Як підготуватися до відключення світла: максимально просто про генератори, зарядні станції та інші рішення

В цій статті я спробую максимально просто розказати про ефективні рішення, які забезпечать електрикою під час аварійних відключень. Тут буде інформація про самі прості і дешеві варіанти (автомобільний акумулятор + інвертор) і про дорогі системи (сонячні панелі). На ринку послуг по електромонтажу я працюю з 2006 року. Мав справу з дуже різними генераторами і інверторами, встановлював складні комплекси, основою яких є сонячні панелі. Сподіваюсь, мій досвід допоможе обрати підходяще рішення під ваш бюджет і потреби.

Що зараз пишуть і говорять про зарядні пристрої і генератори?

• Поставили автомобільний акумулятор та інвертор – і забули про блекаути.
• Сонячні панелі забезпечать вас електрикою на 100% протягом усього року.
• EcoFlow – класне рішення, але дорогувате.
• Користуватися газовим генератором дешевше, ніж платити за електрику з центральної мережі.

Щось з цього цілковита правда, а щось не зовсім відповідає дійсності.

Подробиці про ці та багато інших фактів нижче.

Як підготуватися до блекаутів: мінімальні потреби

Одразу треба визначити, що входить в ваш мінімальний пакет обладнання, яке потребує електропостачання під час аварійних відключень.

Для когось це світло, інтернет, ноутбук і зарядка для телефона.

А інші люди додають в цей список ще й робочий комп’ютер, який «тягне» набагато більше, ніж ноутбук, електрочайник, мікрохвильовку, пральну машинку і т.д.

Опалення взимку, охолодження влітку – це також майже завжди електрика. Хтось може пересидіти декілька годин з вимкненим котлом, а комусь (наприклад, якщо в сім’ї є малі діти) потрібно думати і про додаткове джерело енергії для обігріву.

Водопостачання, а в деяких випадках і каналізація потребують електроенергії.

Коли ви 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 все це живити.

Детальніше про кіловати (кВт), ампер-години (Ah) і інші цифри я розкажу трохи пізніше. Хоча одразу застерігаю: це все дуже приблизно, не покладайтеся на розрахунки з інтернету, найміть спеціалістів, які розбираються в цьому. Кожен дім, кожна сім’я – це індивідуальний проєкт. Треба враховувати не тільки потреби і побажання, але й можливості вашої оселі.

Сонячні панелі, інвертор, акумулятори і генератор потрібно кудись ставити. Якщо генератор можна поставити на вулиці де завгодно, то сонячні панелі, монтуються не на кожен будинок. Можуть заважати дерева, мала площа даху, що направлена на північ.

Квартира та дім під час відключень: чим відрізняються

Головна відмінність квартири від будинку – організувати повну автономність у квартирі дуже важко.

По-перше, ремонт. Люди вклали немало грошей в рівні стіни правильного кольору і теплу підлогу. Протягнути проводи до сонячних панелей і нічого не пошкодити не так просто. Та і не у кожній квартирі вікна виходять на сонячну сторону.

По-друге, самі сонячні панелі, що являються основним джерелом електроенергії в сучасній оселі, потрібно десь встановити. Варіант розміщення на балконі можливий, але складний і не надто ефективний. Плюс треба мати на увазі що для невеликої панелі для балкона потрібен інвертор невеликої потужності. Той, що потягне і комп’ютер, і пральну машину, навряд чи підійде.

В будинку облаштувати все набагато простіше. Особливо, коли господар думає про автономність ще на етапі будівництва. Якщо дім вже готовий, процес трохи складніший. В першу чергу треба відштовхуватися від того, який там котел (газовий чи електро), чи є тепловий насос, і які прилади на кухні: електроплита чи газова, що там з мікрохвильовкою і електрочайником. Все це впливає на рішення.

Скільки кВт необхідно квартирі і будинку

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 порахуйте все як треба.

Дані, які я наводжу, більше для того, щоб вам було простіше спілкуватися зі спеціалістом. Також можете розглядати 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 електрочайник.

Табличка з усіма приладами розміщена нижче.

Набір приладів для будинку і квартири майже не відрізняється. Я додав насос для автономного водопостачання, хоча приватний будинок, як і квартира, може бути під’єднаним і до центральних мереж.

