Hoe bereken je de autonomietijd van een noodstroomvoorziening?

een stopwatch als metafoor bij dit artikel waarbij we uitleggen hoe je de autonomietijd kan berekenen

In dit artikel bespreken we hoe je de autonomietijd van een noodstroomvoorziening kan uitrekenen op basis van praktische voorbeelden.

De autonomietijd is de tijd dat de noodstroomvoorziening jouw elektrische apparaten van elektriciteit kan voorzien.

Hoe reken je de autonomietijd uit?

Wil je de autonomietijd berekenen, dan gebruik je daarvoor de formule:

autonomietijd in uur = hoeveelheid beschikbare energie in Wu / opgenomen vermogen aangesloten apparaten in Watt

Een voorbeeld: stel je hebt een aggregaat met een bepaalde hoeveelheid brandstof waarmee 6000 Wu (6kWu) elektrische energie geleverd kan worden, en je hebt een spelcomputer aangesloten met een opgenomen vermogen van 250 Watt, dan is de autonomietijd: 6000 Wu / 250 Watt = 24 uur.

Rendementsverlies

Bij sommige noodstroomvoorzieningen heb je te maken met omzetverliezen, bijvoorbeeld omdat gebruik wordt gemaakt van accu met een 230 Volt omvormer. Bij die omvormer, die de gelijkspanning omzet in 230 Volt wisselspaning, gaat energie verloren. Er ontstaat warmte (de omvormer wordt warm) en dat verlies is (bij vrijwel alle omvormers) circa 10%. In die gevallen zal je dat verlies in de autonomieberekening moeten meenemen. Bij een verlies van 10% wordt de formule dan:

autonomietijd in uur = accucapaciteiteit in Wu x rendementsverlies / opgenomen vermogen aangesloten apparaten

Is het rendementsverlies bijvoorbeedl 10% dan vul je in bovenstaande formule de waarde 0,9 in. Een voorbeeld maakt dit duidelijk.

Stel je hebt een accu met een capaciteit van 2560 Wu (ook wel te schrijven als 2,56 kWu) en je wil een spelcomputer met een opgenomen vermogen van 250 Watt gebruiken, dan is de autonomietijd: 2560 x 0,9 / 250 = 9,2 uur[1]

Apparaten die niet constant hetzelfde vermogen opnemen zoals koelkast, vriezer, cv-ketel en keukenboiler

Sommige apparaten die constant "aan" staan, gebruiken niet de hele tijd stroom. Zo zal een koelkast bijvoorbeeld een opgenomen vermogen hebben van 50 Watt, maar hij neemt niet constant 50 Watt op hoewel hij wel constant onder spanning staat. Om de zoveel tijd zal de compressor van de koelkast inschakelen omdat thermostaaat constateert dat het niet voldoende koud is. Op dat moment zal de compressor ingeschakeld worden en dán heeft de koelkast een opgenomen vermogen van 50 Watt. De rest van de tijd neemt de koelkast een te verwaarloze hoeveelheid vermogen op, denk aan 1 Watt of minder.

Wil je de autonomietijd berekenen van dit soort apparaten dan zal je niet naar het opgenomen vermogen moeten kijken want dat wisselt regelmatig, maar moet je op zoek naar het energieverbruik uitgedrukt in kWu en die waarde moet je terugrekenen naar een "gemiddeld opgenomen vermogen".

We nemen de koelkast als voorbeeld. In dit overzicht kan je zien dat een koelkast een energieverbruik heeft van circa 0,3 kWu per dag. Anders geschreven, 300 Wu per 24 uur. Door het verbruik te delen door de tijd krijgen we het "gemiddeld opgenomen vermogen". In dit geval 300 Wu / 24 uur = 12,5 Watt.

Dit gemiddeld opgenomen vermogen van 12,5 Watt kan je gebruiken in een autonomietijd berekening. Stel dat je een accu hebt van 2560 Wu en een omvormer met een rendementsverlies van 10%, dan wordt de autonomietijd: 2560 Wu x 0,9 / 12,5 Watt = 184,3 uur of 7,7 dagen[1].

Het bovenstaande geldt ook voor een vriezer maar ook voor een cv-ketel die je van elektriciteit wil voorzien (aannemende dat het gas wel geleverd wordt). De cv-ketel staat ook niet constant te branden. Bij een cv-ketel is het verbruik primair afhankelijk van de circulatiepomp. Doorgaans zal de circulatiepomp van de cv-ketel alleen maar draaien als de brander aan staat (met een vaak nog een kleine nadraaitijd van 5 minuten)[2]. Het probleem bij een cv-ketel is dat het aan/uit-ritme afhankelijk is van hoe koud het buiten is. Dus de gemiddelde vermogensopname zal in de winter hoger zijn dan aan het begin of eind van het stookseizoen.

Het zelfde aan/uitgedrag zie je ook bij apparaten zoals een magnetron, oven, keuken boiler, quooker en indcutiekookplaat. Een magnetron heeft bijvoorbeeld een vermogen van 1000 Watt[3]. Maar je kan instellen dat hij moet ontdooien en dan blijkt het vermogen maar 200 Watt te zijn. Maar in werkelijkheid is het vermogen tóch 1000 Watt alleen schakelt de magnetron bijvoorbeeld 2 seconden in en gaat daarna 8 seconden uit, want dan is het gemiddeld vermogen 200 Watt.

