Przetwornica samochodowa do zasilania domu? Rozmowa z ekspertem

Przetwornica samochodowa to stosunkowo proste urządzenie, zamieniające prąd stały (DC) akumulatora o najpopularniejszym napięciu 12 lub 24 V na prąd przemienny (AC) o napięciu 230 V. Jest to taki prąd, jaki mamy w gniazdku domowym, więc możemy np. w aucie i wszędzie gdzie mamy dostęp do akumulatora, podłączyć laptopa, telewizor czy nawet mocny czajnik.

Z przetwornic korzystają m.in. kierowcy ciężarówek, ale też każdy kamper ma takie urządzenie na pokładzie. Można je kupić i po prostu podłączyć do gniazdka samochodowego czy bezpośrednio do akumulatora, dzięki czemu samochód staje się źródłem takiego prądu, jak domowy. Dlatego też w razie awarii, da się korzystać z przetwornicy do zasilania takich urządzeń, jak piec centralnego ogrzewania, lodówka czy ekspres do kawy. Wystarczy dobrać przetwornicę o odpowiednich parametrach. Oto jak ją wybrać i czym zasilać, zapytałem Piotra Tomalę, Product Managera marki Green Cell.

Piotr Tomala: Jest i to bardzo dobrą w wielu przypadkach. Nawet w zestawie z akumulatorem samochodowym jest po prostu mniejsza, poręczniejsza. Możemy ją samodzielnie przenieść w dowolne miejsce. Nie hałasuje, nie generuje spalin, więc możemy korzystać z niej nawet w bloku czy garażu podziemnym. Proszę sobie wyobrazić zastosowanie agregatu choćby w domu wielorodzinnym. Nawet gdyby pracował na podwórku albo w bloku na balkonie, to może przeszkadzać sąsiadom. A przetwornica?

Gdybyśmy potrzebowali korzystać z niej nawet przez długi czas, możemy podłączyć ją do akumulatora w aucie, włączyć silnik i mamy w praktyce to samo co agregat, a i tak silnik samochodowy pracuje ciszej od silnika agregatu. No i możemy go włączyć na pół godziny, podładować akumulator i znów mamy zapas prądu na pewien czas. Oczywiście przetwornica nie jest alternatywą dla agregatu, kiedy zasilamy bardzo mocne urządzenia, więc nie rekomenduję tego np. do ciężkich prac budowlanych, ale do okazjonalnego, awaryjnego wykorzystania jest w zupełności wystarczająca.

Warto jeszcze wspomnieć o koszcie. Dobra, stosunkowo mocna przetwornica to wydatek rzędu 1000-1500 zł. Za takie pieniądze może uda się kupić używany agregat. Można mieć nadzieję, że będzie sprawny i był należycie serwisowany. Poza tym, nie wystarczy go kupić, ale trzeba i serwisować, jeśli ma nam służyć w sytuacjach awaryjnych. Samochód też, ale robimy niezależnie od tego, czy mamy, czy nie mamy przetwornicy. Więc agregat jest w ogólnym rozrachunku bardziej kosztowną i czasochłonną inwestycją.

Piotr Tomala: To zależy od oczekiwań. Jeśli wiemy, że może zabraknąć prądu w domu, ale np. na krótki czas, a potrzebujemy powiedzmy tylko światła albo tylko zasilania laptopa do pracy i ewentualnie do podładowania telefonu, to wystarczy przetwornica o mocy znamionowej 300 W. Taka sama wystarczy do zasilania większości pieców gazowych centralnego ogrzewania albo telewizora. Przetwornica 500 W da nam już wystarczającą moc do zasilania kilku urządzeń o niedużym poborze prądu.

