В цій статті буде розглянуто декілька варіантів реалізації резервного живлення житла (квартири/будинку).
Вибір системи резервного живлення, це вибір між двома аспектами – необхідною потужністю резервування та фінансовими можливостями. Звісно ці аспекти взаємопов’язані в прямій залежності, тому пропонується розглянути декілька варіантів в залежності від необхідних потреб та бюджету.
Економ варіант.
Отож почнемо з найдешевшого та простішого способу резервування. Це забезпечення роботи роутера, ноутбуку та освітлення. Цей варіант буде цікавий для людей, які працюють віддалено, та у яких немає необхідності використовувати електрочайники та електроплити, тобто мешканців газифікованих будинків. Робота роутера забезпечується за рахунок приєднання його до powerbank. Середньостатистичний powerbank на 20000 mA забезпечить роботу сучасного роутера на рівні 6-10 годин. Якщо ви будете купувати новий powerbank для роутера, то майже всі сучасні powerbankи мають виходи як на 9 так і на 12В, тому питань по приєднанню не має виникнути. Якщо у вас є старий портативний зарядний пристрій, який не підходить по напрузі до роутеру, то можна придбати кабель-перехідник, наприклад з 5В на 12В. Напруга споживання роутера вказана на зворотній стороні роутера або на його блоці живлення. Ноутбук, в принципі, має власну батарею що забезпечить його роботу без живлення з мережі на протязі 2-6 годин, або навіть більше. Знову ж таки все залежить від моделі ноутбуку, розмірів екрану, завантаженості (робота в Word чи комп’ютерна гра, перегляд фільму). Тому для резервування роботи ноутбуку, в даному варіанті також можна придбати powerbank. При підборі переносного зарядного пристрою для ноутбуку варто звернути увагу не тільки на його ємність, яка вимірюється в мА*год, але й на потужність, яку він має видавати. Справа в тому, що для різних ноутбуків потрібні різні потужності зарядних пристроїв. Це може бути 45, 65 або навіть 100Вт. Відповідно й powerbank має видавати необхідну потужність. Цю потужність можна подивитись на блоку живлення ноутбука або в його технічних характеристиках.
Що стосується освітлення, то в даному випадку пропонується придбати світильники на акумуляторах. На даний момент є безліч варіантів: настільні, переносні, аварійні світильники, навіть є лампочки з вбудованими акумуляторами.
То ж що маємо по грошам:
- powerbank для роутеру – 1000-2000 грн
- для ноутбуку – 2000-6000 грн
- освітлення 500-1500 грн.
Тому за 3500 – 9000 грн можна забезпечити себе віддаленою роботу з дому під час блекауту.
Стандартний варіант.
Працюючий роутер та ноутбук це добре, але що робити з холодильником, газовим котлом. При тривалих вимкненнях, 8 годин і більше, є велика вірогідність псування продуктів в холодильнику та зменшення температури приміщення до некомфортного рівня, якщо опалення реалізоване за рахунок індивідуальних котлів. Крім того, при встановлені котлів опалення вони ще виконують функцію підігріву води з системи водопостачання. Для вирішення цих питань powerbankом не обійтись. Для цього вже встановлюють зарядні станції або схожі системи на базі інвертору та акумуляторної батареї. Для живлення холодильника, котла, роутера та зарядки ноутбука протягом 4 годин потрібна станція ємністю як мінімум 500Вт*год і вихідною потужністю 300-500 Вт. Вихідна потужність та час роботи станції знову ж таки залежить від обладнання, яке до нього приєднується. Якщо холодильник інверторний, то в ньому і споживання і пускові струми будуть не великі, що дає змогу використовувати станцію меншої потужності. У випадку старого бабусиного «Дніпра» чи «Донбасу» не факт що й 1000Вт хватить для запуску. Зарядні станції - це комплексний пристрій, до складу якого входить інвертор для перетворення постійного струму акумуляторної батареї у змінний, а також безпосередньо сама батарея. Для економії коштів можна окремо купити вище вказані пристрої і самому зібрати аналог зарядної станції. Але в даному випадку є нюанси, які потрібно враховувати. Ці особливості розглянемо в кінці, а зараз просто підрахуємо систему інвертор + акумулятор на різних типах акумуляторах. Отже маємо наступні цифри: зарядна станція потужністю 1кВт та ємністю 1000 Вт*год коштуватиме 22 000 – 40 000 грн, аналогічна по потужності система інвертор + GEL/AGM акумулятор – 9 000 – 24 000 грн., система інвертор + LiFePO4 (літій-ферум-фосфатний) акумулятор – 16 000 - 32 000 грн. При чому звертаю вашу увагу, що найнижчі ціни системи інвертор + акумулятор, це ціни з сумнівними інверторами, які по факту привезли з Aliexpress. Якщо бажаєте інвертори з гарантією, потрібно орієнтуватись на ціну вище середини діапазону цін. Фактично від цього інвертора можна заживити й освітлення квартири, але при цьому потрібно від’єднати мережу квартири від мережі живлення шляхом вимкнення ввідного вимикача, який розриватиме як фазний провідник, так і нульовий. Більш докладно про це в наступному ціновому сегменту.
Комфортний варіант.
