DC-to-AC conversion losses: where watts vanish inside the inverter

В 2026 году средняя цена инвертора в РФ — 14 500–17 800 ₽/кВт (в зависимости от типа и мощности). При этом даже «высококлассные» устройства «съедают» 4–8 % энергии при преобразовании. В системе 6 кВт это — до 480 Вт в пике, или ≈1,2 кВт·ч/день летом. В частном доме под Казанью в 2025 г. разница между DC-входом (5,82 кВт) и AC-выходом (5,31 кВт) составляла стабильно 8,8 % — при заявленном КПД 97,5 %. Причина: КПД 97,5 % достигается только в узкой зоне нагрузки (60–80 % от номинала), а остальное время — ниже. В этой статье — не маркетинговые цифры, а физика, нормативы и как минимизировать потери по ПУЭ-7 и СП 255.1325800.2016.

Откуда берутся потери: 5 источников внутри инвертора

1. Потери в силовых ключах (IGBT/MOSFET) — 1,2–2,5 % При переключении транзисторов часть энергии уходит на нагрев кристалла. Особенно при высокой частоте ШИМ (>20 кГц).
2. Потери в трансформаторе (если есть) — 0,8–1,7 % Трансформаторные инверторы (редки в РФ с 2023 г.) теряют больше из-за магнитных потоков и вихревых токов.
3. Потери в фильтрах (LC-цепи) — 0,4–0,9 % Для подавления гармоник используются катушки и конденсаторы — у них активное сопротивление.
4. Потребление собственных нужд — 0,3–1,2 % Питание контроллера, вентиляторов, дисплея, Wi-Fi. В режиме ожидания — до 15 Вт круглосуточно (см. следующую статью).
5. Потери при неполном использовании MPPT — 0,5–3,0 % Если ток или напряжение цепочки выходят за диапазон MPPT — трекер «проседает» и не находит MPP.

КПД инвертора — не одно число, а кривая

По ГОСТ Р 58977-2020 (п. 6.5), производители обязаны указывать: — максимальный КПД (обычно 97,0–98,5 %), — европейский КПД (η_EU), взвешенный по типичным нагрузкам в Европе, — КПД по CEC (Калифорнийская энергокомиссия) — ближе к российским условиям.

Пример для инвертора 5 кВт (данные от «Солнечных крыш», 2025):

Нагрузка, % от номинала	КПД, %
5 %	89,2
10 %	93,1
20 %	95,8
30 %	96,9
50 %	97,6
100 %	97,2

→ Средневзвешенный КПД за сутки (в ЦФО летом) — ≈95,3–96,1 %, а не 97,5 %.

Кейсы: когда «потери в инверторе» оказались главной проблемой

Новосибирск, 2024 г. — неподходящий диапазон MPPT

СЭС 7,2 кВт на 16 панелях 450 Вт (U_mp = 600 В). Инвертор с MPPT-диапазоном 150–500 В. Решение: — зимой U_mp = 640 В → цепочка вне диапазона, — MPPT работает в «аварийном» режиме → КПД = 82–88 %, — выработка упала на 14 %. После замены на инвертор с MPPT 200–850 В — КПД восстановился до 95,8 %.

Ростовская область — перегрев в жару

Инвертор установлен в шкафу без вентиляции. При T_окр = +52 °C: — вентиляторы на максимуме, но температура ключей — +98 °C, — инвертор перешёл в режим derating (снижения мощности), — КПД упал до 91,3 % при 70 % нагрузки. Решение: вынос в тень + принудительная вентиляция → +4,2 % выработки.

Как снизить потери — 5 практических решений

1. Подбирайте инвертор «в зону работы»

Формула: Ump при +25 °C = Ump,STC × N, Umin зимой = Ump,STC × N × (1 + γU × (−25)), где γ_U ≈ −0,0033 /°C.

Для 12×450 Вт (U_mp=37,5 В): — летом: 450 В, — зимой: 37,5×12×(1+0,0033×50) ≈ 524 В. → Выбирайте инвертор с MPPT-окном ≥ 150–550 В.

2. Используйте инверторы с несколькими MPPT

Для неоднородных крыш (восток/запад, разные углы): — 1 MPPT на «юг», 1 — на «восток+запад», — потери от дисбаланса снижаются с 7–9 % до 1–2 %, — общий КПД растёт на 2,5–4,0 % в течение года.

3. Контролируйте температуру инвертора

Требования по ПУЭ-7, п. 7.1.84: — не выше +45 °C в месте установки, — зазоры для конвекции: ≥10 см снизу и сверху, ≥5 см по бокам. При +60 °C КПД падает на 1,5–2,5 % из-за снижения эффективности полупроводников.

4. Избегайте «переразмера» инвертора

Если пиковая DC-мощность = 6 кВт, не ставьте инвертор на 10 кВт — он будет работать в зоне 30–50 % нагрузки, где КПД ниже. Оптимум: DC/AC = 1,1–1,3.

5. Проверяйте качество сборки DC-цепи

Низкое входное напряжение из-за потерь в кабелях → инвертор переходит на нижнюю границу MPPT → КПД падает. См. статью про кабельные потери.

Нормативы и измерения в 2026 г.

• СП 255.1325800.2016, п. 5.4.2: при расчёте годовой выработки использовать средневзвешенный КПД, а не максимальный.
• ПП РФ №2412 (2024): для участия в госпрограммах требуется указание η_EU в проектной документации.
• ГОСТ Р 58977-2020, п. 6.5: запрещено указывать только «max η» без пояснений.

Как измерить реальный КПД — на месте

1. Установите DC-клещи на вход инвертора (или вольтметр + амперметр).
2. Замерьте U_DC и I_DC в солнечный полдень.
3. Одновременно считайте P_AC из приложения мониторинга.
4. КПД = P_AC / (U_DC × I_DC) × 100%.
5. Повторите при 20 %, 50 %, 100 % нагрузки.

Отклонение > 2 % от паспортного η_EU — повод к диагностике.

Что будет, если игнорировать потери в инверторе?

• Завышенный прогноз выработки → ошибка в расчёте окупаемости на 6–12 месяцев.
• Перегрев инвертора → деградация электролитических конденсаторов → сокращение срока службы до 6–8 лет.
• Нарушение ESCO-контракта при недовыработке > 5 %.
• Ложные срабатывания защиты из-за нестабильного выходного напряжения при низком КПД.

Вывод

Инвертор — не «чёрный ящик», а узкое горлышко системы. В 2026 году, при росте цен на энергию и ужесточении требований к точности расчётов (ПП РФ №2412), понимание реального КПД — часть проектирования. Экономия на «бюджетном» инверторе с узким MPPT и низким η_EU окупается только в первые 1,5 года — потом она «съедается» потерями.

Проверь КПД своего инвертора — бесплатно: закажи аудит от «Солнечных крыш». Мы: ✓ измерим P_DC и P_AC в 3 режимах нагрузки, ✓ построим кривую КПД, ✓ и скажем, стоит ли менять инвертор — или хватит настройки.