Jeśli w takiej sytuacji nie chcemy rezygnować z komfortu życia i oczekujemy, że na przetwornicy będzie pracować telewizor, laptop, będziemy ładować telefony, korzystać ze światła i pieca, to trzeba wybrać mocniejsze urządzenie. Moim zdaniem do takich zastosowań wystarczy przetwornica o mocy znamionowej 1000 W, a 2000 W daje nam już spory zapas, może być nawet za mocna, co może wiązać się z przyspieszonym rozładowaniem akumulatora

Piotr Tomala: Zasada przy wyborze jest taka – najpierw myślimy o tym, jakie urządzenia chcemy zasilić, a dopiero potem szukamy przetwornicy pod kątem parametrów. Błędem jest od razu zakup mocnej przetwornicy z zapasem, jeśli potem okaże się, że używamy jej do zasilania niewielkich, czyli słabych urządzeń. Trzeba bowiem pamiętać, że przetwornica sama w sobie potrzebuje prądu na przygotowanie się do większego jego poboru. Więc im mocniejsza, tym tego prądu do jej zasilania trzeba więcej. Zatem zakup mocnej przetwornicy do słabych urządzeń będzie nie tylko stratą pieniędzy, ale i prądu z akumulatora.

Warto mieć na uwadze, że niektóre urządzenia pracują liniowo, więc ten pobór prądu jest mniej więcej na stałym poziomie. Ale są też takie, które pracują nieliniowo. Doskonałym przykładem jest lodówka. Zazwyczaj pobór prądu jest bardzo niski, nawet poniżej 50 W. Ale kiedy włączy się chłodzenie, to przy samym rozruchu kompresora pobierany jest prąd o wielokrotnie wyższej mocy, nawet kilkuset watów. Więc przetwornica o mocy ciągłej równej mocy takiego urządzenia może być niewystarczająca i warto upewnić się, jaką moc szczytową może potrzebować urządzenie. Takie dane powinny być udostępnione np. w karcie technicznej produktu.

Należy też patrzeć na to z drugiej strony – nie tylko jaką moc chcemy dostarczyć z przetwornicy, ale i jaką moc jej samej możemy dostarczyć, czyli jakim akumulatorem chcemy ją zasilić. Większość akumulatorów daje dużą moc rozruchową w przypadku samochodu. Jeśli mamy do zasilenia wiertarkę 1500 W, to większość akumulatorów da radę ją zasilać przez niedługi czas, ale jeżeli planujemy długotrwałe wykorzystanie urządzeń o takiej mocy, to akumulator np. 50 Ah może się nie być wystarczający i warto sprawdzić jego parametry rozładowania. Tu nie chodzi tylko o to, jak długo on popracuje, ale też może zostać uszkodzony przez zbyt długie rozładowanie.

Trzecia sprawa przy wyborze przetwornicy to odpowiedź na pytanie: czy potrzebujemy czystej czy modyfikowanej sinusoidy? Jeśli chcemy zasilać urządzenia na mikroprocesorach, czyli elektronikę, to warto wybrać czystą sinusoidę. Dla urządzeń prostych, bez rozbudowanej elektroniki, wystarczy sinusoida modyfikowana. Są to takie urządzenia jak wiertarki, nagrzewnice, często też komputery (laptopy) z zasilaczem, który sam konwertuje prąd na właściwy dla urządzenia. Przetwornica z sinusoidą modyfikowaną jest o około 40 proc. tańsza, dlatego ma to znaczenie. Do zasilania telewizora, lodówki czy mikrofalówki rekomenduję czystą sinusoidę.

Piotr Tomala: Najważniejsza jest pojemność, czyli liczba amperogodzin (Ah). Prąd rozruchowy (A) daje nam informację o natężeniu prądu, jaki może być dostarczony z akumulatora w krótkim okresie czasu. Dla przetwornicy jest to istotne, kiedy chcemy uruchomić urządzenie potrzebujące dużo mocy przy starcie, a potem pobór prądu spada do niższego poziomu. Wtedy warto wybrać akumulator z dużą wartością prądu rozruchowego, ale należy mieć też na uwadze również moc szczytową przetwornicy.

Jeżeli planujemy regularnie korzystać z przetwornicy, warto zastanowić się nad akumulatorem tylko do tego celu. W tym przypadku mamy do dyspozycji dwa najpopularniejsze typy. AGM to akumulatory, w których chłonna mata z włókna szklanego zanurzona jest w elektrolicie. Urządzenia te cechują się dobrymi parametrami ładowania/rozładowania i atrakcyjną ceną. Choć ich głębokość rozładowania wynosi zazwyczaj około 50 proc. deklarowanej pojemności, przy żywotności około 400 cykli.

