Резервне живлення дому чи квартири. Все, що треба знати.

Поставили автомобільний акумулятор і інвертер - і забули про блекаути. Сонячні панелі забезпечать вас електрикою на всі 100% протягом усього року.

EcoFlow - класне рішення, але дорого. Утім, щось із цього - цілковита правда, а щось не зовсім відповідає дійсності. Ділюсь подробицями про ці та інші рішення, що рятують під час блекаутів, у цій статті.

Одразу треба визначити, що входить у наш мінімальний пакет обладнання, яке потребує електропостачання під час аварійних відключень. Для когось це всього-навсього світло, інтернет, ноутбук і заряд для телефона. Опалення взимку, охолодження влітку - це також все потребує електрики. Навіть щоб працював газовий котел, нам треба електрика, щоб запустити автоматику і циркуляційний насос.

Хтось може пересидіти декілька годин із вимкненим котлом, а сім'ям із малими дітьми потрібно думати про резервне джерело енергії для тимчасового обігріву. Водопостачання в деяких випадках і каналізація також потребують електроенергії. 

Рахуємо потужність установки та ємність акумулятора.

Коли ми визначили необхідний набір приладів і час, який вони будуть працювати без центрального електропостачання, можна почати рахувати. Рахувати ми будемо потужність установки і ємність акумулятора, яка буде це все живити протягом блекаутів.

Детальніше про кіловати, ампергодини й інші цифри розкажу трохи пізніше. Хоча одразу застерігаю: це все дуже приблизно. Не покладайтеся на розрахунки в інтернеті - найміть спеціалістів, які розбираються в цьому. Кожен дім, кожна сім'я - це індивідуальний проєкт. Треба враховувати не тільки потреби й побажання, але й можливості вашої оселі.

Але вже зараз можу розказати про досвід одного з моїх партнерів. Він живе у квартирі, і в період блекаутів у нього є інвертер 1,5 кВт та 12-вольтова батарея на 250 Агод. Цього йому вистачає десь на 4–5 годин роботи освітлення, інтернету, телебачення і щоб зарядити телефон, планшет і ноутбук.

Є проста формула для розрахунку кіловат вашої установки, а саме: вольти можна помножити на ампергодини - і отримуємо на виході кіловати. І ця потужність прирівнюється вже до часу. У випадку мого партнера це виходить: 12 В множимо на 250 Агод - і це виходить кіловати. Якщо ви будете споживати 500 Вт на годину, то вам цієї установки вистачить, умовно кажучи, на 6 годин. І так плюс-мінус ведеться весь розрахунок.

Головна відмінність квартири від будинку - це те, що організувати повну автономність квартири дуже важко, тому що ми взагалі не можемо розглядати генератори, а сонячні панелі потрібно ще десь встановити. І взагалі має бути сонячна сторона.

У будинку облаштувати все набагато простіше, особливо коли господар думає про автономність ще на етапі будівництва. Якщо дім уже готовий, процес трохи складніший.

У першу чергу треба відштовхуватись від того, який там котел: газовий, електричний або тепловий насос, чи є електронасоси, інші прилади на кухні й інше електрообладнання.

Думаю, що не зайве повторити ще раз: розрахунки в інтернеті можуть бути лише дуже приблизними.

Якщо хочете стабільну систему для енергопостачання, зверніться до фахівців і прорахуйте все це як треба. Дані, які я наводжу, більше для того, щоб вам було простіше спілкуватися зі спеціалістами. Також можете розглянути їх як перший етап при вивченні нюансів енергонезалежності власної оселі. 

Рахуємо максимальну кількість обладнання.

Вважаємо, що у вас є і посудомийка, і мікрохвильова піч, і електрочайники, і так далі. В описі до цього ролика ми додамо посилання на цей сайт, де ви можете самостійно прорахувати сумарну потужність всіх бажаних приладів.

Але, як правило, ті потужні електроприлади, такі як електробойлер, не треба вмикати, тому що він тримає воду більше 20 годин, електрокотел і тепловий насос, тому що в енергозберігаючому будинку він не сильно охолоне навіть за 24 години при -10°.

Набір приладів для будинку і квартири майже не відрізняється. Я додав насос для автоматичного водопостачання, хоча приватний будинок, як і квартира, може бути під'єднаний до центральних мереж. Ми рахували максимальну кількість обладнання. Якщо у вас, наприклад, не електрична плита, а газова, ще й газовий котел - цифри одразу стають нижчими.

Можливо, потужність ваших приладів і схожа на дані в моїй таблиці, але ще раз: роздивимося не в інтернеті, а вдома. Майже на кожному приладі зазначена потужність. Якщо не зазначено - дивимося інструкцію.

