Велике порівняння джерел резервного живлення
Шість типів джерел відрізняються не «якістю», а тим, яку задачу вони фізично здатні закрити. Одна таблиця показує, де проходять межі кожного.
Коротка відповідь
Немає джерела, яке виграє за всіма критеріями. Батарейні пристрої виграють у тиші, безпеці й швидкості реакції, але мають скінченний запас. Генератори виграють у тривалості, але програють у всьому іншому. Сонце виграє у собівартості й програє в передбачуваності.
Тому робоча домашня система майже завжди складається з двох елементів: невеликого накопичувача, що працює щодня, і чогось із необмеженим запасом на випадок довгої аварії.
Зведена таблиця
| Критерій | Павербанк | ДБЖ з АКБ | Зарядна станція | Бензиновий генератор | Дизельний генератор | Сонце з накопичувачем |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Типова енергія за цикл | 0,03–0,15 кВт·год | 0,6–2,4 кВт·год | 0,3–3 кВт·год | бак 5–15 л, тобто 8–25 кВт·год | бак 10–30 л, тобто 25–80 кВт·год | 0,6–5 кВт·год на кВп за добу, за сезоном |
| Тривала потужність | 10–100 Вт | 300–1500 Вт | 300–3000 Вт | 1–6 кВт | 3–10 кВт | 1–5 кВт, за інвертором |
| Пікова потужність | немає запасу | 1,5–2× кілька секунд | 1,5–2× кілька секунд | 1,1–1,3× кілька секунд | 1,1–1,2× кілька секунд | 1,5–2× від батареї |
| Час перемикання | вручну | 4–20 мс, онлайн 0 мс | 10–30 мс у режимі UPS | 1–5 хв вручну, 10–40 с з АВР | 1–5 хв вручну, 10–40 с з АВР | 10–20 мс на гібридному інверторі |
| Шум | немає | 0–40 дБ(А), вентилятор | 0–45 дБ(А), вентилятор | 55–75 дБ(А) на 7 м | 65–80 дБ(А) на 7 м | немає |
| Робота у квартирі | так | так | так | категорично ні | категорично ні | лише балконний варіант, з погодженням |
| Обслуговування | немає | контроль АКБ, заміна раз на кілька років | немає | олива за мотогодинами, свічка, фільтри | олива, паливні фільтри, якість палива | миття панелей, огляд раз на рік |
| Собівартість кВт·год | висока, обсяг мізерний | тариф плюс амортизація АКБ | 10–20 грн з амортизацією | 25–40 грн, лише паливо | 18–30 грн, лише паливо | найнижча після окупності |
| Тривалі відключення | не рятує | тримає лише мале навантаження | обмежена, потрібне джерело заряду | працює, поки є пальне | найкращий варіант із шести | залежить від погоди й сезону |
| Ресурс | 500–1000 циклів | 250–3500 циклів, за хімією | 500–3500 циклів | кілька тисяч мотогодин | більший за бензиновий | панелі понад 20 років, батарея за циклами |
| Головні ризики безпеки | перегрів дешевих комірок | водень свинцевих АКБ, іскри на клемах | заряд на морозі | чадний газ, пожежа, зберігання пального | чадний газ, пожежа, паливо взимку | роботи на висоті, дуга постійного струму |
| Час відновлення запасу | 2–5 год | 4–12 год від мережі | 1,5–6 год від мережі | хвилини на заправку | хвилини на заправку | світловий день, узимку неповний |
| Робота на морозі | ємність падає | не для вулиці | заряд нижче 0 °C заборонений | пуск важчий, працює | потрібне зимове паливо | працює, вироблення мале |
| Порядок витрат на вхід | найменший | середній | середній або високий | середній | високий | найвищий |
Як читати цю таблицю
Найважливіші рядки – не потужність і не ціна, а два інших. Перший: «типова енергія за цикл», бо він показує, скільки годин звичайного життя закриває пристрій. Другий: «час відновлення запасу», бо він показує, що станеться на другу добу.
Батарея на 1 кВт·год закриває приблизно добу роботи роутера, світла й холодильника. Це багато для міського відключення за графіком і нічого для аварії на три дні. Генератор із баком на 10 літрів дає порядку 15–20 кВт·год, тобто в п'ятнадцять разів більше, але вимагає двору, шуму й уваги людини.
Рядок про перемикання відсікає окремий клас задач. Якщо в домі є газовий котел, комп'ютер без власного ДБЖ або обладнання зв'язку, пауза у хвилину означає перезапуск, а іноді і збій. Тут виграють ДБЖ і станції з режимом UPS, а генератор без автоматики програє незалежно від потужності.
