Capaciteit accu berekenen voor je 220V omvormer

elektrische waterkoker
Water koken en verwarmen kosten enorm veel energie, gebruik liever gas

Je wilt een aantal apparaten op je 220V omvormer aansluiten en vraagt je af hoe groot de accu capaciteit zou moeten zijn. Hoe bereken je dat? Het is niet alleen maar even de vermogens bij elkaar optellen! Er zijn een aantal aspecten waar je rekening moet houden.

Voordat je de accu capaciteit gaat berekenen...

De capaciteit in Ah is niet in beton gegoten

De capaciteit van de accu wordt uitgedrukt met de Ah waarde. Dat staat voor Ampère hour (Ampère uur). Heeft een accu een capaciteit van 100 Ah dan betekent dit dat de accu 100 Ampère kan leveren gedurende 1 uur of 1 Ampère gedurende 100 uur. Althans, dat is de theorie. De praktijk is dat deze capaciteit meestal bepaalt is met een stroom die gedurende 20 uur geleverd kan worden, de zogenaamde C/20 waarde. C staat voor de capaciteit van de accu in Ah, C/20 is dus de capaciteit die de accu gedurende 20 uur kan leveren.

Dus in dit voorbeeld is dat 100 Ah / 20 uur = 5 Ampère. In dat geval kan een hele nieuwe accu deze stroom van 5 Ampère leveren gedurende 20 uur. Trek je 50 Ampère uit deze accu dan zal deze dit niet voor een periode van 100 A / 50 A = 2 uur kunnen volhouden! Waarschijnlijk haal je als het mee zit net 1,5 uur. Accu's vinden deze grote stromen (ontlading van van C/2) helemaal niet zo leuk voor een lange periode. Een accu kan je beter niet zwaarder belasten dan continue C/5, dus een stroom gelijk aan een vijfde van de capaciteit. Dus bij een 100 Ah accu, als voorbeeld, een stroom van maximaal 20 Ampère continue.

levensduur accu in relatie tot ontlading bij AGM accu
Een (in dit geval Trojan AGM) accu die je steeds voor 50% ontlaad gaat 750 laadcycli mee. Ontlaad je de accu maar voor 30% (dus 70% blijft in de accu) dan neemt de levensduur toe tot (in dit geval) 1200 laadcycli.

Het is onverstandig om de volledige accucapaciteit te gebruiken!

Hoewel het per accutype verschilt, maar het is heel onverstandig om 100% van de accucapaciteit te gebruiken. Wanneer je een accu zo diep ontlaad zal de levensduur zeer drastisch beperkt worden. Het zal wellicht teleurstellend zijn om het volgende te lezen, maar het is beter om de accu niet meer dan 30-40% te ontladen, dus er nog 70 tot 60% in te laten zitten! Het verschil in levensduur tussen 30 en 50% ontladen is bij menig accu een verschil van een factor twee! Gaat een accu bij 30% ontladen bijvoorbeeld 6 jaar mee dan is dit bij 50% ontladen maar 3 jaar. De grafiek hiernaast is illustratief.

Bovenstaand is natuurlijk voor een specifieke accu van een bepaald type. Je moet dus niet naar de absolute waarden kijken en denken dat iedere accu bij 70% ontladen 500 laad/ontlaad cycli mee gaat! Zeker niet! Deze grafiek hoort bij een zeer dure accu. Het plaatje is alleen maar bedoeld om een gevoel te krijgen dat de levensduur (feitelijk het aantal laad/ontlaad cycli) sterk wordt beïnvloed wordt door de mate waarin je de accu ontlaad. In technisch Engels: Depth of Discharge (DoD). Wat je hier uit kan leren is dat het beter is om, ook al zou je met één accu van bijvoorbeeld 100 Ah uit de voeten kunnen, het toch raadzamer is om twee accu's van 100 Ah te kopen en deze parallel te schakelen. De reden hiervoor is dat door het parallel schakelen van accu's de capaciteit toeneemt (in Ah) en bij gelijkblijvende belasting de ontlading van de accu's dus afneemt, dus een positieve invloed heeft op de levensduur.

De accu capaciteit (in Ah) neemt af naarmate de accu ouder wordt

De capaciteit in Ah neemt af naarmate de leeftijd van de accu toeneemt. Veel dinden slijten door gebruik, maar een accu "slijt" ook als je hem niet gebruikt, gewoon omdat hij ouder wordt en bepaalde chemische processen zich afspelen tijdens "niets doen" die een negatieve invloed hebben op de accucapaciteit. Een accu die je netjes hebt geladen en keurig geladen houdt en jarenlang niet gebruikt zal toch na een bepaald aantal jaar, denk richting 5-7 jaar, aan het einde van zijn levensduur zijn.

