Свет отключили надолго: как растянуть батарею солнечной станции на сутки и больше
При долгом отключении времени работы от батареи определяет не столько её ёмкость, сколько то, что вы оставили включённым. Батарея 10 кВт·ч при рабочей глубине разряда 80–90 % отдаёт 8–9 кВт·ч, то есть около 14 часов при нагрузке 600 Вт и около 28 часов при 300 Вт, плюс то, что панели доложат днём. Растянуть запас проще всего, разделив нагрузки на очереди и оставив на ночь только необходимое.
Статья относится к гибридным станциям с батареей. Сетевая станция без батареи при отключении сети выключается вместе с ней: этого требует антиостровная защита, о которой мы писали в статье об антиостровной защите СЭС.
Расчёт: сколько часов даст батарея
Возьмём батарею LiFePO4 ёмкостью 10 кВт·ч. Рабочая глубина разряда у таких батарей — 80–90 %, поэтому доступно 8–9 кВт·ч (10 × 0,8 и 10 × 0,9). Дальше — арифметика по мощности нагрузки:
- нагрузка 600 Вт (0,6 кВт): 8 / 0,6 ≈ 13,3 часа и 9 / 0,6 = 15 часов, то есть примерно 14 часов;
- нагрузка 300 Вт (0,3 кВт): 8 / 0,3 ≈ 26,7 часа и 9 / 0,3 = 30 часов, то есть примерно 28 часов;
- нагрузка 150 Вт: больше 50 часов, но инвертор тоже расходует энергию на собственную работу, поэтому на малых нагрузках реальное время немного короче расчётного.
Разница в два раза между 600 и 300 Вт — это не математическая диковинка, а ваша возможность. Каждые 100 Вт, которые вы отключили, добавляют несколько часов. Подробно о том, как выбрать ёмкость под сутки автономии, рассказано в статье о резерве на сутки и ёмкости АКБ, а быстрый расчёт можно сделать в калькуляторе автономности.
Что доложат панели: октябрьский пример
Днём станция получает энергию от панелей. По PVGIS Минска с 1 кВт панелей в октябре получают 62,8 кВт·ч в месяц. Для станции 5 кВт: 5 × 62,8 / 31 ≈ 10 кВт·ч в сутки в среднем по месяцу. Это неплохо: примерно столько же, сколько вся батарея.
Но это среднее, а не гарантия. В пасмурный октябрьский день выработка может быть в разы меньше средней, а в ноябре и декабре общий месячный ориентир — 25,2 и 19,1 кВт·ч с 1 кВт, то есть в несколько раз ниже. Поэтому на солнце рассчитывайте как на бонус, а основу плана строите на батарее. Если солнце всё-таки вышло — переносите тяжёлые нагрузки на светлое время.
Таблица: что оставить, что отключить, что включать только днём
Мощности условные, у вашей техники они указаны в паспорте или на шильдике.
| Нагрузка | Мощность (условно) | Что делать |
|---|---|---|
| Холодильник | Десятки–сотни Вт, работает циклами | Оставить; не открывать без необходимости |
| Роутер и связь | 10–20 Вт | Оставить; зарядка телефонов — в основном днём |
| Освещение (светодиоды) | 5–10 Вт на лампу | Оставить, включать только там, где находитесь |
| Котёл с циркуляционным насосом | Десятки Вт на насос, электроника котла | Оставить в холодное время; сам котёл — по инструкции |
| Насос скважины | Сотни Вт, пусковой ток выше | Включать порциями: набрать воду в ёмкость, лучше днём |
| Бойлер | Киловатты | Отключить в первые часы; греть только при солнце и высоком заряде |
| Чайник | Около 2 кВт | Использовать редко, греть только нужный объём |
| Стиральная машина | Киловатты при нагреве воды | Откладывать до восстановления сети или солнечного дня |
| Электроплита, духовка | Киловатты | Отключить; для еды использовать газ или другие способы |
Первые десять минут
Сначала убедитесь, что станция действительно перешла в резервный режим: на экране инвертора виден режим работы от батареи, а свет и холодильник работают. Время перехода и его нюансы разобраны в статье о том, сколько длится переход на резерв. Затем:
- Посмотрите заряд батареи (SOC) и оцените по таблице выше, на сколько хватит.
