Генератор і сонячні панелі – не єдина модель: як підготувати будинок до тривалих блекаутів узимку

Генератор і сонячні панелі – не єдиний спосіб підготувати багатоповерхівку до блекаутів, будинки можуть використовувати акумулятори, інвертори, теплонасоси або комбінувати кілька джерел енергії, щоб зберегти воду, опалення, ліфти, освітлення та зв'язок. Досвід Києва показує, що навіть старі будинки можна зробити автономними на 6-40 годин, а найкращий результат дає не одне обладнання, а продумана система, підібрана під конкретні потреби будинку.

Дослідження київських житлових комплексів, проведене профільною платформою для пошуку нерухомості показує, що правильно організована система може забезпечити будинок автономністю на кілька годин, добу і навіть десятки годин.

Не обов'язково ставити сонячні панелі

Найперше, що варто розуміти мешканцям багатоповерхівок – сонячні панелі та генератор не є єдиними способами пережити відключення. Будинок можна обладнати різними комбінаціями:

• дизельним або іншим резервним генератором;
• акумуляторними батареями;
• інверторами;
• сонячними панелями;
• теплонасосами;
• системами автоматичного перемикання живлення.

Вибір залежить від того, які саме системи потрібно підтримувати під час блекауту і на який термін. Наприклад, якщо завдання – забезпечити роботу насосів водопостачання, освітлення та інтернету, потреби будуть одними. Якщо ж мешканці хочуть, щоб під час відключення працювали ще й ліфти, опалення та інші потужні системи, потрібна значно серйозніша енергетична інфраструктура.

Як працює схема з дизельним генератором

Один із найпоширеніших варіантів – дизельний генератор у поєднанні з акумуляторами та інвертором. Принцип роботи можна умовно описати так – мережа є → будинок працює від мережі → акумулятори заряджаються → мережа зникає → інвертор переводить критичні системи на резервне живлення → за потреби запускається генератор → генератор живить навантаження та заряджає батареї.

Тобто генератор у такій системі не обов'язково має працювати постійно. Акумулятор може взяти на себе навантаження одразу після зникнення електроенергії. Генератор запускається тоді, коли потрібно довше підтримувати систему або зарядити батареї.

Зазначається, що це дозволяє не тримати двигун увімкненим протягом усього періоду відключення. Для ОСББ така схема може бути особливо зручною, адже генератор забезпечує довготривалу автономність, а акумулятори дозволяють уникати постійної роботи двигуна.

Чому акумулятор без генератора теж може бути рішенням

Є й протилежний підхід — велика система накопичення енергії без дизельного генератора. Показовим прикладом є ЖК "Південна Брама". Там немає ані генератора, ані сонячних панелей. Натомість будинок має акумуляторну систему ємністю 612 кВт·год, інвертор і теплонасос.

Заявлена автономність такого комплексу становить приблизно 6-8 годин. Тобто мешканцям не обов'язково встановлювати генератор, якщо будинок має достатньо потужний накопичувач і правильно розраховане навантаження. У цьому випадку електроенергія накопичується заздалегідь, а під час відключення батарея поступово віддає її будинку.

Що дають сонячні панелі

Сонячна електростанція працює дещо інакше. Вона дозволяє виробляти електроенергію самостійно, але для повноцінної роботи під час блекаутів її бажано поєднувати з акумулятором та гібридним інвертором.

Причина проста – сонце не світить цілодобово. Влітку панелі можуть виробляти значно більше електроенергії, а взимку їхня продуктивність суттєво падає. За наведеними фахівцями розрахунками, 1 кВт сонячних панелей за сприятливих умов може давати в середньому 3,5-4,5 кВт·год на добу влітку та близько 0,8-1,5 кВт·год взимку.

У похмурий день виробіток може становити лише близько 10-20% від рівня сонячного дня. Тому модель "поставимо панелі і забудемо про відключення" не працює. Найнадійніший варіант – використовувати сонце для генерації, акумулятор для накопичення, а за необхідності мати ще й генератор як третій рівень резерву.

Умовно система енергонезалежного будинку може працювати за таким принципом – сонячні панелі → інвертор → акумулятор → критичні системи будинку. А якщо сонця недостатньо або заряд батарей падає – генератор → інвертор/система живлення → акумулятор + критичне навантаження.

А коли електроенергія з міської мережі повертається –мережа → будинок + заряджання акумуляторів. Саме комбінування різних джерел дозволяє не покладатися на один варіант, який може виявитися слабким у конкретний момент.

Що саме можна залишити працювати під час блекауту

Важливо й те, що енергонезалежність багатоповерхівки не означає, що кожна квартира отримуватиме стільки електроенергії, скільки за нормального режиму. Зазвичай резервне живлення спрямовують на найбільш важливі системи. У досліджених київських будинках завдяки автономним рішенням можуть працювати:

• ліфти;
• насоси холодного та гарячого водопостачання;
• опалення;
• інтернет;
• освітлення коридорів;
• освітлення прибудинкової території;
• розетки загального користування;
• системи контролю доступу;
• відеоспостереження.

