Гібридний інвертор: що це і як підключити його в будинку чи квартирі

Світло знову зникає за графіком. Ви перевіряєте застосунок, рахуєте години, щоб зарядити павербанки і ліхтарики. Під вікнами гудуть генератори, пахне бензином, а холодильник щоразу вимикається і вмикається, коли дають і забирають світло. А сусід кілька місяців тому поставив на стіну якусь коробку, і тепер у нього світло є завжди: увечері, вночі, під час будь-якого відключення, і жодного шуму.

Це не просто коробка — це гібридний інвертор. За останні роки такі пристрої стали в Україні звичною річчю, і їх ставлять як у приватних будинках, так і в звичайних квартирах. Але щоб інвертор справді рятував під час відключень, а не просто висів на стіні, його треба правильно підібрати і правильно підключити. Інакше він або вимикатиметься в найнезручніший момент, або за годину розрядить батарею.

Що таке гібридний інвертор — це пристрій, який в одному корпусі поєднує сонячний інвертор, зарядний пристрій для акумуляторів і резервний інвертор. Він бере енергію з мережі, сонячних панелей, батареї й генератора, сам вирішує, звідки живити будинок, а коли світло зникає, за мілісекунди переводить важливі прилади на батарею. Ви навіть не помітите, що світло вимкнули: комп'ютер не перезавантажиться, а котел не зупиниться.

Схема підключення гібридного інвертора завжди однакова за логікою: мережа заходить на вхід GRID, важливі прилади живляться з виходу LOAD, батарея під'єднується через захист постійного струму, а решта будинку лишається на мережі. Нижче розповімо про кожну частину цієї схеми докладніше: як працює інвертор, що куди під'єднують, як підключити його в будинку і в квартирі, які помилки трапляються найчастіше і як вибрати інвертор під свої потреби.

Як працює гібридний інвертор

Як працює гібридний інвертор, найкраще видно з того, що він робить у різних ситуаціях:

• Світло є. Прилади на виході LOAD живляться через інвертор від мережі й сонця, а батарея заряджається. У налаштуваннях можна вибрати, звідки брати енергію насамперед: спершу сонце, потім батарея, потім мережа, або в іншому порядку.
• Світло зникло. Реле всередині відключає інвертор від мережі, і він живить вихід LOAD від батареї й панелей. Перемикання триває мілісекунди, тож комп'ютер і котел не перезавантажуються.
• Двозонний тариф. Інвертор заряджає батарею вночі, коли електрика дешевша, а вдень віддає цю енергію будинку.
• Генератор. Якщо світла немає довго, а батарея сідає, інвертор заряджає її від генератора, під'єднаного до входу GEN.

Схема підключення гібридного інвертора: що куди йде

У звичайного однофазного гібридного інвертора сім груп клем і роз'ємів, і кожна має своє призначення:

• GRID — вхід від мережі після лічильника і ввідного автомата;
• LOAD — вихід на резервний щиток із важливими групами;
• GEN — вхід для генератора, у частини моделей його можна налаштувати як другий вихід для менш важливих приладів;
• BAT — клеми батареї. В інвертора на 6 кВт із батареєю 48 В струм доходить до 125 А, тож кабель і автомат чи запобіжник постійного струму підбирають саме під цей струм, а захист ставлять якомога ближче до батареї;
• PV — входи для сонячних панелей, які під'єднують через вимикач постійного струму;
• CT — датчик струму на вводі мережі, за яким інвертор бачить, скільки споживає будинок;
• BMS — роз'єм, через який інвертор «спілкується» з літієвою батареєю по CAN чи RS485.

Головне правило — поділити будинок на дві частини. Газовий котел, холодильник, світло, роутер, насосну станцію і розетки для техніки переносять у резервний щиток після виходу LOAD. Бойлер, електроплиту, пральну машину й кондиціонери залишають на мережі, щоб вони не розрядили батарею за годину.

Схема підключення гібридного інвертора до мережі

Схема підключення гібридного інвертора до мережі виглядає так: мережа після лічильника і ввідного автомата йде через окремий двополюсний автомат на вхід інвертора GRID. Від виходу LOAD кабель іде в резервний щиток, у якому стоять свої автомати і ПЗВ для важливих приладів.