- Предупредите домашних, какие приборы нельзя включать: чайник, бойлер, плиту, стиральную машину.
- Отключите на щите линии мощных нагрузок, если они не отключены автоматически, чтобы никто не включил их по привычке.
- Выясните у энергоснабжающей организации, сколько продлится отключение, если это возможно: плановые работы обычно имеют срок.
Три очереди нагрузок
Удобно мысленно разделить все приборы на три группы и держать их в голове заранее:
- Первая очередь — жизненно важное. Холодильник, связь, свет в нужных комнатах, насос отопления, медицинское оборудование, если оно есть. Эти нагрузки работают всё время.
- Вторая очередь — по необходимости. Насос воды, телевизор, зарядка техники, ноутбук. Включаются на короткое время и в основном днём.
- Третья очередь — по возможности. Бойлер, стиральная и посудомоечная машины, электроплита, обогреватели. В долгом отключении включаются только при солнце и высоком заряде батареи, а чаще не включаются вовсе.
Лучше, если эти очереди заранее разведены по группам в щите: тогда отключение третьей очереди — это два движения рычагом, а не поиск по дому. Если станция ещё только планируется, обсудите это с монтажником при проектировании резервной группы. Как устроен такой щит, см. на странице о резервном питании дома.
Дневной режим: тяжёлое — только при солнце
В светлое время вы получаете и энергию от панелей, и возможность не трогать батарею. Лучше всего днём запускать то, что нельзя откладывать: насос воды, стирку, нагрев воды в ограниченном объёме. Правило простое: тяжёлая нагрузка включается, когда солнечная мощность выше текущей нагрузки и заряд батареи высокий. Если мощность панелей падает, нагрузку отключают первой.
Следите за тем, чтобы батарея к вечеру была заряжена максимально: самый длинный период без выработки — ночь, и именно к ней надо подойти с запасом. В пасмурный день запас нужно беречь жёстче, а не пытаться «компенсировать» выработку включёнными приборами.
Когда подключать генератор
Если отключение затянулось, а заряд упал, на помощь может прийти генератор. Но его подключают только предусмотренным способом: через генераторный вход гибридного инвертора или через переключатель, исключающий одновременное соединение источников. Подключение «вилка в вилку» через удлинитель в розетку дома — опасно для людей и техники, оно может подать напряжение в сеть и повредить оборудование.
Совместная работа генератора и инвертора имеет свои правила по мощности, напряжению и частоте; они описаны в статье о совместной работе генератора и гибридного инвертора. Схему подключения выполняет электрик. Генератор нельзя запускать в помещении: выхлоп содержит угарный газ, и он ставит под угрозу жизнь.
Ночь и утро
Ночью расходуется только запас батареи, поэтому режим должен быть самым экономным: оставьте работать холодильник, насос отопления и дежурное освещение, отключите всё остальное. Отдельное внимание — нижнему порогу заряда. Не стоит доводить батарею до защитного отключения: перед этим порогом инвертор может отключить нагрузки, а полный разряд сокращает срок службы. Утром, когда появляется солнце, постепенно возвращайте нагрузки по очередям, начиная с первой.
Частые вопросы
Сколько часов проработает батарея на 5 кВт·ч?
При глубине разряда 80–90 % доступно 4–4,5 кВт·ч. При нагрузке 300 Вт это около 13–15 часов, при 600 Вт — около 7 часов. Это условные значения без учёта собственного потребления инвертора.
Что отключать в первую очередь?
Самые мощные потребители тепла: бойлер, плиту, духовку, чайник, обогреватели, стиральную машину. Их мощность измеряется киловаттами, а холодильник и свет — десятками и сотнями ватт.
Можно ли рассчитывать на панели в пасмурную погоду?
Только как на небольшой бонус. Выработка в пасмурный день может быть в разы ниже среднемесячной, а в ноябре и декабре — совсем малой. Основа плана — батарея.
Нужно ли что-то делать, если станция сетевая?
Сетевая станция без батареи при отключении сети выключается, и света не будет. Если резерв важен, нужна гибридная станция с батареей; посмотреть варианты можно в разделе гибридных инверторов.