Профиль нагрузки дома: как снять суточный график потребления и зачем он проектировщику

Годовой расход отвечает на вопрос, сколько панелей нужно, чтобы за год выработать столько же, сколько дом потребил. Но в Беларуси частный дом излишки в сеть не продаёт, и станция экономит только ту энергию, которую дом взял в момент выработки или успел запасти в батарее. Поэтому проектировщику нужен профиль нагрузки — сколько дом потребляет в каждый час суток. Из профиля берут три цифры: дневное потребление, ночную базовую нагрузку и расход за вечер и ночь. Снять его можно за неделю одним из трёх способов.

Какие цифры нужны и для чего

Цифра из профиля	Единица	Что по ней выбирают
Потребление в светлые часы	кВт·ч в день	сколько выработки дом примет напрямую, без батареи
Базовая нагрузка ночью	кВт	постоянный фон дома; сколько энергии уходит круглые сутки
Расход от заката до рассвета	кВт·ч	ёмкость батареи
Наибольшая мощность	кВт	мощность инвертора и резервной группы

Четвёртую цифру почасовой профиль показывает плохо: чайник, включённый на три минуты, в часовом среднем почти не виден. Для неё нужен либо измеритель с минутным шагом, либо список приборов; методика — в уроке как подобрать мощность инвертора.

Способ 1: данные счётчика

Современные электронные счётчики, включённые в систему дистанционного учёта, как правило, хранят профиль мощности с шагом 30 минут или час. Доступ к этим данным зависит от модели счётчика и от того, что предоставляет энергоснабжающая организация: где-то график виден в личном кабинете, где-то его выдают по запросу. Узнайте в своём РЭС.

Если данные есть, это лучший вариант: история за месяцы, разные сезоны, никаких работ в щите. Берите минимум по неделе зимой и летом, а лучше год целиком.

Способ 2: измеритель с трансформатором тока

Если счётчик профиль не отдаёт, на ввод временно ставят измеритель энергии с разъёмным трансформатором тока. Это прибор на DIN-рейку или в отдельном корпусе; датчик-клещи защёлкивается на проводе без разрыва цепи, прибор записывает мощность с шагом от минуты и передаёт данные в приложение.

1. Место — в своём щите после счётчика и вводного автомата. Пломбы энергоснабжающей организации не трогают.
2. Датчик надевают на один фазный проводник, по которому идёт всё потребление дома. Если обхватить кабель целиком, с фазой и нулём, прибор покажет ноль.
3. Стрелка на датчике должна смотреть по направлению к нагрузке. При ошибке мощность будет отрицательной.
4. На трёхфазном вводе нужны три датчика и подключение напряжения каждой фазы.
5. Проверка: включите чайник на 2 кВт и убедитесь, что показание выросло примерно на 2 кВт.
6. Оставьте прибор минимум на неделю, чтобы захватить будни и выходные.

Работы в щите выполняет электрик. Если гибридный инвертор уже стоит, отдельный прибор не нужен: инвертор со своим датчиком на вводе сам записывает потребление дома, и график выгружается из мониторинга. Где его смотреть — в статье о мониторинге Solarman, как проверить сам датчик — в уроке про датчик тока CT.

Способ 3: вручную по счётчику

Самый доступный способ — записывать показания счётчика каждые 2–3 часа в течение двух дней: буднего и выходного. Ночной интервал можно не дробить: показание перед сном и утром. Разность показаний — расход за интервал; расход, делённый на часы, — средняя мощность.

Мгновенную мощность покажет сам счётчик, если посчитать вспышки его индикатора. На корпусе указана постоянная, например 1 600 импульсов на киловатт-час. Мощность равна 3 600 ÷ (секунды между вспышками × постоянная). Между вспышками 9 секунд: 3 600 ÷ (9 × 1 600) = 0,25 кВт. Этим приёмом удобно измерять ночной фон и узнавать, сколько берёт отдельный прибор: замерили до включения и после, разность — его мощность.

Пример: обрабатываем профиль

Дом с газовым котлом и электрическим бойлером, семья из четырёх человек, будний день в сентябре. Показания записаны семь раз за сутки.

Интервал	Расход, кВт·ч	Средняя мощность, кВт	Что работало
00:00–06:00	1,5	0,25	холодильник, роутер, автоматика котла, дежурные режимы
06:00–09:00	2,4	0,80	чайник, плита, бойлер после душа
09:00–12:00	1,2	0,40	фон, стиральная машина
12:00–15:00	1,2	0,40	фон
15:00–18:00	1,5	0,50	фон, компьютер, телевизор
18:00–21:00	3,9	1,30	ужин, бойлер, посудомоечная машина, свет
21:00–24:00	2,3	0,77	свет, телевизор, бойлер
Сутки	14,0	0,58

Теперь четыре вычисления.

1. Годовой расход. 14 × 365 ≈ 5 100 кВт·ч. Сверьте с квитанциями: если по ним выходит заметно больше или меньше, день был нетипичным.
2. Дневное потребление. С 09:00 до 18:00: 1,2 + 1,2 + 1,5 = 3,9 кВт·ч, то есть 28 % суточного.
3. Базовая нагрузка. 0,25 кВт. За сутки фон забирает 0,25 × 24 = 6 кВт·ч — 43 % всего расхода, за год 0,25 × 8 760 ≈ 2 190 кВт·ч. Почти половину счёта создаёт то, что никто не включал.
4. Вечер и ночь. С 18:00 до 06:00: 3,9 + 2,3 + 1,5 = 7,7 кВт·ч. Ещё 2,4 кВт·ч приходится на утро.

