Сучасні рішення для резервного живлення в період блекаутів

• Які прилади насамперед потребують заживлення в періоди відключень
• Які варіанти резервного живлення пропонує ринок
• Генератори
• Автомобільні інвертори + акумулятори
• Зарядні станції та павербанки
• Сонячні електростанції
• Системи резервного живлення
• Комплекти резервного живлення
• Правильний вибір ДБЖ + АКБ, на що звертати увагу
• Резюме

У сучасних умовах комфорт і стабільність значною мірою залежать від постійного доступу до електроенергії. Це особливо важливо під час тривалих відключень, коли відсутність світла суттєво впливає на роботу основних побутових приладів. В Україні, де часті блекаути стали реальністю, резервне живлення є життєво необхідним для роботи котлів, освітлення, холодильників та систем зв’язку.

Які прилади насамперед потребують заживлення в періоди відключень

Під час відключень електроенергії першочергово потребують заживлення такі прилади:

• Котли опалення та насос — необхідні для підтримання стабільної температури в будинку. Важливо враховувати, що котли потребують стабільної напруги та безперебійної роботи, особливо під час холодного сезону. Нестабільна робота може призвести до виходу з ладу електроніки котла;
• Холодильники та морозильні камери — забезпечують зберігання продуктів харчування. Робота компресора холодильника є критичною, і навіть короткочасні перебої в електропостачанні можуть вплинути на якість продуктів. Холодильники зазвичай потребують інверторного живлення для стабільної роботи;
• Освітлення — базовий рівень комфорту в житловому приміщенні, особливо в нічний час. Світлодіодні лампи є енергоефективними, але їхня кількість і розташування впливають на сумарне споживання енергії;
• Зарядні пристрої для зв'язку — підтримання зв’язку є критично важливим, особливо в умовах тривалих відключень. Роутери та комутатори, як правило, мають низьке енергоспоживання, але потребують постійного живлення для підтримання доступу до інтернету;

Які варіанти резервного живлення пропонує ринок

Ринок пропонує різні типи рішень для резервного живлення, кожне з яких має свої особливості та технічні аспекти.

Генератори

Дизельні генератори: відрізняються високою ефективністю та довговічністю. Вони оптимальні для тривалого використання та можуть працювати в умовах великих навантажень.

Основні характеристики:

• Високий коефіцієнт корисної дії (ККД);
• Тривалий ресурс роботи;
• Потужність від 5 до 100 kW і більше;
• Споживання палива: близько 0,2–0,3 л/kWh;

Бензинові генератори: підходять для короткочасних та середньотривалих періодів відключень. Вони менш економічні, ніж дизельні, але мають менші габарити та вартість.

Основні характеристики:

• Потужність від 1 до 10 kW;
• Простота експлуатації;
• Витрата палива: 0,3–0,5 л/kWh;
• Оптимальні для побутового використання, резервного живлення невеликих будинків;

Газові генератори: використовують природний або зріджений газ як паливо. Вони екологічні, економічні та можуть підключатися до централізованої газової мережі.

Основні характеристики:

• Потужність від 3 до 50 kW;
• Низькі експлуатаційні витрати;
• Витрата газу: 0,3–0,4 м³/kWh;
• Потребують встановлення газопроводу або балонів;

Плюси та мінуси генераторів:

Тип генератора	Плюси	Мінуси
Дизельний	Довговічність, економічність	Шумність, висока ціна
Бензиновий	Доступність, легкість	Висока вартість експлуатації, короткий термін служби
Газовий	Екологічність, економічність	Потребує підключення до газової мережі

Генератори можуть стати надійним варіантом резервного живлення, але їх використання супроводжується певними недоліками, такими як шум та витрати на експлуатацію.

