Залишатися зі світлом. Як обрати акумулятори для безперебійного живлення квартири

В умовах постійних відключень електроенергії, зумовлених фактичним знищенням росіянами вітчизняної маневрової генерації, серед українців кратно зріс попит на безперебійні джерела живлення.

Найпростішим варіантом забезпечити власне житло електроенергією на випадок відключення є купівля зарядної станції. Такі пристрої обладнані необхідною електронікою для безпечної роботи. Але рішення не кожному по кишені.

Готові рішення, як правило, мають або невелику ємність або дорого коштують. Наприклад, система резервного живлення ємністю 230 Ah та потужністю 5,9 кВт (вистачить, щоб впродовж кількагодинного відключення світла не вимикати електроприлади у квартирі) коштує близько 100 тис грн.

Дешеві ж варіанти коштують 7-10 тис грн, однак їхнього заряду батареї вистачить хіба що на кілька годин роботи і лише декількох малопотужних пристроїв, наприклад, ноутбука, Wi-Fi роутера та енергозберігаючих ламп для освітлення приміщення.

Шукаючи баланс ціни та якості чимало українців виготовляють "безперебійники" самостійно, використовуючи для цього автомобільні (свинцево-кислотні) або літієві акумулятори. Спираючись на здобуті в школі знання фізики, озброївшись рекомендаціями з Інтернету вони намагаються зібрати дома джерело безперебійного живлення з акумуляторів та інвертора.

Іноді, в пошуках цього балансу, громадяни забувають про третю важливу складову ? безпеку. І це призводить до плачевних наслідків. Наприклад, нещодавно у квартирі під Києвом загорівся літієвий акумулятор, в результаті чого власник житла отримав опіки.

Дешево і на пів року або дорого, але на десятиліття

За словами Михайла Ганчука, директора одного з небагатьох в Україні виробників електрообладнання "Промавтоматика Вінниця" всі акумулятори можна поділити на два типи ? кислотні та літієві. Перші, в свою чергу, бувають відкритого типу (їх зазвичай встановлюють в автомобілях) та герметичні (гелеві).?

"В автомобільних акумуляторах є ймовірність закипання рідини всередині, в результаті чого виділяється шкідливий газ. Для автомобіля це не критично, бо акумулятор знаходиться під капотом, а в приміщенні їх використовувати не можна. Тому для приміщень підходять гелеві акумулятори", ? пояснює Ганчук.

Літієві акумулятори теж бувають різні. Найпоширенішими, є літій-іонні (Li-ion) та літій-ферум-полімерні (LiFePo4). Відмінність між ними полягає в тому, що перші ? легкозаймисті (у випадку пошкодження) але мають відносно невелику вагу, а другі хоч і важчі, але дуже надійні навіть в екстремальних умовах.

"Раніше Tesla випускали на літій-іонних акумуляторах. На їхніх виробничих лініях стояли ванни, куди вони кидали акумулятор у разі займання. Літій-іонні акумулятори загоряються з незрозумілих причин і їх не можливо загасити. У нас на виробництві теж були такі випадки", ? розповідає Ганчук.

Тому, якщо розглядати варіант довгострокового використання, у квартиру експерт радить ставити літій-ферум-полімерні акумулятори.

Головний їхній недолік ? ціна. Якщо порівнювати з гелевими (оптимальна альтернатива для квартири), то придбати останні, ємністю 100 Ah, можна за 8-10 тис грн. А літій-залізо-фосфатний такої ж ємності коштуватиме від 30 тис грн.

Утім, перевагою останніх є термін служби. Кислотні (гелеві) акумулятори мають всього 200-300 циклів заряду-розряду. Далі їх ємність, а відповідно і експлуатаційні характеристики, знижуються.

"Якщо світло вимикають двічі на день, то кислотного акумулятора в постійному режимі роботи вистачить максимум на пів року. Літій-іонні батареї мають 6-7 тисяч циклів заряду-розряду. Тобто якщо розряджати двічі на день, то його вистачить на 10 років", ? пояснює Ганчук.

Аби зробити найпростішу систему безперебійного живлення, достатньо придбати акумулятор потрібної ємності та інвертор, із запасом потужності трохи вище, ніж електроприлади, які необхідно заживити у разі вимкнення світла.

Як розрахувати потребу оселі в електроенергії? Для цього слід знати скільки кожен з електроприладів споживає.

Наприклад, якщо потрібно заживити Wi-Fi роутер (споживає в середньому 12 Вт/год), ноутбук (65 Вт/год), телевізор (на 55 дюймів ? 145 Вт/год), енергозберігаючу лампу (9 Вт/год), холодильник (150 Вт/год), газовий котел (160 Вт/год), то на годину їхньої безперебійної роботи потрібно мати акумулятор ємністю до 50 Ah, напругою 12 V та інвертор на 500 Вт.

Загальне споживання зазначених вище приладів становить 411 Вт/год, а акумулятор видаватиме впродовж години 600 Вт/год (50 Ah * 12 V). Тобто чим більше приладів потрібно підключити (в такому випадку потрібен потужніший інвертор) або чим довше вони мають працювати, тим більшою має бути ємність акумулятора в Ah.

Інвертор необхідний для того, щоб перетворити низьку напругу з акумулятора (12 V) у 220 V, від якої працюють побутові електроприлади. Вони бувають з правильною та апроксимованою синусоїдою. Від останніх не працюють пристрої, що мають двигуни (холодильник, пилосос, пральна машина).