Наступний сегмент, назвемо його «Комфорт», це зарядні станції потужністю 2кВт та ємністю 2кВт*год. Така потужність і запас енергії дозволяє вже користуватись фактично всіма приладами вдома (крім потужних духовок та індукційних плит). Час роботи залежить від інтенсивності використання приладів. Ці зарядні станції також можна замінити на систему інвертор + акумулятор. Орієнтовна ціна на зарядні станції такої потужності – 40 000 – 80 000 грн, інвертор + GEL/AGM акумулятор – 25 000 – 40 000, інвертор + акумулятор LiFePO4 – 35 000 – 60 000. Дану систему вже можна інтегрувати в загальну систему живлення квартири, будинку як було вказано вище, але даний варіант не є дуже зручним, а саме головне безпечним. У випадку коли у нас станція під’єднана до загальної проводки квартири, і раптом з’явиться світло при невимкнутому ввідному вимикачі (обов’язково двухполюсному), будемо мати зустрічну напругу і як результат коротке замикання. Тому краще встановити автоматичний ввід резерву у вигляді автоматичного перемикача, або хоча б ручний перемикач. Ці пристрої повністю від’єднують проводку квартири від загальної мережі і під’єднують до станції. Різниця тільки в тому, що автоматичний (АВР) перемикач, робить це автоматично, а ручний потрібно вручну перемикати. Вартість таких систем коливається в діапазонах 300-800 грн для ручного перемикання, 1500-3000 грн автоматичний перемикач.
Максимальна автономність.
І останній сегмент, це системи потужністю більше 3кВт та ємністю 4кВт*год і вище. Ці системи забезпечують повне функціонування житла на доволі тривалий термін. Все залежить від фінансових можливостей споживача. Дані системи починаються від 100 000 грн і фактично можуть доходити до декілька сотень тисяч гривень.
Окремо від зарядних станцій стоять бензо- та дизельгенератори. Це ще один варіант живлення житла під час вимкнення світла, але він більше стосується власників приватних будинків. Звичайно генератор можна прилаштувати і до квартири, якщо ви живете на першому поверсі і сусіди готові слухати його торохкотіння, можна через подовжувач приєднати його до квартири. Загалом ціна однофазних генераторів коливається від 4000 (навіть страшно уявити, що це) до 40 000 грн. Це якщо ми кажемо про генератори від 0,5 до 2,5кВт потужністю. Ціна може коливатись не тільки від назви бренду, а й від конструктиву. Мається на увазі наявність захисного (шумоізолюючого) кожуху, інвертору. Плюсом інверторних генераторів є стабілізація вихідної напруги, менше споживання палива та рівень шуму, але й ціна вище у порівнянні зі звичайними генераторами. Для будинку, в принципі, має вистачити 2,5 кВт, але якщо є бажання та можливість, можна й вибрати генератор більшої потужності. Навіть якщо у вас в будинку трифазний ввід, краще брати однофазний генератор. Чому? Справа в тому що при використанні трифазного генератора, дисбаланс (перекіс) споживання по фазам має бути не більше 15-20%. Тобто, якщо у вас одна фаза буде навантажена на 50%, а дві інші на 20%, це може призвести або до виходу з ладу генератора, або спрацювання його захисту. Трифазні генератори потрібні тільки у випадку наявності трифазного навантаження, що є дуже великою рідкістю навіть у приватному будинку. А однофазний генератор можна легко інтегрувати в трифазну мережу вашого будинку, шляхом перемичок між фазами. І знову ж таки приєднання можна зробити через автоматичний перемикач, а якщо генератор ще й з автозапуском, то можна сказати, що в будинку реалізована автоматична система резервування.
Але повернемось до нашої системи типу інвертор + акумулятор. Якщо з зарядними станціями все зрозуміло, це готовий пристрій, який залишилось тільки під’єднати до навантаження або мережі квартири. То при самостійній збірці інвертор + акумулятор є питання. А саме - це тип батареї. Справа в тому, що всі зарядні станції облаштовані або літій-іонними, або літій-ферум-фосфатними акумуляторами, які можуть швидко заряджатись великими струмами. Якщо ми хочемо зекономити, то маємо використовувати інвертор та гелієвий акумулятор або акумулятор AGM. Потрібно мати на увазі, що ці акумулятори заряджаються відносно малим струмом. Наприклад, AGM акумулятор ємністю 100А*год, можна заряджати струмом до 25А. Гелієвий акумулятор заряджається струмом 10-30% від ємнісного, тобто для аналогічного 100А*год це 10-30А. З цього виходить, що крім довшого часу зарядки, в порівнянні із зарядними станціями, ми маємо підібрати інвертор із струмом не більше 25% від ємнісного струму акумулятора. Крім обмежень по струму зарядки, гелієві та AGM акумулятори, мають менший ресурс роботи – циклів заряду/розряду, та меншу глибину розряду. Глибина розряду – це скільки ампер*годин здатен видати акумулятор без шкоди для його працездатності. Справа в тому, чим більше (глибше) ми розряджаємо гелієвий акумулятор, тим менше стає його ресурс. Всі ці недоліки відсутні у літій-ферум-фосфатних акумуляторах, але за це потрібно буде заплатити, що в принципі й видно з вище наведених цін.
Ще однією з особливостей є живлення газових котлів. Справа в тому, що ні генератори (однофазні), ні інвертори, ні зарядні станції не мають вираженого нульового чи фазного провідника. Умовно кажучи, на одному провіднику +110В, на іншому -110В, і різниця між ними 220В. А більшість, якщо не всі котли – фазозалежні пристрої (точніше їх системи підпалювання), тобто їм потрібні чіткий «нуль» і чітка фаза. Тому при підключені газового котла до інвертору чи генератору, нам один із приєднувальних провідників потрібно заземлити – з’єднати із системою заземлення квартири/будинку. І після цього ми отримаємо чіткі 220В на незаземленому провіднику і 0В на заземленому.
До речі, газові котли, так як і всі інші прилади, що мають електродвигуни (холодильники, пральні машини), дуже чутливі до форми синусоїди вихідної напруги зарядного пристрою. Тому якщо бажаєте заживлювати вище вказані пристрої, переконайтесь що ваш інвертор чи генератор видають чисту синусоїду.