Ключові обмеження потужності та ємності

Бытует заблуждение, что доступность энергии - это вопрос, сколько у вас денег. Стоит купить установку помощнее-и энергии хватит на все. Как правило, это не так. На некоторые вещи вы не повлияете ни за какие деньги. Выстраивать решение следует, исходя из ограничений.

Доступная мощность от сети 

Проектом вам установлена мощность согласно нормы, рассчитанной на одновременную работу определенных приборов. Когда их мощность выше нормы - сработает "автомат" во вводном щитке. Если он неисправен - отключится группа квартир, если нет - дома, район и др. Иначе не выдержит кабель, а это угрожает пожаром. 

Обычно, на входе в квартиру многоэтажки стоит автомат 16 ампер, что соответствует 3,5 кВт (W=U*I). Отключается при 5-ти кратной перегрузке, то есть, при 4 кратной работает, хотя кабель перегрет. Нормально, когда таких квартир 2-3 на подъезд, но не все сразу.

Сегодня потребление квартиры выросло. После 30 лет службы, у кабеля ухудшилась изоляция, это риск замыканий. Применение скруток (в т.ч. медь с алюминием) создает локальный перегрев. Соседи меняют автоматы на более мощные. Все это ведет к потере защиты сети от перегрузки. Когда после обесточения, все включат приборы вместе с зарядками АКБ, точно возникнет перегрузка.

Проверьте вводной автомат и посмотрите у соседей. С ними придется воевать: те, у кого 25 ампер, живут за счет тех, у кого 16. Это легко проверить самому, а норму и возраст кабеля узнать у коммунальщиков. Чтобы заменить кабель, нужны деньги и согласие жильцов. Проще осматривать автоматы и расправляться с нарушителями.

График подачи энергии

Пока в сети есть энергия, нужно запасти ее столько, чтобы хватило на время отсутствия. Выбор емкости батареи зависит от прогноза подачи энергии.

Если вы 4 часа работаете от АКБ и потом 2 часа ее заряжаете, значит заряжать нужно вдвое быстрее, чем разряжать. Если сеть доступна два раза в сутки по два часа, значит нужно заряжать АКБ с максимально возможной скоростью, а использовать экономно. Необходимая емкость АКБ определяется не тем, сколько энергии вы хотите запасти, а тем, сколько батарея способна принять за время, пока есть сеть.

Доступные 3,5 кВт*ч нужно разделить на отложенные нужды (стирка, бойлер и др) и зарядку. Заряжать свинцовую АКБ нужно током 10% от номинала, т.е. 10 А*ч для батареи 100 А*ч. За два часа ее можно зарядить с 80 до 100%, (разряжать сильнее не стоит, иначе резко падает ресурс циклов разряд-заряда). За 2 часа вы наберете 20 А*ч или 120 Вт*ч. Вариант 4х100=400 А*ч даст 80 А*ч или 0,96 кВт. На зарядку нужно пустить 500 Вт*ч, или 42 А*ч. 10 свинцовых АКБ дадут немного больше 2 кВт*ч и заберут из сети 1,3 кВт. 

Литиевую батарею можно заряжать током 30% от номинала, а разряжать до 20%. Производители больше, но не указывают, насколько это уменьшает ресурс. По ситуации может потребоваться и больше, деньги не всегда главное. Но при расчете следует ориентироваться на эти ограничения.

Для лития порядок расчета тот же, просто АКБ меньше. Чтобы зарядить 100 А*ч с 20 до 100% током 30 А, нужно 2,7 часа. Чтобы зарядить 200 А*ч за 2 часа нужно 2 зарядки и почти 3 кВт*ч, прочим приборам остается 500 ватт*ч. 

По данным продавцов, самый ходовой номинал зарядных устройств 1,5...2,4 кВт. Выше 2,4 для городской квартиры не имеет смысла т.к. при длительных перерывах питания их нечем зарядить. С графиком работы 4\2, имеем ежечасно 300-500 Вт, это намного меньше, чем вы привыкли. Поэтому следует сосредоточиться на оптимизации потребления.