8 годин роботи ноутбука в блекаут: яку станцію брати та чи врятує сонячна панель взимку

Комплект із зарядної станції та сонячної панелі здається готовим рішенням на випадок тривалих блекаутів: станція зберігає енергію, а панель допомагає поповнювати її запас. Але взимку ефективність такої системи може суттєво відрізнятися від очікувань. У коментарі УНІАН енергетичний експерт Станіслав Ігнатьєв розповів, скільки енергії реально може дати сонячна панель у грудні та січні, чи вистачить цього для живлення техніки та якою має бути потужність панелі, щоб вона не стала просто дорогою покупкою. Водночас інженер та керівник компанії CUSTOS Дмитро Король пояснив, як розрахувати необхідну потужність зарядної станції та на що звертати увагу під час вибору моделі.

Станіслав Ігнатьєв, енергетичний експерт, професор Полтавської політехніки

Комплекти "зарядна станція + сонячна панель" зараз активно продають як рішення на період блекаутів. Наскільки це виправдано в наших умовах, адже взимку сонця мало, дні короткі, часто хмарно? Скільки реально дасть панель у грудні-січні порівняно з рекламними обіцянками?

Такі комплекти справді можуть бути корисними під час тривалих відключень, каже Ігнатьєв. Але важливо не плутати реальні можливості сонячних панелей із рекламними обіцянками. Взимку в Україні вони продовжують виробляти електроенергію, але її обсяг може бути в кілька разів меншим, ніж у сонячний літній день.

"Тому сприймати комплект із невеликою панеллю як повноцінне автономне джерело електроенергії для квартири я б не радив. Це, швидше, додатковий канал підзарядки акумулятора", - наголосив енергетичний експерт.

Сонячна панель на 100 Вт - що вона реально дасть на практиці? Скільки телефонів можна зарядити чи скільки годин зможуть працювати роутер і ноутбук? І яка панель має сенс, якщо потрібно 8 годин працювати вдома на ноутбуці?

"Головна помилка - сприймати напис "100 Вт" на панелі так, ніби вона постійно вироблятиме 100 Вт. Це не так. 100 Вт - це її номінальна пікова потужність за стандартизованих умов. У реальному житті виробіток залежить від інтенсивності сонячного випромінювання, хмарності, орієнтації панелі, кута її нахилу, температури, затінення, снігу, а також втрат у контролері та акумуляторі. В українських умовах різниця між літом і зимою дуже значна. У грудні та січні ми маємо короткий світловий день, низьке положення Сонця над горизонтом і значну кількість похмурих днів. Тому для грубої практичної оцінки я б виходив із того, що 1 кВт правильно встановлених сонячних панелей взимку в Україні може в середньому давати близько 0,8–1,8 кВт·год електроенергії на добу залежно від регіону, місяця, погоди, орієнтації та кута встановлення. Це середній орієнтир", - пояснив Ігнатьєв.

За легкої хмарності це вже можуть бути десятки ватів. За щільної зимової хмарності виробіток інколи падає буквально до одиниць або десятка ватів, додав він.

"Для розуміння масштабу: 100 Вт·год - це 0,1 кВт·год. Цього достатньо, щоб зарядити кілька смартфонів, павербанки, підтримувати роботу роутера певний час або частково компенсувати споживання ноутбука. Але називати 100-ватну панель серйозним джерелом автономного електропостачання квартири взимку було б перебільшенням. Особливо треба бути обережними з рекламною арифметикою на кшталт: 100 Вт × 5 годин = 500 Вт·год. Для грудня в Україні це дуже оптимістичний сценарій. Він передбачає, що панель протягом п’яти годин фактично працюватиме близько до номінальної потужності. У похмурий зимовий день такого не буде", - пояснив експерт.

Якщо потрібно 8 годин працювати на ноутбуці, можна зробити простий розрахунок.

"Сучасний ноутбук під час звичайної офісної роботи може споживати приблизно 40–60 Вт. Візьмемо середнє значення 50 Вт. 50 Вт × 8 годин = 400 Вт·год, або 0,4 кВт·год. Але необхідно врахувати втрати під час заряджання акумулятора, перетворення електроенергії, роботи інвертора та блока живлення. Тому для гарантованих восьми годин роботи я б закладав не 400, а приблизно 450–550 Вт·год корисного запасу енергії", - пояснив Ігнатьєв.

