Інвертор для дому вибирають за трьома параметрами по черзі: тип пристрою, потужність з запасом на пусковий струм і хімія акумулятора під потрібну автономність. Модель, обрану лише за ціною ватта, часто доводиться міняти вже в перший опалювальний сезон: вона не витягує одночасний старт холодильника і насоса.
Готового рішення на всі випадки не існує. Квартирі з газовою плитою і без насосів вистачить простого автономного інвертора з АКБ на 12 В. Приватному будинку з твердопаливним котлом, циркуляційним насосом і свердловиною потрібен гібридний інвертор на 48 В із запасом потужності, розрахованим окремо для кожного мотора в домі.
Три типи інверторів і чому це рішення номер один
Мережевий інвертор (grid-tie) синхронізується з зовнішньою мережею і віддає туди надлишок від сонячних панелей. Під час знеструмлення він автоматично вимикається за протоколом захисту мережі, тому як резерв на випадок блекауту не підходить. Автономний інвертор (off-grid) не підключений до загальної мережі і працює лише від акумулятора, який заряджається окремим зарядним пристроєм або панелями. Гібридний інвертор поєднує обидві функції: працює з мережею, з акумулятором і з панелями одночасно, а навантаження на резерв перемикає за частку секунди після зникнення напруги. Для приватного будинку з періодичними відключеннями практичний вибір майже завжди зводиться до гібридного інвертора.
Чиста синусоїда чи модифікована: де різниця критична
Модифікована синусоїда дешевша, але для навантаження з двигуном це погана економія. Газовий котел, циркуляційний насос, холодильник і будь-яка плата керування з імпульсним блоком живлення розраховані на чисту синусоїду. На модифікованій формі вони клацають реле, перегріваються або взагалі не запускаються. Освітленню та найпростішому зарядному пристрою форма хвилі байдужа. Для будинку з опаленням і холодильником варто розглядати лише інвертори з чистою синусоїдою.
Розрахунок потужності: чому сума ватт на коробках обманює
Потужність інвертора часто рахують як просту суму номіналів приладів, і це головна помилка вибору. Двигун і компресор споживають у момент запуску в кілька разів більше за номінал. Пусковий струм холодильника перевищує робочий приблизно в 3–7 разів залежно від моделі компресора, а циркуляційні насоси без плавного пуску дають подібну кратність. Інвертор має витримати пікове навантаження в момент, коли один мотор стартує, поки інші вже працюють.
Приклад для типового приватного будинку. Холодильник споживає 150 Вт номінально, циркуляційний насос опалення — 90 Вт, роутер і освітлення разом — 76 Вт, ноутбук — 65 Вт. Сума номіналів дає 381 Вт неперервного навантаження. Якщо холодильник стартує при вже працюючому насосі, освітленні й ноутбуці, його пусковий струм при кратності 5 дає близько 750 Вт, до яких додається 231 Вт решти приладів, — разом 981 Вт. Гірший випадок трапляється після відновлення напруги, коли насос і холодильник намагаються запуститися одночасно: 750 Вт плюс 450 Вт пускового струму насоса плюс 141 Вт іншого навантаження дають пік 1341 Вт. З інженерним запасом близько 30% вибирають інвертор номінальною потужністю не нижче 1,7–2 кВт. Проста сума номіналів показала б лише 400 Вт — цього катастрофічно мало.
Напруга акумулятора 12, 24 чи 48 В: не довільний параметр
Напруга акумулятора мусить відповідати вхідній напрузі інвертора. Для невеликих систем до приблизно 1 кВт зазвичай застосовують 12 В, для систем потужністю 1–3 кВт частіше 24 В. Гібридні інвертори від 3 кВт і вище майже завжди розраховані на 48 В: при тій самій потужності струм у проводці нижчий, а перетини кабелів і запобіжники дешевші. Від напруги інвертора залежить, скільки і яких акумуляторів доведеться з’єднати послідовно, тому цей параметр варто зафіксувати до пошуку конкретної моделі АКБ.
AGM, GEL чи LiFePO4: порівняння за вартістю кіловат-години, а не за биркою
AGM і LiFePO4 часто порівнюють за ціною однакової ємності в ампер-годинах, але таке порівняння приховує різницю в глибині розряду. З AGM без шкоди для ресурсу забирають приблизно половину заявленої ємності. Якісний LiFePO4 витримує розряд до 80–90% без прискореної деградації. Отже, з батареї на 100 Аг AGM реально доступно близько 50 Аг, а з LiFePO4 тієї ж номінальної ємності — 80–90 Аг.