Для генератора потужністю 5 кВт, який забезпечує роботу таких приладів як котел, холодильник та освітлення, вартість експлуатації може бути такою:

• Бензиновий генератор: споживає в середньому 1.5 л палива на годину, що при ціні 50 грн/л складає 75 грн/год. Для 10 годин роботи на добу вартість становить 750 грн;
• Дизельний генератор: споживає близько 1.2 л на годину, що при ціні 55 грн/л складає 66 грн/год. Для 10 годин роботи на добу витрати складуть 660 грн;
• Газовий генератор: потужністю 5 кВт споживає 0,8 м³ газу на годину, що при ціні 10 грн/м³ становить 8 грн/год. Для 10 годин роботи це буде 80 грн.

Автомобільні інвертори + акумулятори

Автомобільні інвертори дозволяють перетворювати постійну напругу від автомобільного акумулятора на змінну напругу 230 W, необхідну для живлення побутових приладів. Цей варіант підходить для короткочасного резервного живлення:

• Інвертори — зазвичай мають вихідну потужність від 300 до 3000 W. Вибір інвертора залежить від потужності підключених приладів. Для живлення холодильника потрібен інвертор з мінімальною потужністю 800–1000 W;
• Акумулятори — ємність акумулятора визначає тривалість роботи системи. Для тривалого живлення котла та освітлення необхідний акумулятор ємністю не менше 100 Ah;

Варто зауважити, що такі системи можуть бути менш надійними та потребують уважного підходу до вибору компонентів, аби уникнути пошкодження підключених приладів.

Зарядні станції та павербанки

Зарядні станції та павербанки є портативними рішеннями для резервного живлення, які можна використовувати для живлення мобільних пристроїв та невеликої побутової техніки.

• Зарядні станції — портативні акумуляторні системи, що мають різні вихідні потужності та ємності. Наприклад, зарядна станція потужністю 1 kW і ємністю 500 Wh може забезпечити живлення ноутбука до 10 годин або невеликого холодильника до 5 годин;
• Павербанки — компактні пристрої з ємністю від 10 000 до 100 000 mAh, які підходять для зарядки мобільних телефонів, планшетів та інших гаджетів.

Зарядні станції та павербанки пропонують широкий діапазон місткостей та можливостей:

1. Baseus — портативні павербанки з високою місткістю;
2. Remax — зарядні станції для живлення кількох пристроїв одночасно;
3. LogicPower — багатофункціональні зарядні станції;

Переваги цих рішень:

• Компактність і портативність;
• Відсутність необхідності у встановленні та технічному обслуговуванні;
• Відносно низька вартість;

Зарядні станції на 1 kW можуть коштувати від 8 000 до 20 000 грн залежно від виробника та ємності. Вартість експлуатації залежить від кількості зарядок та споживаної енергії.

Сонячні електростанції

Сонячні електростанції є екологічним та перспективним варіантом резервного живлення, який може використовуватися як для автономного, так і для гібридного режиму роботи.

Існують такі типи СЕС:

• Мережеві: підключаються до загальної електромережі та забезпечують живлення від сонячних панелей у денний час, а у вечірній — живляться від загальної мережі;
• Автономні: працюють незалежно від загальної мережі та використовують акумуляторні батареї для зберігання енергії;
• Гібридні: поєднують переваги мережевих та автономних електростанцій, забезпечуючи безперебійне живлення як від сонця, так і від загальної мережі або генератора;

Плюси сонячних електростанцій:

1. Економія на енергоносіях;
2. Автономність;
3. Можливість отримання дотацій та кредитів;

Автономна сонячна електростанція потужністю 5 кВт може коштувати від 100 000 до 150 000 грн. Витрати на експлуатацію включають заміну акумуляторів (кожні 5-10 років) та обслуговування.

Важливою особливістю сонячних електростанцій є можливість масштабування потужності та ємності акумуляторних батарей, що дозволяє адаптувати систему під конкретні потреби користувача.

Системи резервного живлення

Системи резервного живлення (ДБЖ або UPS) — це рішення для забезпечення безперебійного живлення чутливої електроніки та побутових приладів під час короткочасних відключень електроенергії.

ДБЖ можуть мати вбудований акумулятор або використовувати підключення до зовнішнього.