Між мережею і резервним щитком обов'язково ставлять обхідний перемикач. Він потрібен на випадок, якщо інвертор зламається чи його доведеться віддати в сервіс: тоді важливі прилади просто перемикають на мережу напряму, і вони працюють як раніше, без інвертора.

Якщо у вас є сонячні панелі, віддавати зайву енергію в загальну мережу просто так не можна. Для цього треба оформити договір з оператором системи розподілу як активний споживач. Поки договору немає, інвертор налаштовують на нульовий експорт. Тоді він за допомогою датчика CT стежить, скільки енергії зараз споживає будинок, і бере від панелей рівно стільки, щоб нічого не йшло в мережу.

Окремо треба подумати про нуль. Коли інвертор працює від батареї, нуль на виході LOAD має бути з'єднаний із землею. Без цього ПЗВ у резервному щитку не спрацює, якщо щось трапиться, а газовий котел може не бачити полум'я і не запускатися. У частині інверторів таке з'єднання робить реле всередині, в інших його робить електрик під час монтажу. Як саме, залежить від того, як заземлено ваш будинок.

Схема підключення інвертора Deye

Схема підключення інвертора Deye на прикладі однофазної моделі SUN-6K-SG03LP1-EU на 6 кВт:

1. Батарея 48 В із робочою напругою 40–60 В — на клеми BAT через автомат постійного струму, а кабель зв'язку BMS — у роз'єм CAN чи RS485. Без цього кабелю інвертор заряджає літієву батарею, орієнтуючись лише на напругу, а не на дані її BMS.
2. Панелі — на два входи PV. Кожен трекер працює в діапазоні 125–425 В. Напругу ланцюжка панелей рахують для найхолоднішого дня, бо на морозі вона зростає.
3. Мережа — на GRID через двополюсний автомат.
4. Резервний щиток — на LOAD.
5. Генератор, якщо він є, — на GEN.
6. Датчик CT — на фазний дріт вводу, стрілкою в напрямку, вказаному в інструкції.
7. Заземлення — корпус інвертора і рами панелей з'єднують із заземленням будинку.

Пікову потужність 12 кВт ця модель тримає до 10 секунд і цього вистачає, щоб запустити насос чи компресор холодильника. Звідки брати енергію насамперед, нульовий експорт і струм заряду налаштовують з дисплея або в застосунку вже після монтажу.

Чи потрібен АВР для гібридного інвертора

Для перемикання між мережею і батареєю ні, інвертор робить це сам за допомогою вбудованого реле. Окремий АВР знадобиться у двох випадках:

• В інвертора один вхід змінного струму, а джерел два: мережа і генератор. Тоді АВР вибирає, що подати на вхід інвертора.
• Резервні групи мають самі повернутися на мережу, якщо інвертор зламається. Тоді АВР ставлять замість ручного обхідного перемикача.

Схема підключення гібридного інвертора через АВР у першому випадку така: мережа і генератор приходять на АВР, його вихід іде на вхід інвертора, а резервний щиток живиться від LOAD. Контактори в АВР заблоковані механічно, тож мережа і генератор не можуть з'єднатися між собою.

Схема підключення гібридного інвертора в квартирі

Схема підключення гібридного інвертора в квартирі простіша, бо панелей зазвичай немає, а ввід однофазний. Інвертор на 3–5 кВт і батарею ставлять у коридорі, коморі чи на утепленому балконі, де сухо і немає прямого сонця. Від квартирного щита кабель іде на вхід GRID, а від виходу LOAD живляться світло, розетки кухні з холодильником, роутер і газовий котел, якщо опалення індивідуальне.

Батареї LiFePO4 не виділяють газу, тож їх можна тримати в житлових приміщеннях, але не біля радіатора. Заряджати їх на морозі не можна, тож на неутепленому балконі взимку вони не працюватимуть як слід. Кабель між батареєю й інвертором роблять якомога коротшим, щоб на ньому не губилася напруга. Інвертор важить приблизно 20–30 кг, тому його вішають на капітальну стіну, лишаючи довкола вільне місце для охолодження.