De accu capaciteit (in Ah) neemt af bij kou en neemt toe bij warmte

In huis zal de temperatuur rond de 20° Celsius zijn. De accucapaciteit zoals de fabrikant die opgeeft is bij deze temperatuur berekend. Zakt de temperatuur dan neemt de capaciteit flink af (denk maar aan auto accu's die in de winter voor startproblemen zorgen). Als het warmer wordt neemt de capaciteit toe! Dat lijkt interessant, maar dat is geenszins het geval. Bij hogere temperaturen neemt de levensduur drastisch af! Denk aan de helft van de levensduur bij 10 graden verhoging!

Wil je één dag met de accu doen of meerdere dagen?

220 Volt apparaten aansluiten op je omvormer is fijn, maar de accu moet die energie leveren. Maar wanneer wordt de accu weer opgeladen? Gebruik je alleen maar zonnepanelen? Hou dan rekening dat het soms dagenlang bewolkt kan zijn! In de winter valt er haast helemaal geen energie meer op te halen. Wij hebben 25 zonnepanelen van een dikke 100 Watt en die leveren per week! maar 10 kWu in de winter en soms nog zelf (soms) nog minder tot extremen van 4 kWu per week. Heb je een boot met een dieselmotor en dynamo dan kan je op tijd je motor aanzetten, tenzij je aan de stijger ligt. Dat vinden je buren vast niet leuk. Denk dus goed na hoeveel dagen je moet kunnen overbruggen en stem daar je accucapaciteit op af. Als het te gek wordt zal je het verbruik drastisch naar beneden moeten schroeven. Dan maar geen tv of alle lichtjes aan.

Verliezen in kabels, aansluitingen en omvormer zijn niet te negeren

Stel dat je uitgerekend hebt dat je een accu nodig hebt met een capaciteit van 100 Ah. Dan moet je ook nog rekening houden met de verliezen in de accu kabels en aansluitingen en het rendement (verliezen) in de omvormer. De omvormer heeft meestal een rendement van 85-90%. In de accukabels en aansluitingen (die een overgangsweerstand hebben) raak je ook een paar procent kwijt. Reken je niet rijk en ga uit van 80% rendement. Koop je een 100 Ah accu dan hou je daar in de praktijk 80 Ah van over. In de praktijk moet je het andersom uitrekenen. Heb je 100 Ah nodig dan is de werkelijk noodzakelijke accu capaciteit: 100 Ah / 80 x 100 = 125 Ah.

Accu laadrendement

Als je een accu weer oplaad dan zal het je wellicht opgevallen zijn dan deze (een beetje) warm wordt. Warmte is energie die de lader naar je accu heeft gestuurd maar niet nuttig gebruikt wordt. Daar is niets aan te doen. Een deel van de energie gaat tijdens het laden verloren. Bij de berekening van bijvoorbeeld de capaciteit van zonnepanelen om een accu op te laden, moet je dus ook rekening houden met het rendement van de accu. Stel dat voor het gemak op 85%.

Alles tezamen

Stel dat je uitrekent dat je per dag 100 Ah nodig hebt. Wat is dan een verstandige keus voor de capaciteit van de accu? We gaan uit van nieuwe accu's, en een normale temperatuur en dat je iedere dag in staat bent de accu's weer bij te laden. Stel dat je kiest voor een ontlading van 30% dan is de benodigde capaciteit: 100 Ah / 30 x 100 / 80 x 100 = 416 Ah (eest door 30 gedeeld vanwege de maximale ontlading, later door 80 gedeeld vanwege rendement). Kies je voor een ontlading van 40% dan wordt het: 100 Ah / 40 x 100 / 80 x 100 = 312 Ah.

