Як забезпечити електроенергією квартиру під час віялових відключень

У зв'язку з важкою ситуацією в енергетичній системі і постійними багатогодинними аварійними відключеннями вирішив поділитися власним практичним досвідом забезпечення квартири альтернативним джерелом електроенергії. Я щиро вірю у неминучу перемогу і хочу, щоб цей огляд Ви читали вже зі світлом і під мирним небом. А зараз давайте розглянемо найпоширеніші варіанти та загальнодоступні джерела живлення.

Генератор

Перше, що спадає на думку, розглянути купівлю генератора! Ідучи знеструмленими вулицями, мимоволі звертаєш увагу на острівки світла, і притаманний гуркіт моторів сам нашіптує — «придбай генератор!». І ніби все так просто, від'єднався від зовнішньої мережі (вимкнув вхідний автомат), завів двигун, підключив у будь-яку розетку, і ось вони — омріяні 220 вольт в помешканні. Занурюючись у питання глибше, розумієш, що це доволі дороге рішення і в плані купівлі, і в плані витрат паливно-мастильних матеріалів. Навіть малопотужний інверторний генератор в наших реаліях і в економ режимі за місяць з'їсть кілька каністр бензину. Про класичні двигуни потужністю від 6 кВт і вище, що працюють нон-стоп, просто промовчимо. І знов ж таки, мій огляд про квартири в багатоповерхівках, де сама ідея фізичного розташування власного генератора уже викликає колосальні проблеми. Високий рівень шуму і небезпечний вихлоп унеможливлює встановлення двигунів внутрішнього згорання на балконі чи на дахах будинків. Це не тільки некомфортно, а життєво небезпечно для себе і оточуючих. Не кажучи вже про елементарні пожежні норми, які суворо забороняють заправляти чи зберігати паливо в квартирах, коморах і підвалах. Так, ми всі бачили в мережі фото величезних вихлопних труб, кошики виведені подалі від балкону, та це не вирішує питання безпеки. Ніколи не знаєш, куди подує вітер, і чи не відкриє вікно сусід для провітрювання, впустивши в помешкання смертельну дозу токсинів. Єдиний адекватний варіант, встановити генератор десь у дворі, подальше від сусідських вікон і балконів та сподіватися, що його не вкрадуть зловмисники.

Акумулятори

Альтернативою генерації електроенергії в режимі реального часу слугують акумуляторні батареї, домашні станції та різноманітні пристрої. Увесь принцип їх роботи зводиться до одного — акумулювати енергію під час її наявності (зарядитись від мережі, коли є світло) і віддавати по мірі необхідності в години відсутності. В продажі існує чимало готових рішень, так звані безперебійники, вони ж ДБЖ (джерела безперебійного живлення), ІБП/ИБП (рос. источники бесперебойного питания) або UPS (англ. Uninterruptible Power Supply). Дешевший сегмент не включає в себе саму батарею, а пропонує зовнішнє підключення акумулятора, дорожчі — включають. Залежно від потужності, типу акумулятора, типу вбудованого інвертора та інших технічних характеристик, буде відрізнятися і ціна. Я не хочу зараз загострювати увагу на непомірно дорогих надпотужних станціях, а скажу таку річ: прості рішення (з вбудованими акумуляторами і синусним інвертором), що здатні забезпечити освітлення та роботу газового котла до пяти годин, ще можна знайти за 10 000 гривень (ціна актуальна на момент написання статті, що буде далі, я не прогнозую).

На жаль, але навіть самі бюджетні готові рішення не завжди прийнятні за ціною. Сьогодні українці збирають власні простенькі системи з 12-вольтового свинцево-кислотного автомобільного акумулятора, найдешевшого зарядного пристрою (можна придбати у будь-якому автомагазині чи торговельному центрі) та LED стрічки для якісного повноцінного освітлення. Ба більше, часто ми навіть не підозрюємо, що нам не потрібна розетка на 220 вольт взагалі. Якщо в квартирі центральне опалення (батареї, а не газовий котел), тоді у мене питання — що саме ви збираєтесь живити від розетки? Холодильник? Не серйозно, сучасні морозильні камери чудово переносять відключення (тримають холод годинами), та й зима на дворі :) Світло? Для цього, як я вже казав, підійде будь-яка 12-вольтова LED стрічка, наклеєна на карниз чи стелю. До речі, це незрівнянно економніше, ніж застосовувати інвертор, перетворювати постійний акумуляторний струм напругою в 12 вольт в змінний напругою 220 вольт, подавати його в мережу квартири, а потім через драйвер нашої лампи у люстрі знову випрямляти та знижувати. Можливо є потреба заживити ноутбук, маршрутизатор чи отримати USB розетку? Так для цього також недоцільно застосовувати дорогий інвертор, як з фінансової точки зору, так і з огляду енергоефективності. Для перерахованих вище споживачів достатньо придбати універсальний DC-DC перетворювач (підіймає напругу з 12 вольт до потрібної). Більшість автомобільних DC-DC перетворювачів комплектуються набором стандартних роз'ємів для типових ноутбуків і поширених гаджетів. Деякі під'єднуються до АКБ крокодилами/клемами, інші ідуть зі стандартним штекером для прикурювача. Прямо зараз, публікуючи цей допис, я відімкнений від мережі, а мій лептоп (потужна мобільна станція DELL Precision M6800) живиться від звичайного автомобільного акумулятора через ось такий відверто бюджетний перетворювач.