Як підключити гібридний інвертор до будинку з трифазним вводом: однофазний інвертор забезпечує резервом лише одну фазу, тож усі важливі групи переносять на неї. Якщо в будинку є трифазні насоси чи інші трифазні прилади, потрібен трифазний гібридний інвертор. Резервний щиток, обхідний перемикач і прокладання кабелів роблять під час збирання й монтажу електрощитів.

Типові помилки під час монтажу

Більшість проблем із гібридними системами виникає не через сам інвертор, а через монтаж:

• Весь будинок на виході LOAD. Бойлер чи електроплита перевантажують інвертор і розряджають батарею за лічені хвилини.
• Спільна нульова шина. Нуль резервного щитка з'єднують із нулем основного, і ПЗВ починають вибивати без видимої причини.
• Тонкий і довгий кабель батареї без захисту постійного струму. Він гріється, а при великому струмі напруга просідає так, що інвертор вимикається раніше, ніж розрядиться батарея.
• Батарея без кабелю зв'язку BMS. Інвертор неправильно рахує заряд і може недозаряджати літієву батарею.
• Датчик CT встановлено не тим боком. Інвертор бачить споживання з протилежним знаком і віддає енергію в мережу замість того, щоб обмежувати панелі.

Як вибрати гібридний інвертор для свого будинку:

• Потужність. Порахуйте, які прилади з резервного щитка працюватимуть одночасно, і додайте запас на запуск насоса чи холодильника: у момент старту двигуни беруть у кілька разів більше. Для квартири зазвичай вистачає 3–5 кВт, для будинку потрібно 5–8 кВт.
• Напруга батареї. Якщо інвертор потужніший за 3 кВт, беріть систему на 48 В. На 12 чи 24 В струм виходить такий великий, що кабелі й клеми гріються.
• Чи «дружить» інвертор із батареєю. Перевірте, чи підтримує він літієві батареї LiFePO4 і чи має той самий спосіб зв'язку з ними (BMS). Наприклад, батарея ZEGOR на 51,2 В і 10,4 кВт·год вміє «спілкуватися» з інвертором і через RS485, і через CAN.
• Кількість фаз. Однофазний інвертор для однофазного будинку, трифазний — якщо у вас три фази і є трифазні прилади.
• Входи для сонячних панелей. Якщо плануєте панелі зараз чи в майбутньому, подивіться, скільки в інвертора входів і на яку напругу вони розраховані.
• Підключення генератора. Якщо у вас є генератор, потрібен вхід GEN і сухий контакт, через який інвертор сам запускатиме генератор, коли батарея сідає.

Порівнюючи гібридний інвертор з іншими варіантами резервного живлення, дивіться не лише на ціну самого інвертора, а й на вартість батареї. Саме батарея вирішує, скільки годин будинок проживе без світла, і часто вона коштує не менше, ніж сам інвертор.

Питання — відповідь

1. Як підібрати інвертор і акумулятор для квартири?

Інвертор підбирають за потужністю приладів, які працюють одночасно, а акумулятор — за енергією на весь час відключення. Холодильник, світло, роутер, телевізор, ноутбук і газовий котел разом рідко споживають більше 1,5 кВт, тож вистачає інвертора на 3–5 кВт. Якщо в середньому прилади споживають 300–400 Вт, на 8 годин без світла потрібно 2,4–3,2 кВт·год, і батарея 51,2 В на 100 А·год, тобто 5,1 кВт·год, покриває цю потребу із запасом.

2. Як перезавантажити інвертор Deye?

Інвертор Deye перезавантажують, повністю вимкнувши живлення: вимкніть автомат мережі на вході GRID, вимикач панелей і автомат батареї. Зачекайте кілька хвилин, поки згасне дисплей, і вмикайте все в порядку, вказаному в інструкції до вашої моделі, зазвичай починаючи з батареї. Якщо помилка повертається, перепишіть її код із дисплея і передайте сервісу, а не перезавантажуйте інвертор знову і знову.

3. Чим гібридний інвертор відрізняється від мережевого?

У гібридного інвертора є батарея і резервний вихід, а в мережевого ні. Мережевий лише перетворює енергію панелей і віддає її будинку та мережі, а коли світло зникає, вимикається разом із мережею навіть сонячного дня, бо так вимагають правила безпеки. Гібридний у цю мить переходить на батарею і продовжує живити важливі прилади.