Множимо це значення на коефіцієнт одночасного використання (так як усі прилади одночасно ніхто не вмикає) 0,7 і отримуємо 14,6–17,9 кВт. Від цього значення віднімаємо 2 кіловати, так як у нас або кондиціонер, або обігрівач, виходить близько 16 кВт для квартири і 18 кВт для будинку.

Нагадую: це ми рахували максимальну кількість обладнання. Якщо у вас, наприклад, не електрична плита, а газова, ще й газовий котел, цифри одразу суттєво нижчі.

Можливо потужність ваших приладів й схожа на дані з моєї таблиці, але ще раз: дивимося не в інтернеті, а вдома – майже на кожному приладі зазначена потужність. Якщо не зазначена, дивимося інструкцію.

Генератори: який обрати на період відключень

Який генератор обрати: газовий, бензиновий чи дизельний.

Бензинові генератори

Найдешевший і в багатьох аспектах найкращий варіант – бензиновий генератор тому що вони бувають від одного кіловата та більше, а газовий та дизельний починаються від 10 кВт.

Крім доступної ціни, можна відмітити відносну простоту ремонту. З запуском бензинового генератора зимою зазвичай менше проблем.

Скільки коштує година роботи бензинового генератора?

Тут є невеличкий лайфхак, про який чомусь мало кому відомо. Деякі продавці в характеристиках генератора пишуть витрати палива (далеко не всі). Просто знайдіть сайт, де є ця інформація і помножте на ціну бензину.

Я переглянув дані перед написанням цієї статті. Можливо коли ви її прочитаєте, цифри вже будуть інші. Але зараз можна придбати відносно недорогий бензиновий генератор за 29 000 грн. Потужність: 5 кВт, витрати палива: 3,8 літрів на годину. Значить ціна години роботи приблизно 209 грн.

Дизельні генератори

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, без перепадів. Для великих будинків і промислових об’єктів дизельні генератори однозначно кращий варіант. При виборі рішення для невеликого будинку треба добре подумати.

Скільки коштує година роботи дизельного генератора?

На момент запису цього ролика дизельний генератор потужність 5 кВт можна було знайти за 35 000 грн.

Витрати палива у такого варіанта 1,6 літрів на годину. При середній ціні на дизель 53 грн, вартість електрики за годину споживання 85 грн.

Що можна сказати про газовий або газово-бензиновий генератор?

Газово-бензинові генератори (їх ще називають двопаливні) можна заправляти і газом, і бензином. Ціна у них не особливо відрізняється від бензинових.

Коли такі прилади працюють на газу, витрати палива трохи більші, але і час роботи довший. Можна знайти варіанти потужністю 5 кВт, година роботи якого обійдеться вам у 82 грн.

Вважається, що заправка газом збільшує тривалість роботи генератора.

Потрібно розуміти, що газ у каністру не наллєш. А газовий балон – це додатковий фітнес, який сподобається не всім.

Газові генератори

Зазвичай генератори, які працюють тільки на природному газу – це дороге важке обладнання, яке потребує сертифікації та проєкту на підключення. Але на сьогоднішній день (липень 2024) завдяки ціні на газ для населення 7900 грн за тисячу кубів дає нам найнижчу собівартість отриманого кіловату. Тобто електрика, яку виробляє газовий генератор, коштує дешевше, ніж та, яку ми отримуємо з центральних мереж (після введення нового тарифу з 1 червня 2024 року).

Також це найкомфортніший спосіб отримання електроенергії так як його не потрібно заправляти.

На сьогоднішній день в Україні сертифікацію має лише одна торгівельна марка.

Нехай вас не лякають ціни, які я озвучив. Щоб підключити ноутбук, декілька лампочок і розетки для телефонів вистачить генератора на 2 кіловати. Він потребує суттєво менше палива, а значить і грошових вкладень.

Декілька важливих правил поводження з генераторами

• Генератор треба підключати до так званого аварійного живлення, яке не перевищує його потужностей.
• Ніколи не заправляйте прилад, коли він працює. Вимкнули, почекали, коли охолоне – дозаправили.
• Не розміщуйте генератори прямо під будинком. Відстань від стіни повинна бути 6 метрів.