Повторюю, що потреби у всіх дуже різні. Особисто моя думка: мінімум 5 кВт акумуляторів для квартири. Якщо потрібне джерело тепла - то ще 5 кВт.

Повна автономність і автономність під час електричних відключень - це велика різниця. Декілька годин та навіть днів можна прожити без електрочайника та фена. А от сидіти в холодному, темному приміщенні навіть пів дня - досить важко.

Для будинку з газовим опаленням 10 кВт буде більш ніж достатньо. Для будинку з тепловим насосом має вистачити 16 кВт, а з електрокотлом - вже мінімум 20.

Найпростіший і відносно дешевий набір - це інвертер на 1,5 кВт та акумулятор на 12 В і 250 Агод. Цього вистачає, щоб 5 годин було світло, заряджені гаджети і працювали комп'ютери. 

Трохи детальніше про всі складові.

Перше - інвертор. Дуже багато нюансів щодо цього обладнання. Якщо максимально просто, акумулятор не можна напряму підключити до електроприладів. Для цього потрібен інвертор. Він перетворює постійний струм на змінний і дозволяє безпечно підключати домашнє обладнання.

Чим потужніший інвертор, тим швидше він заряджає акумулятор. У кожного інвертора є параметр, який відповідає за швидкість зарядки. Зазвичай прямо на ньому написано, яку максимальну потужність він може віддавати акумулятору.

Інвертори бувають двох видів: з правильною (чистою) синусоїдою та модифікованою. Для всіх приладів з електродвигунами - це, в першу чергу, холодильник, котли - необхідна правильна синусоїда.

Треба додати можливий момент щодо параметрів інвертора. У нього є номінальна потужність та пікова. Якщо номінальна потужність 5 кВт, а пікова - 10 кВт, це означає, що прилад може довгий час працювати з навантаженням близько 5 кВт і дуже короткий час може витримати 10 кВт. 

Навіщо це потрібно знати?

У деяких приладів, наприклад, як у холодильника, у насоса, існує пускова потужність - це кількість енергії, яка потрібна для їх запуску. Потужність пускова може в декілька разів перевищувати номінальну або робочу потужність. Нам потрібна висока пікова потужність інвертора для запуску великого складного обладнання.

До речі, цей параметр серйозно впливає на ціну інвертора. У дешевих інверторів пікова потужність вища за номінальну на 20–30%. У більш якісних вона в рази більша за номінальну.

Дехто вважає, що інвертер може замінити стабілізатор. Це не зовсім так. Стабілізатор все ж потрібен, причому приєднувати його потрібно між мережею і інвертером, щоб вирівняти нестабільну напругу в мережі.

А у нас мережа нестабільна - напруга може скакати туди-сюди від 140 до 280 В, зі змінами вдень та вночі. Прилади не можуть довго працювати у такому режимі. Це майте на увазі.

Інвертор працює як стабілізатор тільки коли віддає в будинок або сонячну енергію, або з акумуляторів.

Чому інвертер саме на 1,5 кВт? Це така максимальна потужність, яка нам потрібна для одночасного електропостачання декількох приладів. Батарея може видати в два рази більше, але нам не потрібно 3 кВт одразу - нам потрібна менша потужність на довгий час.

Це стосується квартири. Вартість цієї мінімальної установки - в районі 1000 доларів плюс вартість робіт.

Оптимальний варіант - це інвертер на 5 кВт і батарея потужністю 10 кВтгод на 48 В. Вартість такої установки - приблизно 5000 доларів.

Цього варіанту вистачає на все необхідне, але вам слід подумати, чим замінити електроплиту та мікрохвильову піч. Рекомендую купити спеціально для цього туристичну газову плитку на одну конфорку - це точно набагато дешевше, ніж купувати генератор або інвертор на 10 і більше кВт.

До речі, вперше під час блекаутів я варив собі їжу саме на такій плитці майже місяць і комфортно себе почував.

Майте на увазі, що якщо в якості батареї ви використовуєте звичайний автомобільний акумулятор, термін його служби - не більше року, максимум півтора.

Тепер що стосується EcoFlow і подібних зарядних станцій. Вони компактні, зручні, легкі, їх можна тримати вдома, можна без проблем закинути в багажник, коли треба кудись переїхати на деякий час. Але вони набагато дорожчі, ніж рішення, про які я тільки-но розказував. 

Від оптимального переходимо до максимального варіанту.

Що я можу порадити тим, хто хоче взагалі не залежати від центрального енергопостачання і вмикати правильну машину, коли йому захочеться, а не коли дозволяє держава?

