Це історія про те, як я провів зиму, будуючи джерела резервного живлення, щоб розібратися із відключеннями електроенергії. Коли росіяни почали втручатися в нашу енергомережу, у нас почали діяти аварійні й планові відключення. Це почало завдавати багато незручностей для нашої роботи, навчання дітей і нашого щоденного життя. Я порадився із товаришем, який порадив використати гібридний сонячний інвертор з літій-іонним акумулятором, щоб накопичувати енергію, коли вона доступна, і споживати її під час відключень.

Перемикання

Я замовив кілька гібридних інверторів на АліЕкспресі і чекав десь зо місяць, як вони почали надходити. Коли ж вони з’явилися, я якраз гостював у батьків і почав дивитися в електричний щиток, щоб з’ясувати, як краще підключити проводи. Було кілька різних схем з різними входами (однофазні, трифазні), різним обсягом вільного місця і різними вимогами. Всього я виконав чотири підключення, всі дуже різні. Ось підсумок мого досвіду:

Ця схема видається найбільш гнучкою у бажаних сценаріях:

  • Мережа є і може живити будинок, включаючи заряджання акумулятора
  • Мережа частково функціонує, деяких фаз немає, проте все ще може живити будинок однією фазою
  • Мережі немає, бензиновий генератор живить будинок і заряджає акумулятор надлишковою енергією
  • Генератор зупинено, інвертор живить будинок, використовуючи накопичену в акумуляторі енергію.

Можливі комбінації

Перший перемикач — це триполюсний перемикач введення резерву I-0-II. Коли він у положенні I, будинок під’єднано до мережі навпростець. Коли він в положенні II, будинок під’єднано до резервного джерела енергії: генератора, інвертора чи просто якоїсь одної вибраної фази.

Другий перемикач — однополюсний I-0-II, яким можна перемкнути з’єднання або від безпосередньо селектора, або з виходу інвертора.

Селектор — це поворотний вибір фази чи резерву I-0-II-0-III-0-IV-0. Він дозволяє вибрати одну фазу з мережі або вихід генератора.

Тож, може бути багато різних способів підключення будинку, але розгляньмо найбільш потрібні.

Випадок 1: мережа є

Це нормальний стан, коли доступна дешева й потужна електрика з мережі. Струм тече, наче до мого втручання в щиток. Можна зарядити батарею, вибравши одну з фаз і увімкнувши постачання енергії на вхід інвертора.

Випадок 2: немає деяких фаз

У випадку, коли є якась проблема в мережі, і хоча б одна з фаз присутня, будинок все ще можна живити від мережі. Це підходить, якщо навантаження помірне з деяких міркувань. Але досить перемкнути перемикач на резерв і вибрати фазу селектором, електрика буде у всьому будинку, а не тільки частині.

Випадок 3: генератор працює, але електрика пропускається через інвертор

Хоча можливо використовувати бензиновий генератор безпосередньо, більш доцільно накопичувати надлишкову енергію у батарею. Справа в тому, щоб двигун внутрішнього згоряння не дуже лінійний, і значна порція пального потрібна, щоб він просто працював. Додавання навантаження, звісно, збільшить споживання пального, але не обов’язково пропорційно. Більше того, генератор потребує зупинки для догляду: або просто поповнення пального, або для зміни оливи і чищення фільтрів.

Випадок 4: немає живлення, інвертор працює від батареї

Тож це остання можливість, коли більше нічого не працює: без мережі, без генератора. Інвертор не створює багато шуму, хіба що вмикаються вентилятори охолодження в залежності від поточного навантаження. Обмеженням в цьому випадку є ємність батареї. 120 Аг більше, ніж досить, щоб вистачило на кілька годин для освітлення, зв’язку і періодичного підкачування води.

Демонстрація

Будинок батьків

Будинок живиться від однієї фази мережі. Запобіжник і з’єднувач Андерсона були додані пізніше.

Щиток Інвертор

Будинок тестя

Трифазне постачання з мережі. Було використано свинцеві акумулятори, тому що їм потрібно менше догляду, ніж літієвим, і мережева електрика була більш доступна о тій порі. Це було перше трифазне підключення, і знадобилася окрема коробка для перемикачів і селектора.

Огляд

Наша квартира в Києві

Однофазне постачання. Місця було дуже мало, проте все ще досить для двох нових деталей.

Щиток Інвертор

Дача

Цього разу вдалося скористатися вже прокладеним кабелем від щитка до технічної кімнати. Електричний котел не використовувався і навряд чи буде працювати в майбутньому. Тож я просто перепризначив ті самі проводи.

Щиток Інвертор

Переносне джерело живлення

Після двох підключень, залишався тільки один інвертор на два різних місця. В цей момент я збагнув, що можливо один і той самий інвертор разом з батареєю переносити. Справді, для підключення потрібно з’єднати тільки чотири проводи: вхід, вихід, нейтраль і заземлення. Я вибрав стандартну вилку й розетки до неї на 16A 4-лінії, призначивши з’єднання таким чином:

Вихід Колір провода Призначення
Земля █ синій Нейтраль
1 █ чорний Вхід інвертора
2 █ жовтий Заземлення
3 █ червоний Вихід інвертора

Таким з’єднувачем інвертор можна під’єднувати не тільки до будинку, але й до спеціального подовжувача, який я зробив окремо. Тепер інвертор міг би живити зарядом акумулятора якесь обладнання на природі. І навіть можна було б заряджати акумулятор від генератора.

Extension cable

Проблеми

Особливо обережно треба ставитися до підключення генератора. Зазвичай, генератори з розетками для вилок типу F дозволяють підключити навантаження в довільному напрямку: або N-L, або L-N. І це не має ніякого значення для побутових приладів. Але в нашому випадку важливо під’єднати нейтраль до нейтралі і фазу до фази у схемі перемикання. Я не досліджував, що станеться, якщо під’єднати неправильно. Мій план пом’якшення — використовувати асиметричні вилки типу F, і ретельно перевіряти стан фази перед підключенням з допомогою пробника.