Een oven die bijvoorbeeld 2500 Watt opgenomen vermogen heeft, zal ook niet constant 2500 Watt vragen. Tijdens het opwarmen is de vermogensopname inderdaad dan 2500 Watt, maar eenmaal op temperatuur zal de oven af en toen even zich inschakelen om de oven op temperatuur te houden. Dan heb je dus niets aan het opgenomen vermogen bij de autonomieberekening. In de handleiding is te vinden (vaak op het energielabel) dat één bakcyclus bijvoorbeeld 0,9 kWu vraagt (dus 900 Wu). Als je bijvoorbeeld een brood bakt en dat kost samen met het opwarmen 55 minuten, dan is het gemiddeld opgenomen vermogen 900 Wu / 60 x 55 = 825 Watt.

Precies hetzelfde is het geval bij een keukenboiler, quooker, en inductiekookplaat. Je begrijpt nu hoe je dit kan omrekenen. Het enige wat je nodig hebt is het (geschatte) verbruik van dat soort apparaten. Dat is natuurlijk erg afhankelijk van het gebruik. Een keukenboiler waar je per dag maar één liter water uit tapt zal veel minder energie gebruiken dan dat je iedere dag twintig liter water uit tapt.

Kan je niet achterhalen wat het energieverbruik van een apparaat is, koop dan een energiemeter. Die kan je al voor een paar tientjes kopen en die plaats je tussen het stopcontact en de stekker van het apparaat. Maak een meting van exact 24 uur en je weet hoeveel energie verbruikt wordt per dag.

Vaatwasser en wasmachine

Speciale aandacht geven even aan de wasmachine en vaatwasser. Het opgenomen vermogen van die apparaten is doorgaans iets in de geest van 2500 Watt. Maar dát vermogen wordt alleen maar gebruikt als het elektrisch verwarmingselement ingeschakeld wordt om het water op te warmen. Als dat eenmaal op temperatuur is verbruikt dat element niets meer. Af en toe wordt het element nog even aangezet om afkoeling tegen te gaan. De rest van de tijd zal de motor (wasmachine) of pomp (vaatwasser) vermogen vragen uit het net. Dat vermogen zal iets zijn in de richting van 100-250 Watt. Het probleem bij een vaatwasser en wasmachine in combinatie met een noodstroomvoorziening is niet zo zeer het energieverbruik van de pomp (vaatwasser) of motor (wasmachine) want dat valt reuze mee. Het is vooral het enorme vermogen van meer dan 2000 Watt dat gevraagd wordt tijdens het verwarmen van het water én het daaruit resulterende energieverbruik. Daarom zal een vaatwasser en wasmachine bij de meeste noodstroomvoorzieningen niet gebruikt kunnen worden. Het opgenomen vermogen en energieverbruik is vaak te veel gevraagd voor de noodstroomvoorziening.

Voorbeelden autonomie berekenen op basis van de accucapaciteit

Hieronder bereken we aan de hand van een aantal voorbeelden wat de autonomietijd is van noodstroomvoorzieningen die gebaseerd zijn op energie die opgeslagen is in een accu (of accu's).

Als je de autonomietijd van een accu wil uitrekenen dan heb je de Wu of kWu waarde van de accu nodig. Maar bij sommige accu's wordt niet de Wu of kWu waarde gespecificeerd maar de zogenaamde Ah-waarde. Die Ah-waarde moet je eerst omrekenen naar een praktisch bruikbare Wu of kWu waarde. In het artikel Ah-waarde omrekenen naar een kWu waarde leggen we uit hoe je dat doet.

Voorbeeld 1

Een vriezer die een energieverbruik heeft van 0,5 kWu per dag (dat is 500 Wu) kan in combinatie met een accu van 1280 Wu een autonomietijd bereiken van circa: 1280 x 0,9 / 500 = 2,3 dagen. Die 0,9 is het verlies van 10% in de omvormer. Je kan ook het energieverbruik per dag omrekenen naar vermogen. 500 Wu energieverbruik is dan terug te rekenen naar: 500 Wu / 24 uur = 20,8 Watt. De autonomietijd op basis van dit vermogen wordt dan: 1280 x 0,8 / 20,8 = 55,4 uur of 55,4 / 24 = 2,3 dagen.

Voorbeeld 2

Een laptop die bijvoorbeeld 40 Watt aan vermogen opneemt kan in combinatie met een accu van 1280 Wu een autonomietijd bereiken van circa: 1280 x 0,9 / 40 = 28,8 uur.

Voorbeeld 3

Als je de vriezer uit voorbeeld 1 combineert met de laptop uit voorbeeld 2, dan hebben die een gezamelijk opgenomen vermogen van 20,8 + 40 = 60,8 Watt. Wanneer je een accu hebt van 1280 Wu levert dat een autonomietijd op van 1280 x 0,9 / 60,8 = 18,9 uur.

  1. In dit artikel hebben we de uitkomsten van berekeningen afgerond.
  2. Wanneer je een cv-ketel hebt met vloerverwarming, dan zal je ook rekening moeten houden met de circulatiepomp(en) van de vloerverwarmingverdeler.
  3. Bedenk dat een magnetron met een vermogen van 1000 Watt veel meer vermogen opneemt uit het net. Die 1000 Watt is het vermogen dat beschikbaar komt om voedsel op te warmen. Maar het rendement van een magnetron is erg laag. Zo moet je niet vreemd opkijken dat een 1000 Watt magnetron 1500 Watt vermogen opneemt uit het net.

publicatie: 20250101

aanpassing/controle: 20250101

Foutje of aanvulling? Stuur ons een reactie

home­ >elektriciteit >noodstroomvoorzieningen