На мою думку, повна автономність, причому розумна й економна автономія - це сонячні панелі плюс генератор.

Сонячні панелі можуть забезпечувати 100% потреби в електроенергії приватного будинку на одну сім'ю, але тільки в ті місяці, коли достатньо сонця. Це 7–8 місяців на рік.

Сонячні панелі працюють навіть зимою, але потрібне додаткове джерело енергії. Цим джерелом може стати генератор. 

Який генератор обрати - газовий, бензиновий чи дизельний?

Найдешевший і в багатьох аспектах найкращий варіант - бензиновий. Крім доступної ціни, можна відмітити відносну простоту ремонту, помітно менший шум і не такий жахливий запах, як від дизелю. З запуском бензинового генератора зимою зазвичай менше проблем. 

Скільки коштує година роботи бензинового генератора?

Тут є невеличкий лайфхак. Деякі продавці в характеристиках генератора пишуть витрати палива, але далеко не всі. Просто зайдіть на сайт, де є ця інформація, і помножте на ціну бензину.

Я переглянув дані перед записом цього ролика. Можливо, коли ви його побачите, цифри вже будуть іншими, але зараз можна придбати відносно недорогий бензиновий генератор за 29 000 грн потужністю 5 кВт. Витрати палива - 3,8 л на годину, значить, ціна години роботи буде коштувати приблизно 209 грн.

Дизельні генератори дорожчі і більш шумні, з ними більше проблем зимою і під час ремонту. Але вони потребують менше палива, і напруга, яку вони видають, більш стабільна. Для великих будинків і промислових об'єктів дизельні генератори - однозначно кращий варіант.

При виборі рішення для невеликого будинку треба добре подумати. На момент запису цього ролика дизельний генератор потужністю 5 кВт можна було знайти за 35 000 грн. Витрати палива у такого варіанта - 1,6 л на годину. За середньою ціною за 2024 рік вартість години роботи такого генератора буде коштувати 85 грн.

Виходить, що вартість кіловат-години бензинового генератора коштує приблизно в два рази більше, ніж дизельного. 

Що можна сказати про газові або газово-бензинові генератори?

Газово-бензиновий генератор (їх ще називають двопаливними) можна заправляти зрідженим газом і бензином. Вартість такого обладнання трохи вища за бензинові. Коли такі прилади працюють на газу, витрати палива трохи більші, але й час роботи довший.

Можна знайти варіанти потужнішого п'ятикіловатного генератора, година роботи якого обійдеться вам у 82 грн. Вважається, що заправка газом збільшує тривалість роботи генератора.

Потрібно розуміти, що газ у каністру не заллєш, а газовий балон - це додатковий «фітнес», який сподобається не всім.

Зазвичай генератори, які працюють тільки на зрідженому газі й природному газі, - це дороге та складне обладнання, яке потребує сертифікації та проєкту для підключення до газової мережі.

До речі, в нашому котеджному містечку «Золоче Прованс» встановлені газові генератори компанії Generac, які сертифіковані і потребують проєкту для підключення до мережі.

На сьогоднішній момент це найдешевший варіант за вартістю 1 кВтгод, тому що тариф на природний газ для населення незмінний і становить 7,90 грн.

Виходить, що на сьогоднішній день собівартість 1 кВтгод на природному газі дешевша за чинний тариф, встановлений з 1 червня. Сьогодні денний тариф - 4 грн за кВтгод, а собівартість 1 кВтгод на природному газі для генератора Generac - приблизно 3 грн.

Нехай вас не лякають ціни, які я озвучив.

Щоб підключати ноутбук, декілька лампочок і розетки для телефонів, вистачить генератора на 2 кВт. Він потребує суттєво менше палива, а значить, і грошових вкладень.

Майте на увазі, що генератор не бажано навантажувати на повну потужність. Максимум - краще на 70%, якщо хочете, щоб це обладнання служило вам довгий час.

Нагадую декілька важливих правил поводження з генераторами:

1. Підключайте його до так званого аварійного живлення, яке не перевищує його потужність.
2. Ніколи не заправляйте генератор, коли він працює. Вимкніть, зачекайте, поки він охолоне, і тільки тоді дозаправляйте.
3. Не розміщуйте генератор прямо під будинком. Рекомендована відстань від стіни повинна бути близько 6 м.

Коротше, друзі, ця тема дуже складна і має велику кількість нюансів. Рекомендую її вивчити окремо, а ще краще - звертайтеся до перевірених спеціалістів.

Коротко про сонячні електростанції.