Capaciteitsberekening accu's

Wanneer je de accucapaciteit wilt bereken, moet je eerst een inventarisatie maken van al je verbruikers. Schrijf eerst op welke apparaten je allemaal op je omvormer wilt aansluiten. Schrijf dan op per apparaat hoeveel uur je het apparaat per dag aan hebt staan. Soms moet je werken met een getal achter de komma omdat hij maar 0,1 uur (6 minuten) per dag aan staat. Daarna even rekenen. We geven een simpel voorbeeld:

televisie: 50 Watt, 4 uur
Senseo: 1400 Watt, 0,1 uur (6 minuten totaal voor 4 kopjes)
Radio: 20 Watt, 6 uur
Verlichting 20 Watt (halogeen), 30 Watt (halogeen), 6 Watt (spaarlamp), 4 uur
Laptop adapter: 25 Watt, 3 uur

Nu gaan we de vermogens in Watt vermenigvuldigen met de gebruiksduur in uur per type apparaat.

televisie: 50W x 4 uur = 200 Wu
Senseo: 1400W x 0,1 uur = 140 Wu
Radio: 20W x 6 uur = 120 Wu
Verlichting: totaal 56W x 4 uur = 224 Wu
Laptop adapter: 25W x 3 = 75 Wu
Totaal: 200+140+120+224+75=759 Wu

Hoe reken je dit nu om naar een accu capaciteit in Ah?

Om van Wu (Watt uur) naar Ah (Ampère uur) te gaan, moet je eerst bepalen hoeveel Volt jouw accu is. Dat is namelijk zeer bepalend. We nemen twee voorbeelden, een 220V omvormer die op 12V accuspanning werkt en een met 24V.

Eerst een weetje: Watt = Volt x Ampère. Dus is Ampère = Watt / Volt. Dus als we de boven berekende 759 Wu aanhouden, hebben we bij een 12V accu nodig: 759 Wu / 12V = 63,25 Ah. Wanneer de omvormer op 24V werkt zal dit zijn: 759 Wu / 24V = 31,625 Ah zijn. Denk niet dat dit veel aantrekkelijker is, want de Ah waarde is met een factor twee gedaald, dus wellicht denk je: dan hoef ik niet zo'n grote accu's te kopen, maar helaas, om 24 Volt te krijgen moet je niet één maar twee 12V accu's in serie schakelen! Dus het maakt niets uit. Welke spanning je kiest is een keuze en in dit geval heeft dit geen voordeel of nadeel.

Nu moeten we deze theoretische accu capaciteit omzetten in een praktische waarde, rekening houdend met de mate van accu ontlading en (rendement)verliezen.
Bij 30% maximale ontlading wordt dit: 63,25 / 30 x 100 / 80 x 100 = 263,5 Ah
Bij 40% maximale ontlading wordt dit: 63,25 / 40 x 100 / 80 x 100 = 197,6 Ah
Bij 50% maximale ontlading wordt dit: 63,25 / 50 x 100 / 80 x 100 = 158,1 Ah

Bij een 24 Volt accu wordt dit (afgerond):
Bij 30% maximale ontlading: 132 Ah
Bij 40% maximale ontlading: 99 Ah
Bij 50% maximale ontlading: 79 Ah

Een grote accu of meerdere kleinere?

Je zal merken dat je al snel meer dan 100 of 200 Ah accu's nodig zal hebben. Je kijkt op het internet en ziet accu's van 100 en 200 Ah. Je zal ook zien dat een 200 Ah accu over het algemeen net wat goedkoper is dan twee 100 Ah accu's. Dus zo'n grote accu kopen lijkt aantrekkelijk. Totdat je het gewicht ziet... Je moet het wel kunnen tillen! Een 100 Ah accu is voor de meeste van ons net nog tilbaar. We praten over zo'n 35 kg. Een 200 Ah is dus zo'n 70 kg. Dat is zeer onverstandig om dit in je eentje te tillen. In de praktijk zijn 100 Ah accu's (soms 105 of 110 Ah) zeer populair. Deze accu's zijn relatief goedkoop en zijn nog net hanteerbaar. Dus liever twee 100 Ah accu's parallel schakelen om daarmee een 200 Ah mee te maken dan een 200 Ah accu. Heb je een 24V accu nodig en 200 Ah, dat vereist dus vier accu's, dan moet je een combinatie maken van parallel en serieschakeling.

Hou rekening met veroudering

Of het allemaal al niet genoeg is, hou ook rekening met veroudering van de accu's. Als ze nieuw zijn kunnen ze hun gespecificeerde capaciteit leveren. Maar naarmate ze ouder worden en/of gebruikt worden zal de beschikbare capaciteit steeds verder dalen. Als je een berekening hebt gemaakt "die net aan is" dan zal dit het eerste jaar nog wel gaan, maar in de volgende jaren zal je merken dat je capaciteit te kort komt vanwege de afnemende accucapaciteit. Hoeveel je er rekening mee moet houden is lastig aan te geven, dat is afhankelijk van het type accu en de mate waarin je zuinig bent op de accu's. Zoals reeds aangegeven, hoge stromen versnellen de afname van de levensduur (of anders geschreven, de beschikbare capaciteit). Ook speelt temperatuur een grote rol. Staan de accu's in de zomer "te bakken in de zon of in een heet schuurtje" dan gaat het heel snel bergafwaarts.