| Параметр | AGM/GEL | LiFePO4 |
|---|---|---|
| Ресурс, циклів заряд-розряд | приблизно 400-800 | приблизно 3000-5000 |
| Практична глибина розряду | близько 50% | близько 80-90% |
| Орієнтовна ціна за 1 кВт·год номінальної ємності, серпень 2026 | приблизно 5000-7000 грн | приблизно 7500-12000 грн |
| Чутливість до низького заряду | висока, глибокий розряд скорочує ресурс | помірна, є запас |
Тому варто рахувати вартість кожної реально відданої кіловат-години за весь термін служби. Батарея AGM з ціною близько 7000 грн за 1,2 кВт·год, практичною глибиною розряду 50% і ресурсом 600 циклів віддає за життя приблизно 360 кВт·год — близько 19 грн за кожну кіловат-годину. Батарея LiFePO4 з ціною близько 50 000 грн за 5,12 кВт·год, глибиною розряду 90% і ресурсом 4000 циклів віддає за життя приблизно 18 400 кВт·год — менш ніж 3 грн за кіловат-годину. Що частіше батарею розряджають, то швидше вища вхідна ціна LiFePO4 себе виправдовує.
Скільки годин автономності дасть акумулятор
Автономність рахують від середнього навантаження, бо пікові кіловати тривають секунди. Для будинку з прикладу вище середнє навантаження без пускових кидків становить 381 Вт. На 6 годин автономності потрібно 381 Вт × 6 год = 2286 Вт·год, тобто 2,29 кВт·год. Для AGM з практичною глибиною розряду 50% номінальна ємність має становити 2,29 / 0,5 = 4,58 кВт·год. При напрузі 12 В це близько 382 Аг — реалістично два акумулятори по 200 Аг у паралель. Для LiFePO4 з глибиною розряду 80% номінальна ємність складає 2,29 / 0,8 = 2,86 кВт·год, що при системі 48 В дає приблизно 60 Аг. Одна батарея на 100 Аг 48 В покриває ту саму задачу із запасом і значно компактнішим корпусом. Втрати в самому інверторі, зазвичай 10–15%, трохи збільшують потрібну ємність, тому запас не зайвий.
Підключення до мережі: чому вилка в розетку небезпечна не тільки для інвертора
Пряме підключення інвертора чи зарядної станції до розетки квартири кабелем «вилка-вилка» створює зворотну подачу напруги в загальну лінію. Державна служба з надзвичайних ситуацій прямо попереджає про небезпеку такого підключення для домашньої техніки і проводки. Ризик не обмежується власною квартирою: аварійну ділянку мережі електрик вважає знеструмленою і працює на ній як на безпечній, а напруга з інвертора, що надходить на цю ділянку, загрожує ураженням людини струмом. Резервне джерело підключають до щитка будинку через перекидний рубильник або автоматику введення резерву, які механічно виключають одночасну подачу напруги з двох джерел. Цю роботу має виконувати електрик.
Знак відповідності на коробці: що перевірити перед покупкою
Інвертори підпадають під Технічний регламент низьковольтного електричного обладнання, затверджений постановою Кабінету Міністрів України від 16.12.2015 № 1067. Він поширюється на обладнання з робочою напругою від 50 до 1000 В змінного струму. Обладнання, введене в обіг в Україні відповідно до цього регламенту, має нести національний знак відповідності, а до нього додається декларація відповідності виробника чи уповноваженого представника. Якщо такого маркування немає на коробці і в документах, особливо в моделі без відомого бренду, це підстава засумніватися, що товар пройшов оцінку відповідності.
Типові помилки при виборі інвертора
Найчастіша помилка вже описана вище: рахувати потрібну потужність як суму номіналів без пускових струмів. Друга — купівля інвертора без чистої синусоїди під котел чи насос: електроніка приладу в такому разі може вийти з ладу вже за кілька місяців. Третя — вибір акумулятора за ціною ампер-години без перерахунку на практичну глибину розряду, що дає удвічі менше запасу, ніж очікував покупець. Четверта і найнебезпечніша — підключення без перекидного рубильника: економія на роботі електрика створює ризик для людей, які працюють на лінії.
Коли інвертора недостатньо
Інвертор з акумулятором розв’язує задачу коротких і середніх відключень, зазвичай до кількох годин за раз. Будинку з тривалими блекаутами по 10–12 годин щодня і без сонячних панелей одного інвертора з розумною батареєю часто не вистачає. Систему тоді доповнюють генератором або сонячними панелями через контролер заряду. Трифазний ввід із потужними споживачами — електроплитою, майстернею з верстатами чи потужним кондиціонером — зазвичай вимагає трифазного гібридного інвертора замість однофазної моделі на одну з фаз. Інакше навантаження лягає нерівномірно, і автомати вибивають систему саме тоді, коли резерв найпотрібніший.