Акумуляторна система фактично стає енергетичним резервуаром. Коли електроенергія є, батареї заряджаються. Коли мережа зникає, накопичена енергія використовується для живлення визначених систем.

Важлива перевага полягає у швидкості перемикання. Акумулятор може підхопити навантаження практично одразу, тоді як генератору потрібен час для запуску. Саме тому комбінація "акумулятор + генератор" може бути ефективнішою за генератор, який працює самостійно. 

Ліфти одна з найбільших проблем

Для багатоповерхівок особливо важливе питання ліфтів. У звичайному режимі ліфт може споживати значну потужність, а під час запуску виникають пікові навантаження. Через це резервну систему не можна підбирати лише за середнім споживанням.

Показовий досвід має одне з київських ОСББ, де на кожен під'їзд встановили системи із 14-15 сонячних панелей потужністю близько 7-8 кВт, інверторами та акумуляторами. За словами представника ОСББ Олексія Кубицького, батарея для одного ліфта мала ємність близько 30 кВт·год, а в похмуру погоду панелі могли виробляти приблизно 2–3 кВт.

Цього вистачало, щоб підтримувати роботу ліфта близько 1,5 доби за повної відсутності електроенергії. При цьому перед встановленням системи у ліфтах замінили частотні перетворювачі, це дозволило зменшити пікові навантаження і скоротити споживання.

Будинок треба утеплити

Є ще один момент, який легко недооцінити, енергонезалежність – це не лише генератор, батарея чи сонячна панель. Якщо будинок погано утеплений, він значно швидше втрачатиме тепло під час перебоїв з опаленням.

У Фонді енергоефективності наголошують, що утеплений фасад і дах працюють за принципом термоса, адже будівля повільніше втрачає накопичене тепло навіть тоді, коли опалення тимчасово не працює. Саме тому підготовка до зими має включати не тільки встановлення резервного джерела електроенергії, а й енергомодернізацію самого будинку.

У досліджених ЛУН об'єктах дев'ять із десяти будинків не мають газових плит, дев'ять із десяти мають утеплені труби, у восьми з десяти встановлені металопластикові вікна з енергоефективним склопакетом, а сім із десяти мають індивідуальний тепловий пункт або автономне опалення. Цікаво, що вік будинку сам по собі не визначає, наскільки він готовий до блекаутів.

Найстарішим об'єктом у дослідженні ЛУН стало ОСББ "Локомотив Київ", збудоване ще 1973 року. Завдяки додатковому обладнанню воно має заявлену автономність 12-40 годин. Для порівняння, значно новіші ЖК "Південна Брама" та ЖК "Еврика" мають автономність приблизно 6-8 та 6 годин відповідно.

Як ОСББ може підготуватися до зими

Перш ніж купувати найдорожчий генератор чи встановлювати десятки сонячних панелей, мешканцям варто визначити, що саме має працювати під час відключення. Умовний алгоритм може бути таким:

• визначити критичні системи: вода, опалення, ліфти, освітлення, інтернет, системи безпеки – усе це потребує різної кількості енергії;

• розрахувати пікове навантаження: особливо важливо врахувати запуск насосів і ліфтів;
• визначити необхідну тривалість автономності: для когось достатньо 6 годин, а комусь потрібно пережити добу або більше.
• обрати джерело енергії: це може бути генератор, акумуляторна система, сонячні панелі або їхня комбінація.
• передбачити автоматичне перемикання: система має безпечно переходити з мережі на резервне живлення.
• подбати про тепло: утеплення фасаду, даху, труб та модернізація опалення можуть бути не менш важливими, ніж додаткові кіловати.
• передбачити обслуговування: генератор потребує пального й технічного обслуговування, батареї – контролю стану, а сонячні панелі – періодичного очищення.

Скільки це коштує

Універсальної ціни для всього будинку немає. Вартість залежить від кількості квартир, потужності обладнання, кількості ліфтів, насосів, тривалості автономної роботи та того, які системи потрібно підтримувати.

Наприклад, у згаданому київському ОСББ встановлення системи для одного ліфтового обладнання коштувало близько 2 млн грн. Проте в цьому випадку метою не була швидка окупність.  Водночас система дає і фінансовий ефект, адже за словами представника ОСББ, економія електроенергії становила близько 900 кВт·год на місяць.

Як повідомляв OBOZ.UA раніше, в Україні звільнили частину бізнесу та промисловості від обмежень електропостачання. Зокрема графіки не застосовуватимуть до тих, хто щонайменше на 80% забезпечує власне енергоспоживання з визначених джерел.

Лише перевірена інформація в нас у Telegram-каналі OBOZ.UA та у Viber. Не ведіться на фейки!