Als je een flinke reserve incalculeert snijdt dat mes aan twee kanten, je kan de capaciteitsverliezen door de jaren opvangen én omdat de capaciteit groter is dan noodzakelijk zal je de accu's ook minder zwaar ontladen en dat heeft weer een positieve invloed op de levensduur. Hoewel zeer discutabel, maar hou rekening met 30-40% capaciteitsvermindering vanwege toekomstige veroudering.

Kost water verwarmen met een waterkoker veel capaciteit?

Ja, enorm veel capaciteit. We nemen een voorbeeld. Je wilt een pot thee en later een pannetje soep maken. Beide hebben 1 liter water nodig. Een liter water koken kost je grofweg 100 Wu. Dus de thee en de soep kosten samen 200 Wu. Vergelijk dat eens met het verbruik van onze voorbeeld berekening. Dat was 759 Wu. Die twee liter water koken is dus haast 25%, een kwart van hetgeen we nodig hebben.

Willen we dus naast die tv, Senseo, radio etc. ook nog twee keer een liter water koken op basis van een elektrisch kookplaatje (liever inductie, dat heeft een beter rendement) dan moet de accu capaciteit in het voorbeeld met zo'n 25% omhoog! Als je een maaltijd wil gaan koken zal in dit voorbeeld ongeveer de dubbele accu capaciteit benodigd zijn. Dingen verwarmen, zoals water of lucht, kan je veel beter doen met gas. Dat is veel goedkoper. We zullen helemaal maar niet denken aan een ventilatorkacheltje die je als verwarming wil inzetten. Stel dat we hem op een lage stand zetten van 1000W en hij staat 50% van de tijd aan voor 10 uur dan vraagt dat: 1000W x 50% x 10 = 5000 Wu! Je moet dan je accucapaciteit (in dit voorbeeld) verhogen met een factor zeven tot acht! Een olie of gaskacheltje is echt een veel beter idee en heel veel goedkoper.

Afsluitend

Stel dat je berekend hebt dat je 759 Wh aan energie per dag nodig hebt. Bij een 12 Volt accu zou de noodzakelijke capaciteit dus 759 Wh / 12 Volt = 63,25 Ah moeten zijn. Maar als je de accu maar voor 40% wil ontladen (om hem te sparen) dan moet de capaciteit 63,25 / 0,4 = 158 Ah zijn.

Als je dan ook rekening houdt met kabelverliezen en verliezen in de omvormer, en het totale rendement van accu, kabels en omvormer op 80% stelt, dan moet de accu capaciteit zijn: 158 / 0,8 = 197,6 Ah (afgerond).

Wil je ook nog rekening houden met capaciteitsvermindering vanwege veroudering en stel je dit op 35% (dat is het zelfde als delen door 0,65), dan is de benodigde capaciteit: 197,6 / 0,65 = 304 Ah. In de praktijk koop je dan drie accu's van 100 Ah die je parallel plaatst en dus samen een accu vormen van 12 Volt en 300 Ah (of drie accu's van 105 Ah die samen 315 Ah leveren).

Bij 24 Volt accu's wordt dan de berekening: 759 Wh / 24 Volt = 31,625 Ah. Dan rekening houdend met maximaal 40% ontladen: 31,625 / 0,4 = 79 Ah. Daarna 80% rendement vanwege verliezen in accu en omvormer, dan heb je nodig: 79 Ah / 0,8 = 98,75 Ah. En daarna hou je ook nog rekening met veroudering van de accu's die je op 35% stelt, dan wordt de benodigde capaciteit 98,57 Ah / 0,65 = 151,9 Ah. In de praktijk worden dat vier accu's van 75 Ah die samen 150 Ah geven (hou er rekening mee dat je steeds twee accu's in serie moet hebben van 12 Volt om samen 24 Volt op te wekken). Vier accu's van 80 Ah kan ook dan wordt het dus samen 160 Ah, net even wat ruimer.


Foutje of aanvulling? Gebruik het reactieformulier.

home­ >12v naar 220v omvormers >accucapaciteit berekenen

contact   voorwaarden   disclaimer   privacybeleid   over ons  
wij gebruiken cookies
dat accepteer ik
meer informatie