Один накопитель на дом, баню и гараж: как развести резерв по нескольким постройкам на участке
Обычно разумнее поставить один инвертор и одну батарею в главном доме и вывести резервные линии к постройкам, чем покупать три маленькие системы. Но длина линий и пусковые нагрузки мастерской надо посчитать: на 50 м кабеля 2,5 мм² при 10 А падение составляет около 3 %, а при 20 А уже около 6 %. Ниже — расчёт и таблица по постройкам.
Почему одна система обычно лучше трёх
Три мелкие системы — это три инвертора, три комплекта защиты, три мониторинга и три гарантии. Ёмкость между ними не делится: в бане батарея может быть пустой, а в доме закончиться. Одна система в главном доме собирает всё в одном месте, у неё один щит, один мониторинг и один сервис. Остальные постройки получают питание отдельными линиями с отдельными щитками. Это дешевле по оборудованию и проще в эксплуатации, но у схемы есть цена: длина кабелей.
Где ставить центр
Центр системы — там, где уже стоят котёл и главный щит. Это место, куда приходит ввод, где проще выделить линии резерва и где важнее всего непрерывность питания: отопление и циркуляция. Батарею размещают в сухом помещении с температурой 15–25 °C, потому что заряд LFP при отрицательной температуре запрещён. Гараж без отопления для этого плохой выбор, даже если он ближе к кровле с панелями. Размещение и обязательные условия разобраны в паспорте на батарею, а работа с щитом и вводом — всегда дело электрика.
Расчёт: падение напряжения на линии к постройке
Чем длиннее линия, тем больше потери и просадка напряжения у потребителя. Для однофазной линии при двух проводниках (фаза и ноль) падение считают по формуле ΔU = 2 × L × I × ρ / S, где L — длина в метрах, I — ток в амперах, ρ — удельное сопротивление меди (0,0175 Ом·мм²/м), S — сечение в мм².
Линия 50 м, ток 10 А, медь 2,5 мм²: ΔU = 2 × 50 × 10 × 0,0175 / 2,5 = 7 В. От 230 В это 7 / 230 ≈ 3 %. Для света, розеток и небольшого насоса приемлемо.
Тот же кабель при 20 А: ΔU = 2 × 50 × 20 × 0,0175 / 2,5 = 14 В, то есть около 6 %. Уже много: двигатели хуже запускаются, лампы тускнеют, кабель греется. Нужно большее сечение. При 6 мм² и 20 А: 2 × 50 × 20 × 0,0175 / 6 ≈ 5,8 В, около 2,5 %. Выбор сечения, марки кабеля, способа прокладки и защитного аппарата — задача электрика по расчёту; приведённые числа показывают порядок и не заменяют проект.
Правило для линий к постройкам
Считайте не на среднюю нагрузку, а на максимальную, которую вы собираетесь держать от батареи. Для мастерской это пуск станка или насоса, а не лампочка.
Каким постройкам давать резерв, а каким нет
| Постройка | Типичные нагрузки | Резерв от накопителя | Кабель и щиток |
|---|---|---|---|
| Главный дом | Котёл, циркуляционный насос, холодильник, свет, роутер | Да, это основа резерва | Отдельная группа резерва в щите, выделяет электрик |
| Скважина или колодец | Насос с большим пусковым током | Да, если водой нельзя остаться без питания; пуск нужно проверить | Отдельная линия, сечение под пуск; см. пусковые токи насоса |
| Баня с электрической каменкой | Каменка в несколько кВт | Нет, каменку на батарею не вешают; освещение и вентиляция по желанию | Каменка на обычной линии без резерва; см. разбор про сауну |
| Гараж | Свет, ворота, зарядка, мелкий инструмент | Свет и ворота — да; тяжёлый инструмент и зарядку автомобиля — нет | Линия на свет и ворота с запасом по сечению |
| Мастерская | Станки, компрессор, сварка | Как правило нет; максимум освещение и охрана | Силовая линия на сети, резервная только для света |
| Хозпостройка, сарай | Освещение, охрана | Редко нужен; хватит автономного фонаря | Линия на сети без резерва |
Отдельный щиток в постройке и заземление
В каждой постройке нужен свой щиток с вводным аппаратом, защитой линий и УЗО. Какие аппараты нужны на переменном токе у гибридного инвертора, описано в статье об автоматах и УЗО. Заземление постройки и связь заземлений между зданиями зависят от системы заземления на участке; принципы изложены в материале о заземлении солнечной станции. Подземные линии между зданиями прокладывают по правилам для траншей и защиты кабеля. Все эти работы выполняет электрик: ошибка в щите или заземлении опасна для людей.