Працює це так: фотомодулі, тобто ті самі сонячні панелі, заряджають акумулятори через спеціалізовані контролери заряду, після чого інвертер перетворює енергію постійного струму, котра зберігається в акумуляторах, в енергію змінного струму, яку, як ми вже знаємо, можна використовувати, щоб забезпечити енергією дім або задовольнити інші потреби, наприклад, зарядити навіть електромобіль.

Це графік роботи електростанції, встановлений в одному з будинків нашого котеджного містечка Гран Монтана. Треба дивитися в першу чергу не на конкретні цифри, а на різницю між різними місяцями.

Що потрібно, щоб забезпечити будинок сонячною електроенергією?

Якщо ви власник приватного будинку, може здатися, що проблем із встановленням панелей не виникне. Можна у дворі, а найкраще - на даху будинку, паркану або навісу. Але не забуваємо про тінь: тінь від дерев, огорож або сусідніх будинків.

Трохи про цифри.

Яка площа потрібна, щоб поставити панелі, які забезпечать увесь будинок електроенергією?

Площі 80 м² достатньо, щоб отримати потужність більше 10 кВт. У нас був проєкт з такими цифрами. Вартість такої установки сонячних панелей на 13 кВт плюс інвертор і акумулятори на 16 кВт - від 15 000 $, залежно від комплектації та бренду виробника. Зараз ціна може трохи впасти, коли наш уряд відмінить мита та ПДВ на це обладнання.

Наостанок я покажу, як я сам ставлюся до автономності, яке обладнання встановлюю та як воно працює.

На даху нашого будинку стоять сонячні панелі потужністю 7 кВт, і цього достатньо для повної життєдіяльності даного будинку. Ось ми бачимо інвертор. Якщо ми зараз подивимося на табло інвертора, ми побачимо, що сонячні панелі зараз продукують 4,5 кВт, з яких на дім іде 2,5 кВт, інша йде в акумулятори. І коли сонце сідає, будинок переходить на живлення з акумуляторів, і до ранку цього вистачає. А зранку сонце знову заряджає акумулятори і дає напругу в дім та в акумулятори.

Потужність у цього шоурума невелика, але це поки що. В ньому ніхто не проживає і не споживає гарячу воду. Плюс це енергозберігаюче житло, яке споживає на порядок менше електрики для опалення чи охолодження. Але тут, водночас, працює система вентиляції.

У моєму власному будинку зараз стоять сонячні панелі потужністю 10 кВт. Вони під'єднані до трифазного інвертора на 12 кВт 380 В. Загальна потужність акумуляторів - 44 кВтгод, і ця система складається з декількох батарей на 48 В і 280 Агод.

Акумулятори літій-залізо-фосфатні. Такі батареї - найбезпечніші та найефективніші на сьогоднішній день. Вони витримують більше 8 000 циклів заряду та розряду, а це - понад 15 років, якщо заряджати і розряджати їх щодня.

У якісних літійних акумуляторів цей показник у два рази менший - близько 4 000 циклів. Також літійні батареї частіше виходять з ладу через недостатній або надмірний заряд.

Мій будинок повністю автономний. Після того як я встановив сонячні панелі і акумулятори з достатньою потужністю, я жодного разу не користувався дизель-генератором. Мені вистачає сонця та підзарядки з мережі.

Декілька слів про небезпечність літійних акумуляторів.

Думаю, ви чули або бачили новини про те, як деякі батареї вибухали. Чому це трапляється?

Є так звана BMS-плата, яка контролює напругу на кожному елементі акумуляторів. Якщо ця плата виходить з ладу, батарея може бути сильно перезаряджена або, навпаки, недостатньо заряджена. Інвертор буде посилювати струм на акумулятор, через що відбувається зарядка понад норму. Плата здувається і може лопнути, а в деяких випадках - загорітися або вибухнути.

Літій-залізо-фосфатний акумулятор при виході з ладу BMS-плати може здутися, може потекти рідина, але нічого не загориться і ніколи не вибухне.

Невелика батарея може бути і автомобільний акумулятор плюс інвертер - непогане економне рішення під час неочікуваних відключень. Підходить і для квартир, і для невеличких будинків.

Варіант, який дозволить живити як необхідне, так і все обладнання у вашому будинку.

Для квартири, зрозуміло, не підходить.

Рішення не найдешевше, але водночас просте і в деяких випадках незамінне.

Сонячні панелі - екологічний варіант, який дозволить покрити всі потреби в електриці, але тільки 8 місяців на рік.

Щоб пересидіти декілька годин, достатньо і EcoFlow.

Для того щоб під час відключень прогрівати будинок і мати можливість спокійно працювати, задумайтеся про більш серйозну систему, за якою краще звернутися до фахівців.