Что из этого следует для панелей и батареи

Мощность по годовому балансу. 5 100 ÷ 1 012 ≈ 5 кВт панелей для Минска. Проверим эту цифру по месяцам.

Июнь. Киловатт панелей даёт в среднем 134,3 ÷ 30 ≈ 4,5 кВт·ч в сутки, станция 5 кВт — около 22 кВт·ч. Дом тратит 14. Без батареи напрямую уйдут дневные 3,9 кВт·ч и часть утреннего и вечернего расхода, пока солнце ещё светит, — в сумме примерно 5,5 кВт·ч. Это четверть выработки и 39 % потребления. Остальные 16–17 кВт·ч инвертор в режиме нулевой отдачи просто не выработает.

Батарея. Вечер и ночь требуют 7,7 кВт·ч. Батарея 10,24 кВт·ч при работе в диапазоне от 100 до 20 % отдаёт 10,24 × 0,8 ≈ 8,2 кВт·ч — хватает. Используется уже 5,5 + 7,7 = 13,2 кВт·ч, то есть 94 % потребления дома и 60 % выработки. Один модуль 5,12 кВт·ч даёт 4,1 кВт·ч и поднимает покрытие до (5,5 + 4,1) ÷ 14 ≈ 69 %. Второй модуль добавляет ещё 25 % — решать, стоит ли он того, удобно в калькуляторе накопителя и по статье накопитель на 5 или 10 кВт·ч.

Сдвиг нагрузок. Бойлер на 2 кВт в этом доме греется утром и вечером. Таймер, который включает его с 11 до 15 часов, переносит около 3 кВт·ч в солнечное время. Дневное потребление растёт до 8–8,5 кВт·ч, вечернее падает до 5–5,5 кВт·ч, и разрыв между одним и двумя модулями батареи сокращается. Сдвиг стоит несравнимо дешевле накопителя; приёмы собраны в уроке про самопотребление.

Декабрь. Те же 5 кВт дают 5 × 19,1 ÷ 31 ≈ 3,1 кВт·ч в сутки — меньше дневного потребления. Всё уходит напрямую, батарея от солнца не заряжается вовсе и зимой работает только как резерв.

Базовая нагрузка. 0,25 кВт фона — первая цель для экономии. Старый морозильник, циркуляционный насос без автоматики, десяток блоков питания в дежурном режиме находятся подсчётом вспышек счётчика за один вечер. Каждые убранные 50 Вт — это 438 кВт·ч в год и минус 0,6 кВт·ч ёмкости батареи, нужной на двенадцать вечерних и ночных часов.

Порядок работы

1. Соберите расход по месяцам за год — из квитанций или личного кабинета.
2. Снимите профиль буднего и выходного дня одним из трёх способов.
3. Повторите в другой сезон или внесите поправки: зимой добавляются свет и насосы отопления, летом — кондиционер и полив.
4. Выпишите четыре цифры: дневное потребление, фон, расход за вечер и ночь, наибольшую мощность.
5. Составьте список крупных приборов с мощностью и временем работы и отметьте те, которые можно сдвинуть на день.
6. Отметьте планы: электромобиль, тепловой насос, бассейн. Они меняют профиль сильнее любой погрешности измерения.
7. Передайте всё проектировщику вместе с заявкой на расчёт.

Типичные ошибки

• Снять один день и считать его типичным. Нужны как минимум будний и выходной.
• Измерять в неделю, когда семья в отъезде или идёт ремонт.
• Перенести летний профиль на зиму и наоборот.
• Принять среднюю часовую мощность за наибольшую и подобрать по ней инвертор.
• Надеть датчик тока на кабель целиком или на линию, через которую идёт только часть нагрузки.
• На трёхфазном вводе сложить фазы и забыть, что однофазный инвертор видит и питает одну.
• Считать батарею по суточному расходу, а не по расходу от заката до рассвета.
• Путать киловатты и киловатт-часы: «дом потребляет 14 кВт» вместо «14 кВт·ч в сутки».

Частые вопросы

Дом ещё строится. Откуда взять профиль?

Составить по списку приборов: мощность, время включения, длительность. Типичные расходы приборов и домов — в уроке сколько электроэнергии потребляет частный дом. После года жизни расчёт стоит проверить по факту.

Умные розетки заменяют измеритель на вводе?

Дополняют. Розетка показывает один прибор, а проектировщику нужен дом целиком. Зато розетки отвечают на вопрос, что именно создаёт вечерний пик и что можно перенести; о них — статья про умные розетки и управление нагрузками.

С каким шагом снимать?

Для энергии и ёмкости батареи достаточно часа и даже трёх часов. Для мощности инвертора нужна минута и мельче, либо отдельный расчёт по приборам.

Нужен ли профиль для станции без батареи?

Тем более. Без батареи в дело идёт только дневное потребление, и от него зависит, окупится ли каждый следующий киловатт панелей.

Урок модуля «Расчёт и проектирование». Имея профиль, можно составить расписание батареи — урок о настройке Time of Use.