До слова, нещодавно довелося працювати в автономному режимі понад 8 годин підряд та ще й з увімкненим світлом в кімнаті, акумулятор в нуль так і не висадив. Як бачимо, запропонована схема дійсно енергоефективна і доступна. Вартість АКБ середньої ємності (60 ампер годин) стартує від 1500 гривень. Простенький зарядний пристрій (потужність 2 ампери) можна придбати за цінами від 500 гривень. Якісна та потужна LED стрічка (9 ват/метр) обійдеться в районі 100-150 гривень за метр. DC-DC перетворювач — 300-600 гривень.

Найбільш дорогий компонент у цій системі — свинцево-кислотний акумулятор. Проте і тут можна здешевити — придбати вживаний. Раджу купувати вживані батареї у спеціалізованому центрі чи нішевому магазині. Прийнятна залишкова ємність для таких АКБ в районі 60% відсотків. До речі, після зими робочу батарею можна без проблем продати на OLX. А якщо остаточно вийде з ладу вживаний акумулятор, віддасте його на лом за ціною 300-400 гривень.

Інвертори

Обміркувавши написане вище і усвідомлюючи реальну потребу в змінній напрузі 220 вольт, залишається єдиновірне рішення — придбати відповідний інвертор. Я б міг говорити про інвертори дуже довго, бо неодноразово мав з ними справи і навіть ремонтував деякі з них. Та, мабуть, я прибережу усе це для окремої статті, а зараз акцентую увагу на кількох важливих речах.

• Тільки чистий/правильний синус (pure sinuse)! Модифікована квазісинусоїда — не варіант, хоча і коштує дешевше, адже не вимагає складної схемотехніки. Річ у тім, що на виході інвертора сигнал змінного струму повинен бути у вигляді ідеального синусу, як в звичайній розетці, а не малювати трапецію чи меандр. Останній звісно ж підійде для імпульсних блоків живлення (ноутбуків, зарядок і багато-багато чого іншого), але не запустить жоден мотор — холодильник, кондиціонер чи насос для газового котла.
• Якщо вхідним джерелом струму обрано звичайний свинцево-кислотний 12 автомобільний акумулятор на 12 вольт, не розраховуйте на великі потужності, які б «красиві» цифри не малювали китайці на корпусі. Ніякі 2-3 кВт-и знімати мінімально-тривалий час не вийде (електричний чайник, бойлер, електроплита, праска, нагрівачі, порохотяг — ні!). Зауважте, мова йде не про пускові струми, а про тривалий робочий режим. Можете просто повірити на слово, а можете самостійно розрахувати січення провідників та струми, які тектимуть в 12 вольтовій мережі, щоб зняти 2-3 кВт-и з інвертора з урахуванням стрімко падаючого ККД та шалених витрат у вигляді теплового розсіювання. А далі порахуйте автономний час роботи батареї при таких струмах та прикиньте загальний вік життя. І щоб остаточно не завести читача у темний ліс і не перевантажити інформацією, скажу лише наступне: для великих потужностей потрібне джерело вищої вхідної напруги (48-96 вольт) і збірка з LiFePo4 чи LTO елементів. Усе, більше ні слова, а то заносить щось мене : )
• Останній момент, на яких хотілося б звернути увагу. Зараз в Україні сильний дефіцит і спекулятивні ціні на будь-які мінімально придатні інвертори. Те, що коштує на AliExpress 40$, у нас продають вже по 200$. А про дорогі інвертори та окремі магазини взагалі мовчу. Сподіваюся, що ажіотаж навколо інверторів зникне (ох і будуть їх масово продавати весною на OLX). А поки єдиним адекватним варіантом вважаю купівлю через AliExpress.