Якщо до такої системи додати сонячні панелі, то вона допоможе зменшити енергоспоживання з мережі, що стає ще більш актуально у зв?язку зі зростанням тарифу на електроенергію. "Можна поставити сонячну панель на балконі, даху будинку або стіні. В ідеалі ? під кутом 25 градусів на південь. Таким чином можна заряджати систему від сонця", ? додає Ганчук.

Небезпека безперебійників

Найчастіше пожежі та інші нещасні випадки з джерелами безперебійного живлення трапляються через людський фактор.

"Для зручності багато хто робить систему "вилка-вилка", коли до блока живлення приєднують електрокабель із вилками на обох кінцях, залишаючи другу вилку в розетці. Це дозволяє забезпечити електроенергією всю квартиру або кілька пристроїв одночасно. Але якщо з?явиться електроенергія в мережі і хтось випадково включить ввідний автомат, інвертор вибухне", ? пояснює Ганчук

В його компанію часто приносили на ремонт інвертори після пожеж. Але згодом розробили пристрій-контролер, який ставиться біля ввідного автомату (щиток), і який дає сигнал для увімкнення станції якщо немає мережі та вимикає її, як тільки електроенергія з?являється.

"Готові зарядні станції, наприклад EcoFlow або Bluetti мають вбудовані системи захисту, але вони дуже переоцінені. Їхня вартість ? близько 1000 доларів за кіловат/годину ? це дуже дорого", ? каже експерт із питань енергоефективності Святослав Павлюк.

Аби здешевити пристрій, можна зібрати джерело безперебійного живлення самостійно, придбавши окремо інвертор та акумулятори. Однак варто відповідально поставитися до вибору останніх. Окрім уже згаданих літій-іонних, які іноді займаються, є окрема категорія вживаних акумуляторів з електромобілів. Вони теж є небезпечним рішенням для квартири.

На маркетплейсах масово продають акумуляторні блоки від Hyundai, які були зняті з відкликаних авто.

"У 2022 році Hyundai відкликала з ринку близько 80 тисяч проданих електромобілів через дефект батареї Li-NMC виробництва компанії LG, який міг призвести до займання. Ці батареї мали б бути утилізовані, але якимось чином потрапили на український ринок", ? каже Павлюк.

Ці батареї продають у 3-4 рази дешевше, ніж літій-залізо-фосфатні акумулятори такої ж потужності.

"Для людей, які не в темі роботи з такими батареями, я раджу не ставити їх вдома. Якщо у вас немає грошей, щоб купити дорогу систему, купіть базовий інвертор і кислотний акумулятор. Цього вистачить до весни, але рішення безпечне. Якщо все ж вирішили ставити такі батареї ? переконайтеся, що маєте приміщення, де немає нічого займистого. Сила полум?я там більша ніж від бензину", ? пояснює експерт.

Один із продавців акумуляторів зазначає, що попит на акумулятори та інвертори у зв?язку із відключеннями електроенергії сильно зріс. Через це дещо зменшився асортимент акумуляторів. Але ціни при цьому не зросли у рази, як це було із генераторами у 2022 році.

Наприклад, ціна на гелевий акумулятор ємністю 100 Ah, за даними сервісу hotline.ua, який аналізує пропозиції різних продавців, почала росли лише наприкінці травня. Хоча з літа 2023 року вона стабільно знижувалася.

?"Потужні трейдери, звісно бачили ситуацію, яка була на поверхні, тому зробили запаси, просідання ринку не критичне. У компаній, які займаються постачанням, уже є досвід", ? пояснює Ганчук.

Рішення, які працюватимуть після війни

"Будь-які джерела безперебійного живлення ніяк не допомагають енергосистемі ? ми беремо енергію з мережі, коли вона є і виснажуємо акумулятор, коли її немає. Перетворення з 220 ват у 12 і назад ? це теж втрати. А коли закінчиться війна ? ці блоки нікому не будуть потрібні. Тому радимо обирати пристрої, які можуть бути корисними після війни ? а це все, до чого можна підключити сонце", ? зауважує Ганчук.

Через це останнім часом стали популярні гібридні інвертори невеликої потужності ? 3-5 кВт, які встановлюють у квартирі.

"До інвертора підключаються літій-ферум-полімерні акумулятори та приєднується невелика сонячна електростанція. Це значно дорожче, але все працює автоматично: немає мережі ? живимось від акумулятора, заряджаємося від сонця. Такі рішення будуть корисними і після війни. Ціна таких систем ? від 7 тисяч доларів", ? додає директор "Промавтоматика Вінниця".

А Павлюк радить за можливості купувати для будинків батареї більшого об?єму 7-10 кВт. Їх можна встановлювати і в технічних приміщеннях багатоквартирних будинків і в приватних помешканнях.

"Це те, що дозволяє у найближчій перспективі за концепцією "розумних мереж" купувати дешеву електроенергію та використовувати її тоді, коли вона потрібна. Ці системи є досить дорогими. Рішення складається з гібридного інвертора та залізо-фосфатної батареї", ? каже Павлюк.

Такі системи дозволять розвантажити енергосистему зараз та бути корисними у майбутньому, коли відсоток "зеленої" енергії буде значно вищим. За допомогою акумуляторів (якщо рішення будуть масовими) можна частково балансувати систему, накопичуючи енергію у пікові години генерації та споживаючи, коли потрібно.?