Typ LiFePO4 to nowoczesne akumulatory, które zdolne są do przechowywania znacznie większej ilości energii niż akumulatory ołowiowe czy AGM. Mają również możliwość głębokiego rozładowania (prac w cyklach nawet do 100 proc. pojemności), lecz ich cena jest zauważalnie wyższa. Jednak mają znacznie lepszą żywotność, sięgającą nawet kilku tys. cykli. Jest to technologia również znacznie bezpieczniejsza niż klasyczne akumulatory litowo-jonowe.

Piotr Tomala: W praktyce nie ma to większego znaczenia, Choć oczywiście im bardziej zbliżymy się do napięcia, jakie chcemy osiągnąć (230 V), to straty będą mniejsze. Jeśli chcemy korzystać z dwóch, to warto sprawdzić oba akumulatory, żeby nie różniły się między sobą. Ale w praktyce to zależy, jak chcemy z tego korzystać.

Jeśli w aucie mamy akumulator 50 Ah i kupimy drugi taki sam, to możemy je łączyć, stosować oddzielnie, a w razie konieczności zamieniać. Na przykład gdybyśmy chcieli używać przetwornicy przez długi czas, to można podłączyć do niej jeden, a drugi w samochodzie doładowywać alternatorem. Więc dwa dadzą nam większą elastyczność podczas używania, ale warto mieć na uwadze, że jeden większy akumulator może być korzystniejszy w sytuacji, gdy ładujemy go z innych źródeł, np. fotowoltaiki w kamperach lub przyczepach kampingowych.

Jest jeszcze jedna sprawa. Mając dwa akumulatory i łącząc je szeregowo, uzyskujemy napięcie 24V. Wtedy możemy korzystać z przetwornicy 24-woltowej, a konwersja prądu z 24V na 230V będzie wydajniejsza niż z 12V, ze względu na wcześniej wspomniane mniejsze straty. Jednak w takim ogólnym, sporadycznym wykorzystaniu przetwornicy, zalecał bym 12-woltową, bo jest prostsza w zastosowaniu i zapewnia większą kompatybilność z popularnymi akumulatorami. Są też przetwornice, w których można zmienić zasilanie z 12 na 24V, a nawet na wyższe napięcie, ale są to już produkty wielokrotnie droższe od tych przystosowanych do pracy z jednym napięciem wejściowym.

Piotr Tomala: Należy przede wszystkim zachować rozsądek i dobrać przetwornicę zgodnie z parametrami akumulatora. W tym celu należy pomnożyć napięcie znamionowe akumulatora (zazwyczaj 12,8 V) przez prąd ciągły rozładowania (A), który możemy znaleźć w karcie produktu (ważne, aby nie pomylić go z prądem rozruchowym opisanym zazwyczaj na samym akumulatorze). Wynik, jaki otrzymamy, jest maksymalną mocą ciągłą akumulatora, do której powinniśmy dobrać odpowiadającą nam przetwornicę.

Jeśli kupimy mocną przetwornicę i podłączymy ją do małego akumulatora w miejskim autku, a do niej urządzenia pobierające np. 1500-2000 W mocy, to oczywiście, że istnieje ryzyko uszkodzenia alternatora. Więc przy takim zastosowaniu raczej korzystał bym z aut, w których jest duży akumulator, a więc i mocny alternator.

W przypadku takiego zwykłego zastosowania, czy to na biwaku, czy nawet awaryjnego zasilania słabszych urządzeń w domu, nie ma dużego ryzyka, że coś się stanie. Oczywiście trzeba korzystać świadomie, czyli jeśli użyjemy przetwornicy i akumulatora wpiętego w obwód elektryczny samochodu, to nie włączamy w nim świateł czy ogrzewania, póki przetwornica pracuje. Niech jedynym obciążeniem dla akumulatora i alternatora będzie właśnie przetwornica i to, co do niej podłączamy.

Piotr Tomala: Do tego warto skorzystać z uproszczonego wzoru, na podstawie którego możemy wyliczyć czas, w jakim dany akumulator będzie pracował przy stałym obciążeniu. Należy tylko pamiętać, że jest on szacunkowy i nie da konkretnej odpowiedzi co do minuty.