При цьому, за словами експерта, зарядна станція на 500 Вт·год - це мінімальний варіант. Практичніше обирати модель на 700–1000 Вт·год, особливо якщо одночасно потрібно живити Wi-Fi-роутер, освітлення та заряджати телефон.

"Але тут виникає проблема зі 100-ватною сонячною панеллю. Якщо взимку вона за день виробила, наприклад, 100–150 Вт·год, цього може бути недостатньо, щоб відновити запас енергії, витрачений на вісім годин роботи ноутбука. Для такої задачі я б уже дивився щонайменше в бік 400–600 Вт сонячних панелей, а якщо ми хочемо мати більш серйозний зимовий резерв - 600–800 Вт і більше, за умови, що сама зарядна станція дозволяє приймати таку потужність від PV-входу", - пояснив Ігнатьєв.

Чи є сенс саме в панелі взимку, чи вигідніше просто заряджати станцію від розетки, коли світло є? Можливо, панель це переплата за те, що взимку майже не працює? Кому вона справді потрібна, а кому - ні?

"Є, але далеко не для кожного. Якщо електроенергію відновлюють хоча б на кілька годин щодоби і зарядна станція має швидке заряджання від мережі, то з економічної та практичної точки зору пріоритетом має бути заряджання станції від розетки. Умовно кажучи, якщо мережа з’явилася на дві години і станція за цей час може зарядитися до 80–100%, то намагатися отримати таку саму кількість енергії від невеликої 100-ватної панелі протягом похмурого грудневого дня особливого сенсу немає", - зазначив експерт.

"Я б рекомендував її насамперед людям, які живуть у приватному будинку і мають можливість нормально встановити панелі - без затінення, із правильною орієнтацією та зимовим кутом нахилу. Так само це має сенс для дачі, заміського будинку, мобільного робочого місця, волонтерських або польових потреб, тобто всюди, де доступ до електромережі нестабільний або його може не бути протягом тривалого часу. Інша ситуація - квартира у багатоповерхівці. Панель, яку людина встановила всередині за склом вікна або на невеликому балконі, частково затіненому сусіднім будинком, може показувати дуже скромний результат. Скло, неправильний кут, орієнтація балкона та затінення ще більше знижують зимовий виробіток", - підсумував Ігнатьєв.

Дмитро Король, інженер

Зарядних станцій зараз безліч, ціни різняться в рази. Як не викинути гроші на погану - на що дивитися насправді? Ємність, потужність, тип батареї, кількість циклів заряду? На чому продавці "економлять", а покупці потім шкодують?

Експерт пояснив, що зарядні станції можна умовно поділити на кілька категорій залежно від потреб. Якщо йдеться лише про базові речі - роботу ноутбука, заряджання телефона та мінімальне освітлення, - достатньо найпростішої станції потужністю близько 1 кВт і ємністю близько 1 кВт·год. Зазвичай такі моделі коштують близько 25 тисяч гривень залежно від виробника.

Якщо ж станція має забезпечувати більший комфорт під час відключень - наприклад, живити холодильник, котел та інші необхідні прилади, - варто дивитися на моделі потужністю 1,5–2 кВт. Якщо від зарядної станції живити холодильник і котел, то моделі потужністю до 2 кВт у багатьох випадках вистачить приблизно на добу.

Якщо ж потрібно зберегти більший комфорт під час блекауту - мати освітлення та одночасно користуватися потужнішими електроприладами, - варто розглядати станції потужністю понад 2 кВт.

При виборі зарядної станції важливо розрізняти два показники - ємність акумулятора та потужність. Ємність вимірюється у Вт·год і показує, скільки енергії може накопичити станція та на який час її вистачить залежно від споживання. Потужність вимірюється у ватах і визначає, які прилади можна одночасно підключати до станції.