Когда оправдан второй накопитель
Иногда отдельная система действительно лучше. Типичные случаи:
- постройка стоит далеко, и кабель такой длины дороже, чем маленькая автономная система;
- у неё своя кровля и панели, которые удобно собрать в отдельный контур;
- нагрузка постоянная и важная, например сторожка или насос, и её надо отделить от остальной системы;
- хозяйство разделено между семьями, и расчёт ведётся отдельно.
Мини-система для одной постройки дороже на киловатт-час, чем общая, но может оказаться дешевле, чем линия на сто метров с толстым кабелем. Сравнивайте прямой расчёт. Пример участка с домом и баней, где решение принято именно так, есть в кейсе загородного дома с баней.
Мощность инвертора и пуски в постройках
Линии к постройкам нагружают один и тот же инвертор, поэтому его мощность считают по сумме того, что может заработать одновременно, а не по каждой постройке отдельно. Допустим, в доме одновременно работают котёл с насосом и холодильник (условно 0,5 кВт), в гараже горят свет и работают ворота (0,3 кВт), а скважинный насос стартует с кратным пусковым током. Основную часть сумм занимает именно пуск: двигатель в первые доли секунды берёт в несколько раз больше номинала, точное значение указано в паспорте насоса. Если резервная группа рассчитана на длительную мощность и не учитывает пуск, инвертор уходит в защиту в самый неудобный момент.
Поэтому для каждого двигателя в постройках стоит выписать номинальную и пусковую мощность и проверить, что инвертор переносит такой пуск, а падение напряжения на линии не добавляет проблем: на длинном кабеле просадка при пуске больше, чем в установившемся режиме. Если запас по пуску мал, сначала смотрят на плавный пуск двигателя или перенос мощного потребителя на сеть, и только потом на более мощный инвертор.
Что не стоит делать при разводке
- Не соединять нулевые и защитные проводники разных зданий «по месту» без схемы: способ связи заземлений определяет электрик по системе заземления участка.
- Не использовать удлинители и временные кабели как постоянную линию к постройке, даже если нагрузка небольшая.
- Не переносить в резервную группу нагрузки «на всякий случай»: каждая лишняя розетка в резерве сокращает время работы батареи при отключении.
- Не подключать постройку к резервному щитку, пока в ней не проверены изоляция линии и срабатывание УЗО.
Как собрать задание для электрика
- Нарисуйте план участка: дом, постройки, расстояния между ними, возможные трассы.
- Для каждой постройки выпишите, что должно работать при отключении, и максимальный ток этих приборов.
- Отметьте то, что не должно получать резерв: каменка, зарядка автомобиля, тяжёлый инструмент.
- Попросите электрика рассчитать сечения и падение напряжения по каждой линии и показать схему групп.
- После монтажа проведите учебное отключение и проверьте, что в каждой постройке работает именно то, что планировали.
Частые вопросы
Хватит ли одного накопителя на дом и баню?
Да, если каменка остаётся на сети, а в бане от батареи работают свет и вентиляция. Тогда нагрузка бани мала.
Можно ли протянуть линию в гараж по воздуху?
Способ прокладки определяет электрик по требованиям к кабелю и безопасности. Подземная линия обычно надёжнее, но дороже.
Что делать, если до постройки 100 м?
Падение напряжения вырастает вдвое по сравнению с 50 м при том же сечении. Сравните толстый кабель с отдельной маленькой системой.
Нужен ли резерв в бане и гараже, если я бываю там раз в неделю?
Чаще всего нет. Резерв стоит давать тому, что нельзя оставить без питания, а не тому, что можно подождать.
Короткий вывод
Одна система в главном доме с резервными линиями к постройкам обычно дешевле и проще трёх маленьких. Длинные линии надо считать: 50 м кабеля 2,5 мм² дают около 3 % падения при 10 А и около 6 % при 20 А. Резерв нужен насосу, свету и воротам, но не каменке и не станкам. Линии, щитки и заземление делает электрик.