści dni zabije żel.
• Pamiętać, że przeładowanie jest nieodwracalne. W zalewanym ubytek wody uzupełnia się destylatem. W AGM i żelu wody nie da się dolać — każdy epizod przeładowania to trwała strata pojemności. Górna granica awaryjna dla szczelnych to 15,4 V; wyżej zaczyna się rozpad, a w upale — ryzyko ucieczki cieplnej.

Prąd ładowania i siarczanowanie

Zalecany prąd: zalewane 10 % pojemności C20, AGM i żel 20 %. Dla 60 Ah to odpowiednio około 6 A i 12 A. Ładowarka 2 A dla 60 Ah to podtrzymanie, nie ładowanie.

Siarczanowanie zaczyna się w ciągu doby w upale i w kilka dni w chłodzie, jeśli bateria stoi rozładowana. Zasada jest krótka: rozładowałeś — ładuj od razu, a nie „w weekend”.

Bezpieczeństwo: zaciski i zwarcie

Akumulator samochodowy oddaje kilkaset amperów. Klucz upuszczony na oba zaciski rozgrzewa się do czerwoności w sekundy.

• Odłączając: najpierw minus, potem plus. Podłączając: plus, na końcu minus. Wtedy klucz dotykający masy niczego nie zwiera.
• Bezpiecznik możliwie blisko akumulatora — chroni przewód, a nie urządzenie na końcu. Przewód jest tym, co się zapali.
• Zaciski osłonięte, akumulator ustawiony tak, żeby nie dało się na niego niczego położyć.

Ładowanie z alternatora przy pracującym silniku działa i jest realną przewagą tego zestawu nad stacją. Z zastrzeżeniem oczywistym, ale wartym powtórzenia: silnik pracuje na zewnątrz, nigdy w garażu — piszemy o tym w tekście o domu jednorodzinnym.

Co z tego zapamiętać

1. Trakcyjny, nie startowy. Inaczej pięćdziesiąt cykli i koniec.
2. AGM albo żel, nigdy zalewany w mieszkaniu — ale i AGM nie wolno zamykać w szczelnej skrzyni, bo wodór nie rekombinuje.
3. Czysta sinusoida, jeśli w planie jest cokolwiek z silnikiem.
4. Sprawdź pobór jałowy przetwornicy i wyłączaj ją tumblerem.
5. Ładowarka, nie zasilacz — 12 V nie naładuje niczego, bo to mniej niż napięcie spoczynkowe baterii.
6. Bezpiecznik przy akumulatorze, minus zdejmowany pierwszy.

Skąd te informacje

Gazowanie, rekombinacja i zakaz szczelnych obudów: instrukcje HOPPECKE i EXIDE/Sonnenschein, oraz Rolls Battery User Manual. Granica wybuchowości wodoru: biuletyn OSHA. Prądy gazowania i wzór na wentylację: EN 50272-2 cytowana w podręczniku Sonnenschein.

Sinusoida, pobór jałowy, progi odłączenia, spadek mocy z temperaturą: dokumentacja Victron Energy, Samlex America i Renogy. Prądy rozruchowe sprężarki: karta katalogowa Secop. Fazy i napięcia ładowania: materiały Rolls, Trojan, Lifeline i Victron.

Obserwacje z ukraińskich zestawów pochodzą z przeglądu na DOU i są relacją użytkowników, nie naszym pomiarem. Rachunki oznaczone OWN są naszym obliczeniem przy podanych obok założeniach. Zasady oznaczania pochodzenia liczb opisujemy w Metodyce.