Скільки треба кВт для автономності під час перебоїв з електропостачанням?

Повторю, що потреби у всіх дуже різні. Особисто моя думка: мінімум 1,5 кВт. Якщо потрібне джерело тепла, то це ще 1 кВт чи більше. Повна автономність і автономність під час екстрених відключень – велика різниця. Декілька годин, та навіть днів можна прожити без електрочайника та фена. А от сидіти в холодному темному приміщенні навіть півдня – досить важко.

Що купити, щоб було світло: системи безперебійного живлення

Простий, відносно економний варіант

Трохи детальніше про всі складові.

Інвертор. Дуже багато нюансів щодо цього обладнання. Якщо максимально просто: акумулятор не можна напряму підключати до електроприладів. Для цього потрібен інвертор. Він перетворює постійний струм на змінний і дозволяє безпечно підключати домашнє обладнання. Чим потужніший інвертор, тим він швидше 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 (або чистою) синусоїдою та з модифікованою. Для усіх приладів з електродвигунами – це в першу чергу холодильники і котли – необхідна правильна синусоїда. Дехто вважає, що інвертор може замінити стабілізатор. Це не зовсім так. Стабілізатор все ж потрібен. Причому приєднувати його потрібно між мережею і інвертором, щоб вирівняти нестабільну напругу з мережі.

Навіщо це потрібно знати? У деякий приладів (наприклад, у холодильника) існує пускова потужність – це кількість енергії, яка потрібна для їх запуску. Пускова потужність 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 більше номінальних значень.

Звідки взялися півтора кіловати, 250 ампер-годин і 12 вольт?

Потужність батареї рахується за формулою: ампер-години множимо на вольти і ділимо на тисячу.

В даному випадку двісті п’ятдесят множимо на дванадцять, ділимо на тисячу. Отримаємо 3 кіловати.

Тобто до цієї батареї можна під’єднати приладів сумарною потужністю 3 кіловати, які будуть працювати одну годину.

Якщо приладів у нас всього на 1,5 кВт, вони пропрацюють дві години. Якщо ж ми вкладаємось в 600 ват (а цього більш, ніж достатньо, щоб працювало декілька лампочок, ноутбуків, і зарядних пристроїв для телефонів), все буде працювати 5 годин.

Якщо акумулятор на 24 вольта, світла і розваг від ноутбука і смартфонів вистачить на 10 годин.

При купівлі батареї обов’язково звертаємо увагу і на амперо-години, і на вольти.

Чому інвертор саме на півтора кіловати? Це та максимальна потужність, яка нам потрібна для одночасного використання декількох приладів. Батарея може видати в два рази більше. Але нам не потрібні 3 кіловати одразу, нам потрібна менша потужність на довший час.

Вартість цієї мінімальної установки в районі тисячі доларів.

Оптимальний варіант

Оптимальний варіант – це інвертор на 5 кВт і батарея потужністю 10 кВт на 48 В. Вартість такої установки близько 5 тисяч доларів.

Цього варіанту вистачає на все необхідне. Але вам слід подумати, чим замінити електроплиту. Рекомендую купити спеціально для блекаутів невеличку електроплиту на одну комфорку. Це точно набагато дешевше, ніж купувати генератор або інвертор на 10 і більше кіловат.

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

EcoFlow і інші зарядні станції

Тепер що стосується EcoFlow і інших подібних зарядних станцій. Компактна, зручна, легка.

Можна тримати вдома, можна без проблем закинути в багажник, коли треба кудись переїхати на деякий час. Головний мінус – ціна. Набагато дорожче, ніж рішення, про які розказував вище.

Максимальний варіант: майже без обмежень під час блекаутів

Від оптимального переходимо до максимального варіанту. Що я можу порадити тим, хто хоче взагалі не залежати від центрального енергопостачання, і вмикати пральну машину, коли йому заманеться, а не коли дозволяє держава?

На мою думку, повна автономія, причому розумна, економна автономія – це сонячні панелі плюс генератор. Сонячні панелі (про них докладніше розповім пізніше) можуть забезпечувати 100% потреб в електриці 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 потрібно додаткове джерело енергії. Цим джерелом може стати генератор.