Що обрати за сценарієм
| Ситуація | Розумний мінімум | Чому саме так |
|---|---|---|
| Квартира, відключення 2–4 год за графіком | Павербанк і ДБЖ на роутер | Треба закрити зв'язок і світло, а не побут |
| Квартира, відключення 8–12 год | Зарядна станція 1–2 кВт·год | Тримає холодильник, світло і зв'язок цілу добу |
| Квартира, потрібен ще й комп'ютер для роботи | Станція 1,5–3 кВт·год з UPS-режимом | Потрібні і потужність, і перемикання без паузи |
| Будинок, газовий котел, короткі відключення | ДБЖ з чистою синусоїдою і LiFePO4 | Котел споживає мало, але не терпить модифікованої синусоїди |
| Будинок із насосом і кухнею | Генератор 3–5 кВт із реверсивним рубильником | Пусковий струм насоса не витягне батарея розумної ціни |
| Багатоденні аварійні відключення | Генератор плюс станція в парі | Батарея тримає добу, генератор поповнює її сеансами |
| Мета зменшити рахунок, а не пережити паузу | Сонце з накопичувачем | Резерв тут побічний ефект, головне вироблення |
Чому комбінація майже завжди дешевша за один потужний пристрій
Спокуслива логіка звучить так: візьму одну велику річ, і вона закриє все. На практиці це найдорожчий із можливих шляхів, і причин три.
Перша: пік і тривалість купуються окремо. Щоб батарея видала пусковий струм насоса, потрібен потужний інвертор, а щоб вона протрималася добу, потрібна велика ємність. Це два різні дорогі параметри, і платити за обидва в одному пристрої доводиться повністю. У парі «станція плюс генератор» пік бере на себе генератор, а тривалість – батарея, і кожен елемент можна взяти скромнішим.
Друга: генератор ненавидить мале навантаження. Машина на 5 кВт, що тягне 500 Вт, спалює приблизно 1,26 літра на кожну корисну кіловат-годину, тоді як при завантаженні 70% – 0,49 літра. Різниця майже втричі. Тому вигідна схема виглядає так: генератор запускають на кілька годин під повне навантаження, він одночасно живить важкі прилади й заряджає батарею, а решту доби дім живиться тихо від батареї.
Третя: більшість годин відключення дешеві. Уночі й у робочі години дому треба 50–150 Вт. Витрачати на це ресурс двигуна безглуздо, а тримати заради цього велику батарею – дорого. Пара з малої батареї та зовнішнього джерела поповнення закриває обидва режими за менші гроші, ніж будь-який один пристрій, розрахований на найгірший випадок.
Три висновки, які випливають із таблиці
- Для квартири генератор не є варіантом узагалі. Це не питання ціни чи потужності: двигун внутрішнього згоряння виділяє чадний газ, і жодне провітрювання балкона цього не змінює. Докладно: чадний газ і генератор.
- Для будинку з насосом батарея розумної ціни майже завжди програє. Пусковий струм визначає потужність інвертора, і саме він робить батарейне рішення дорожчим за генератор. Порахувати свій пік: розрахунок потужності.
- Сонце вирішує іншу задачу. Воно економить рахунок улітку, а в грудні дає приблизно у шість разів менше. Як резерв на зимовий блекаут воно працює лише в парі з накопичувачем достатньої ємності: сонячні панелі.
Часті питання про порівняння джерел
Чи можна замінити генератор великою зарядною станцією?
Можна, якщо ваша добова потреба вкладається в ємність станції й ви маєте від чого її заряджати між відключеннями. Станція на 3 кВт·год закриває добу помірного споживання. Якщо ж відключення тривають по дві доби поспіль або в домі є насос і кухня, станція без зовнішнього джерела заряду закінчиться, і потрібен буде генератор.
Що дешевше в перерахунку на кіловат-годину?
Мережа поза конкуренцією. Далі йде сонце після окупності, потім дизельний генератор при нормальному завантаженні, потім бензиновий, потім зарядна станція з урахуванням амортизації, і найдорожчим виявляється павербанк. Але порівнювати лише за цим числом неправильно: у павербанка й генератора різні задачі й різна ціна входу.
Навіщо ДБЖ, якщо є зарядна станція?
ДБЖ постійно ввімкнене й перемикається автоматично без людини, а станція здебільшого вимагає, щоб її увімкнули в потрібний момент, якщо вона не працює в режимі UPS. Для газового котла, який має гріти дім і вночі, автоматичність важливіша за ємність. Огляд класу: ДБЖ та інвертори.
Скільки протримається кожен варіант із таблиці на моєму навантаженні?
Це рахується за формулою реальної автономії з урахуванням глибини розряду, ККД і власного споживання: усі формули зібрані на сторінці одиниці та формули, а готовий інструмент – у калькуляторі часу автономії.
Чи має сенс купувати два малих пристрої замість одного великого?
Часто так. Два незалежні джерела дають резервування (один вийшов із ладу, другий працює), дозволяють рознести навантаження й майже завжди обходяться дешевше за один пристрій, розрахований на суму піків. Виняток – коли потрібна велика потужність в одній точці, наприклад для насоса свердловини.
Чому в таблиці немає конкретних моделей і цін?
Модельний ряд оновлюється щосезону, а ціни змінюються швидше, ніж встигає оновитися стаття. Діапазони в таблиці описують клас пристроїв і залишаються справедливими значно довше. Порівнювати конкретні пристрої зручніше самостійно, підставляючи їхні паспортні числа у формули.
Джерела та нормативна база
Числові приклади на цій сторінці розраховані редакцією за відкритою методологією. Знайшли неточність? Повідомте про виправлення.