H = (Ah x V x 0,85) / W

Gdzie:

• H - czas pracy zestawu w godzinach
• Ah - pojemność akumulatora (uwzględniając głębokość rozładowania akumulatora)
• V - napięcie znamionowe akumulatora
• W - całkowite obciążenie przyłączonych urządzeń
• 0,85 - współczynnik sprawności konwersji DC-AC

Piotr Tomala: Przetwornica to względnie proste urządzenie, więc na pewno jednym z argumentów może być samo to, co stoi za daną marką. Jeśli marka jest rzetelna, można wierzyć, że wyprodukuje urządzenie, w którym parametry się zgadzają. Bo niestety – to nie jest reguła. Czasami producenci deklarują moce, których ich urządzenia nie są w stanie wygenerować. Co gorsza, niektóre przetwornice nie mają nawet certyfikatów bezpieczeństwa.

Warto sprawdzić, czy przetwornica, którą chcemy kupić, ma autoryzowany serwis, w którym ją naprawimy, gdyby coś się stało oraz czy producent daje gwarancję w Polsce. Warto też sprawdzić, czy przetwornice mają bezpieczniki i czy jest do nich dostęp.

Oczywiście istnieje pokusa, aby wybrać przetwornicę, którą ocenimy jako urządzenie gorszej jakości, kiedy na przykład używamy jej sporadycznie, np. bierzemy do auta na biwak czy chcemy zasilić wiertarkę na działce. Mamy ją pod kontrolą i nic się stać nie powinno, choć może – od awarii do nawet pożaru. Jednak w przypadku, kiedy np. chcemy zbudować sobie kampera i zabudować przetwornicę tak, że widzimy tylko gniazdo, to tu już warto wybrać urządzenie wysokiej klasy, którego nie trzeba będzie za chwilę wyjmować z zabudowy i wymieniać na drugie. O sytuacji w której miałaby ona się zapalić w kamperze wolę nawet nie wspominać. Więc w takim przypadku te certyfikaty czy zabezpieczenia są bardzo istotne. Dobra przetwornica powinna też rozpoznać z jakiego typu akumulatora korzystamy, czy to zwykły ołowiowy, czy np. żelowy.

Piotr Tomala: Nie, tu znów poruszamy temat ceny – tanie przetwornice są dużo prostsze i ich zadaniem jest dawać prąd. Często aż do całkowitego rozładowania akumulatora. Czasami mają jakiś zakres pracy, czyli jak akumulator daje już zbyt niskie napięcie, to przestają działać. Ale niestety są urządzenia, które będą pracowały aż do śmierci akumulatora. Takiego możemy już nie naładować.

Piotr Tomala: Bo o to chodzi w dobrej przetwornicy. Jeśli jest się na biwaku, to dobrze było by z niego wrócić, prawda? Dlatego w miarę bezpiecznie korzysta się z przetwornicy, aż da ona sygnał, że poziom napięcia jest niski. Wtedy można jeszcze uruchomić silnik w samochodzie i albo wrócić do domu, albo trochę podładować akumulator i dalej korzystać z przetwornicy. Warto mieć na uwadze, że akumulator ołowiowy nie jest akumulatorem tzw. głębokiego rozładowania, więc mimo zabezpieczeń warto pilnować napięcia. W takim przypadku jak biwak, warto mieć jeszcze jedno urządzenie – jakiś starter do uruchomienia auta – gdyby faktycznie nie dało się tego zrobić z akumulatora. Albo chociaż woltomierz za kilkanaście złotych, którym będziemy mogli kontrolować poziom naładowania akumulatora (o ile nasz samochód nie ma odpowiedniego wskaźnika).

Piotr Tomala: Jeśli mówimy o odległościach rzędu kilku metrów, to nie ma żadnego znaczenia. Oczywiście wchodząc w detale, dałoby się policzyć straty i różnice w obu przypadkach, ale przy normalnym zastosowaniu biwakowym czy domowym, po prostu użyjmy przedłużacza po stronie AC (230V) – jest on z reguły wygodniejszy.