Також наразі на ринку є різні варіанти, зокрема літій-іонні та літій-залізо-фосфатні (LiFePO₄) батареї. За словами експерта, літій-іонні акумулятори легші. Наприклад, зарядна станція ємністю 3,5 кВт·год може важити близько 30 кг. Для порівняння, аналогічна станція EcoFlow з літій-залізо-фосфатним акумулятором важить близько 60 кг.

"Вони для різних задач. Тобто літій-іонні батареї (Li-NMC) використовуються для портативних зарядних станцій - коли вам потрібно постійно її переносити, бути в русі. Літій-залізо-фосфатні (LiFePO₄) зазвичай використовуються для стаціонарних систем", - пояснив Король.

Якщо йдеться про акумулятори від відомих виробників, таких як Jackery, EcoFlow та інші, то зазвичай вони мають надійні системи захисту. У саморобних або кустарно зібраних зарядних станціях варто перевіряти, яка BMS-плата встановлена та чи забезпечує вона належний захист акумулятора. Адже літієві акумулятори за неякісного складання можуть становити пожежну небезпеку.

"В Україні є багато якісних виробників, але трапляються й ті, хто економить на важливих компонентах. Наприклад, мій проєкт здебільшого спрямований на мілітарну сферу. І останнім часом ми стикаємося з тим, що дуже часто військові закуповують ті ж самі EcoFlow, умовно, на Prom, і їм приїжджають підробки. Тобто там немає захисту. І моя порада як виробника - не шукайте дешеву станцію. Якщо всюди ваша модель умовно коштує 60 тисяч грн, а ви знайшли за 40, то це, найімовірніше, підробка. Немає такого демпінгу у нас на ринку. Дуже добре перевіряйте, кому ви платите гроші та чи офіційно платите", - зазначив інженер.

"Ще один спосіб економії виробників - використання вживаних акумуляторів. З акумуляторними батареями дуже складно працювати, тому що ви не можете передбачити, як той чи інший акумуляторний елемент може себе повести. Там у більшості випадків є 54 елементи. І кожен із них - як пальчикова батарейка. Якщо частина з них вживана, це може стати проблемою", - пояснив Король.

Найгірший сценарій - займання. Літієві батареї можуть горіти дуже інтенсивно, тому важливо, щоб конструкція станції передбачала додатковий захист - наприклад, металевий корпус. Втім, деякі виробники натомість використовують пластикові корпуси.

Яка станція потрібна, щоб працювати на ноутбуці 8 годин у блекаут - як самому вирахувати ємність? На що множити, щоб зрозуміти, скільки ват-годин треба під свої пристрої?

Щоб приблизно розрахувати, скільки енергії потрібно для роботи ноутбука, варто подивитися на характеристики його зарядного пристрою. Більшість звичайних офісних ноутбуків споживають близько 60–70 Вт.

Наприклад, якщо ноутбук споживає 60 Вт і має працювати 8 годин, потрібно близько 480 Вт·год енергії. Однак під час розрахунку варто враховувати й втрати енергії, тому на практиці запас має бути більшим.

"Тобто я завжди кожному, хто до мене приходить радитися, рекомендую додавати мінімум 20% на втрати, тобто на перетворення різних типів струму. Найпростіша станція, яку б я радив для живлення ноутбука протягом 8 годин, - це станція ємністю 600 Вт·год", - зазначив експерт.

"Дуже гарний приклад. На цьому блоці є позначка Output - після моделі, у верхніх рядках. Там є значення 20 В і 2,25 А. Щоб визначити, скільки він споживає, ви берете 20 В і множите на 2,25. Це буде 45 Вт. Потім 45 Вт множите на 8 годин роботи. Це буде 360 Вт·год - таку ємність має мати станція, щоб працювати на цьому ноутбуці", - пояснив Король.

Якщо зарядна станція потрібна для живлення холодильника та котла, розрахунок також можна зробити досить просто. Звичайний холодильник і газовий котел у середньому разом споживають близько 150 Вт.

Тобто за добу ці прилади витратять приблизно 3,6 кВт·год, якщо працюватимуть безперервно. Водночас на практиці холодильник і котел не споживають максимальну потужність постійно, тому фактичний час роботи від зарядної станції може бути довшим.