Основні типи ДБЖ:

• Онлайн ДБЖ - забезпечують постійне живлення від акумуляторної батареї, незалежно від стану зовнішньої мережі;
• Лінійно-інтерактивні ДБЖ — працюють за рахунок фільтрації та стабілізації напруги від зовнішньої мережі, підключаючи акумулятор лише в разі відключення. Ці ДБЖ оптимальні для побутових приладів, таких як комп'ютери, телевізори та котли.
• Офлайн ДБЖ — підключають акумулятор лише у випадку відключення мережі. Це найбільш доступний варіант, підходить для живлення невеликої кількості приладів з низьким енергоспоживанням.

Комплекти резервного живлення

Комплекти резервного живлення складаються з ДБЖ та акумулятора.

При припиненні електропостачання ДБЖ миттєво перемикається на акумулятор, який живить підключені пристрої. Після відновлення електропостачання ДБЖ автоматично підключає мережу і заряджає акумулятор.

Основні види акумуляторів:

• Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4): довговічні, з великим циклом заряджання;
• Гелеві: не потребують обслуговування, з тривалим терміном служби;
• Мультигелеві: вдосконалені гелеві з покращеною швидкістю заряджання;
• Свинцево-кислотні: доступні, але потребують обслуговування і мають менший термін служби;

Плюси акумуляторів:

1. Довговічність;
2. Надійність;
3. Економія в довгостроковій перспективі;
4. Автоматичне перемикання;

Мінуси:

1. Високоякісні комплекти можуть бути дорогими;
2. Необхідність регулярного обслуговування та заміни акумуляторів.

Правильний вибір ДБЖ + АКБ, на що звертати увагу

Для забезпечення надійного резервного живлення важливо правильно вибрати джерело безперебійного живлення (ДБЖ) та акумулятор (АКБ).

Ось ключові аспекти, які слід врахувати при виборі:

Вибір ДБЖ

1. Потужність (VA або W): потужність ДБЖ повинна перевищувати сумарну потужність підключених пристроїв на 20-30% для надійності та захисту від перевантаження. Наприклад, при споживанні 300 W, обирайте ДБЖ з потужністю 360-390 W.
2. Форма вихідної напруги: обирайте ДБЖ із чистою синусоїдою для чутливих пристроїв, таких як котли, холодильники, насоси та інші прилади. Це забезпечить стабільну та безперебійну роботу техніки.
3. Час роботи від акумулятора: враховуйте, скільки часу ДБЖ може підтримувати живлення без електроенергії. Перевірте характеристики моделі щодо тривалості автономної роботи, а також споживання самого ДБЖ та його ККД.

Вибір акумулятора

Ємність (Ah або Wh):

Ємність акумулятора визначає тривалість його роботи. Наприклад, акумулятор ємністю 100 Ah при напрузі 12 V забезпечує 1200 Wh енергії. Чим більша ємність, тим довше акумулятор буде живити пристрої.

ДБЖ з вихідною потужністю 1 kW і літій-залізо-фосфатним акумулятором ємністю 100 Ah може коштувати від 50 000 до 70 000 грн.

Тип акумулятора:

Найпоширеніші типи акумуляторів:

Свинцево-кислотні: економічний варіант, підходить для загального використання.

Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4): мають довший термін служби та кращу продуктивність, але дорожчі.

Інтерфейси та роз'єми

Переконайтеся, що ДБЖ має необхідні інтерфейси для підключення ваших пристроїв. Наприклад, USB-порти для заряджання смартфонів або спеціальні роз'єми для комп’ютерів.

Захисні функції

Обирайте ДБЖ з вбудованим захистом від перевантажень, коротких замикань і перенапруг. Це допоможе уникнути пошкодження техніки і забезпечить додаткову безпеку.

Резюме

Вибір сучасних рішень для резервного живлення допоможе зберегти комфорт та стабільність під час відключень електроенергії. Незалежно від обраного варіанту — генератор, зарядна станція, чи сонячна електростанція — важливо враховувати свої потреби та можливості.