Сонячні панелі під час блекаутів і для повної автономії

Коротко про сонячні електростанції.

Працює це так.

Фотомодулі (тобто ті самі сонячні панелі) заряджають акумулятори (АКБ) через спеціалізовані контролери заряду, після чого інвертор перетворює енергію постійного струму, котра зберігається в АКБ в енергію змінного струму, яку, як ми вже знаємо, можна використовувати, щоб забезпечити енергією дім або задовольнити інші потреби (наприклад, зарядити електромобіль).

Ефективність сонячних панелей в різні пори року

Про ефективність в різні пори року я вже казав.

Це графік роботи електростанції, яку встановлювала наша компанія в котеджному містечку Gran Montaña. Треба дивитися в першу чергу не на конкретні цифри, а на різницю між різними місяцями.

Що потрібно, щоб забезпечити будинок сонячною електроенергією?

Одне з найголовніших – місце, де можна встановити сонячні панелі, а також місце, де можна обладнати серверну для інвертора і акумуляторів. Який об’єм може займати це обладнання я покажу через декілька хвилин.

Якщо ви власник приватного будинку, може здатися, що проблем з встановленням панелей не виникне. Можна на даху, можна у дворі. Але не забуваємо про тінь. Тінь від дерев, огорож, сусідніх будинків.

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

Площі 80 м2 достатньо, щоб отримати потужність 13 кВт. У нас був проєкт з такими цифрами. Це не завжди так: тобто 80 квадратів не завжди дорівнює 13 кіловат, але це можливо.

Сонячні панелі для повної автономії: реальний приклад з цифрами

Зараз я розкажу про будинок мого партнера – забудовника Дмитра Івановича Дячука, який приймав участь у написанні цієї статті і створенні відеоролика, який опублікований в кінці статті.

У його будинку зараз стоять сонячні панелі потужність 10 кВт. Вони під’єднані до трифазного інвертора на 12 кВт. Загальна потужність акумуляторів 44 кВт. Це система із декількох батарей на 48 В і 280 Ah. Акумулятори – залізо-фосфатні. Такі батареї самі безпечні і самі ефективні на сьогоднішній день. Вони витримують цикл із 8000 зарядів-розрядів. У якісних літійних акумуляторів цей показник у 2 рази менше – близько 4000 зарядів-розрядів. Також літійні батареї частіше виходять з ладу через недостатній або надмірний заряд.

Якщо на вулиці світить сонце протягом 2 годин, будинок повністю забезпечений електроенергією на 6 годин.

Декілька слів про небезпечність літійних акумуляторів

Думаю, ви чули або бачили новини про те, як деякі батареї вибухають.

Чому це трапляється?

Є так звана БМС-плата, яка контролює напругу на кожному елементі акумуляторної батареї. Якщо ця плата виходить з ладу, батарея може бути сильно перезаряджена або навпаки – недостатньо заряджена. Інвертор буде посилати струм на акумулятор через цю плату. Відбувається зарядка над норму, плата здувається і може лопнути, а в деяких випадках і загорітися або вибухнути. Подібне можливе лише з літій-іонною батареєю. Залізо-фосфатний акумулятор при виході з ладу БМС може здутися, може потікти рідина. Нічого не загориться і не вибухне. До речі, плати БМС, навіть відносно дорогі – дуже нестабільні деталі. Близько 2% виходять з ладу. Кожен власник автономної електростанції грає в свого роду лотерею: попаде він у ці 2% чи ні.

Висновки: автономність під час блекаутів і круглий рік

Невелика батарея (може бути і автомобільний акумулятор) плюс інвертор – непогане економне рішення під час неочікуваних відключень. Підходить і для квартири, і для невеликого будинку.

Генератор – варіант, який дозволить живити як найнеобхідніше, так і все обладнання у вашому домі. Для квартири, зрозуміло, не підходить. Рішення не найдешевше. Не може працювати довго. Але відносно просте і в деяких випадках (наприклад, зимою) 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, задумайтесь про більш серйозну систему, за якою краще звернутися до фахівців.

P.S. Для тих, кому зручніше сприймати інформацію в відеоформаті, ми (я і мій партнер Дмитро Дячук) підготували відео: