ИБП или генератор для частного дома: что выбрать и когда нужны оба

ИБП для частного дома вместо генератора подходит, если свет пропадает на 4–8 часов и беречь нужно только газовый котёл, роутер и освещение. На такую нагрузку в 200 Вт и 8 часов нужно около 3,8 кВт·ч свинцовых аккумуляторов или 2,1 кВт·ч литий-железо-фосфатных (LiFePO4). Если отключения длятся сутками или в доме есть скважинный насос, нужен генератор. Инверторный TSS SGG 4200Ei на 4,2 кВт стоит 68 640 ₽ и на одном баке в 15 литров отдаёт около 26 кВт·ч. Для дома постоянного проживания лучше всего работает связка генератора и ИБП. Генератор запускается сам через блок АВР-С 8000/230/400 за 24 896 ₽, а небольшой ИБП держит котёл, пока генератор заводится. Цены указаны на момент публикации. ИБП в каталоге ТСС нет, поэтому моделей и цен ИБП мы не приводим: ниже метод расчёта, по которому любое предложение можно проверить самостоятельно.

Чем ИБП отличается от генератора

Генератор — источник энергии: двигатель сжигает бензин, альтернатор вырабатывает ток, и пока в баке есть топливо, дом получает питание. ИБП (источник бесперебойного питания) энергию не вырабатывает. Он заряжает аккумуляторы от сети, пока она есть, а при отключении инвертор собирает из постоянного тока батарей переменное напряжение 230 В.

Под запросом «ИБП вместо генератора» обычно понимают не офисный бесперебойник для компьютера, а инвертор с зарядным устройством и блоком внешних аккумуляторов. Он подключается к щиту и питает выделенную группу розеток: котёл, насос отопления, роутер, свет. Офисный ИБП с встроенной батареей держит нагрузку минуты, а домашней системе нужны часы. Разница — в батареях, которые подбирают под задачу.

Короткий вывод о том, когда хватит ИБП, есть в статье генератор для частного дома. Здесь — подробный расчёт и сравнение.

ИБП или генератор: сравнение по критериям

Из таблицы видно, что ИБП и генератор решают разные задачи. ИБП даёт непрерывность и тишину, но запас энергии у него небольшой. Генератор даёт объём энергии, но с перерывом на запуск и с шумом. Поэтому на вопрос «что лучше для дома: ИБП или генератор» ответ зависит от длительности отключений и от того, есть ли в нагрузке двигатели.

Расчёт ИБП для частного дома вместо генератора

Ёмкость батарей считают по энергии, которую нужно отдать за отключение:

Ёмкость АКБ, Вт·ч = мощность нагрузки, Вт × время, ч ÷ (глубина разряда × КПД инвертора)

Допущения в расчёте ниже:

• Мощность нагрузки — средняя, а не пиковая. В неё входит и собственное потребление инвертора, а оно у домашних моделей составляет десятки ватт и указано в паспорте. Котёл с циркуляционным насосом, роутер, светодиодный свет и инвертор вместе дают порядка 200 Вт. С холодильником, компрессор которого работает циклами, получается около 300 Вт. Свои цифры берите из паспортов приборов.
• Глубина разряда. Для свинцово-кислотных и AGM батарей берут около 50%: глубже разряжать можно, но срок службы заметно падает. Для LiFePO4 берут 80–90%, в расчёте — 90%.
• КПД инвертора — 0,85. У разных моделей он находится в диапазоне примерно 0,85–0,93, поэтому расчёт с 0,85 даёт запас.
• Температура — комнатная. На холоде ёмкость свинцовых батарей ощутимо снижается, поэтому их ставят в отапливаемом помещении.

Чтобы перевести ватт-часы в батареи, ёмкость в ампер-часах умножают на напряжение. Батарея 12 В 100 А·ч хранит 1,2 кВт·ч, модуль LiFePO4 12,8 В 100 А·ч — 1,28 кВт·ч. Значит, отключение на 8 часов при нагрузке 200 Вт потребует трёх-четырёх батарей AGM 12 В 100 А·ч или двух модулей LiFePO4. На сутки нужно уже девять-десять AGM или пять модулей LiFePO4. Количество округляют до кратного напряжению системы: при 24 В батареи ставят парами, при 48 В — по четыре.

Последняя строка таблицы показывает, почему ИБП перестаёт быть альтернативой генератору, если нагрузка выходит за котёл и свет. Дом, который в среднем потребляет 1 кВт (насос, холодильник, телевизор, немного кухни), за 8 часов разряжает 10–19 кВт·ч батарей. Это банк размером со шкаф: его стоимость стоит сравнить с ценами генераторов в таблицах ниже.

Свинец, AGM или LiFePO4: что меняет тип аккумулятора

Свинцовые и AGM батареи дешевле на старте, и их выбирают, если отключения редкие, а батареи большую часть времени стоят заряженными. LiFePO4 выгоднее при частых отключениях: на каждый киловатт-час полезной энергии нужно почти вдвое меньше номинальной ёмкости, а ресурс в циклах выше. Сравнивать предложения стоит по стоимости полезного киловатт-часа: цену банка делят на номинальную ёмкость, умноженную на рабочую глубину разряда.

Не путайте батареи ИБП со стартерным аккумулятором генератора: тот нужен только для электростартера и автозапуска, о нём — в статье какой аккумулятор нужен генератору.

Пусковые токи: почему насос — граница для ИБП

Ёмкость отвечает на вопрос «сколько часов», а мощность инвертора — на вопрос «что запустится». Скважинный насос прямого пуска на 0,75–1,5 кВт при включении берёт в 3–4 раза больше номинала, холодильник — в 3–5 раз. Инвертор ИБП выдерживает перегрузку обычно секунды и в пределах, указанных в паспорте. Если пусковой бросок больше, ИБП уйдёт в защиту, и дом останется без питания вместе с котлом.

Поэтому ИБП вместо генератора для дома со скважиной нужен с инвертором на 4–5 кВт и выше, даже если средняя нагрузка — 300 Вт. Насос к тому же разряжает батареи быстрее, чем котёл. Генератору бросок пуска даётся проще: у инверторных моделей ТСС максимальная мощность выше номинальной на 5–20%, и запас генератора просто выбирают с учётом пуска. Кратность пуска разных двигателей разобрана в статье пусковые токи двигателей, полный расчёт дома — в статье как рассчитать мощность генератора для дома.

Сколько энергии даёт один бак генератора

Для честного сравнения с батареями посчитаем, сколько киловатт-часов генератор отдаёт на одной заправке. Расчёт простой: номинал × 0,75 × паспортная автономность при 75% нагрузки.

Чтобы запасти те же 26 кВт·ч в батареях LiFePO4 при глубине разряда 90% и КПД 0,85, нужно около 34 кВт·ч номинальной ёмкости, а в AGM — около 61 кВт·ч. Канистра бензина на 20 литров добавляет генератору ещё больше энергии. В этом главное различие: ИБП держит дом за счёт батарей, а генератор — пока подливают топливо.

Есть и оговорка. При малой нагрузке, например котле на 200 Вт, генератор на 4,2 кВт загружен на 5%. Расход при этом меньше паспортного, но уменьшается не пропорционально нагрузке, а в паспорте такая точка не указана. У инверторных моделей обороты двигателя зависят от нагрузки, поэтому на малой мощности они экономичнее и тише обычных. Как считать топливо на отключение — в статье расход топлива генератора.

ИБП вместе с генератором: схема с АВР

Для дома, где живут постоянно, связка решает недостатки обоих устройств. Цепочка выглядит так: сеть и генератор подключены к блоку АВР, за ним стоит ИБП, а к ИБП подключены котёл и электроника.

1. Сеть пропала — ИБП без перерыва переводит котёл на батареи.
2. Блок АВР выдерживает паузу, чтобы не реагировать на короткие просадки, и даёт команду на запуск.
3. Генератор заводится электростартером, прогревается и выходит на обороты.
4. АВР переключает дом на генератор. ИБП снова питает котёл от входа и заряжает батареи.
5. Сеть вернулась — АВР переключает дом обратно и глушит генератор после охлаждения.

Батареям здесь нужно продержать котёл минуты, а с запасом на неудачный автозапуск — около часа. На 300 Вт и 1 час это примерно 0,7 кВт·ч AGM, то есть одна батарея 12 В 100 А·ч. Как настраиваются выдержки и что происходит при неудачном пуске, описано в статьях генератор с автозапуском и АВР для генератора.

Что учесть при подборе связки:

• Генератор считают на всю нагрузку плюс ток заряда батарей ИБП. Мощность заряда указана в паспорте ИБП. Для ИБП двойного преобразования производители обычно рекомендуют генератор с запасом в 1,5–2 раза к мощности ИБП, точная цифра указана в документации к ИБП.
• Частота важнее, чем кажется. ИБП проверяет напряжение и частоту на входе. Если они выходят за допуск, ИБП не принимает генератор и продолжает разряжать батареи. Инверторный генератор держит частоту независимо от оборотов двигателя, поэтому с ИБП он работает надёжнее. Почему так происходит — в статье инверторный генератор.
• Нужны электростартер и разъём под АВР. Сам по себе разъём автоматики не даёт: блок покупается отдельно по артикулу из карточки.

В разделе АВР для портативных станций есть и блоки с пометкой «для инверторных бензиновых генераторов»: АВР-С 9000/230 за 25 221 ₽ и АВР-С 9000/230/400 с рубильником на 100 А за 45 724 ₽. В карточках перечисленных выше генераторов указан блок 190099, поэтому совместимость другого блока с вашей моделью уточняйте до заказа. У тихого SGG 6000ESi на 6 кВт и 58 дБ за 141 896 ₽ разъём под АВР есть, но артикул блока в карточке не указан.

Инверторные генераторы с разъёмом под АВР для связки с ИБП

Арт. 060048В наличии

Бензогенератор инверторный TSS SGG 4200Ei

68 640 ₽/шт.

В корзину

Арт. 060040В наличии

Бензогенератор инверторный TSS SGG 5000Ei

78 240 ₽/шт.

В корзину

Арт. 060053В наличии

Бензогенератор инверторный TSS SGG 5000ESi

112 320 ₽/шт.

В корзину

Арт. 060027В наличии

Бензогенератор инверторный TSS SGG 7000Ei

100 624 ₽/шт.

В корзину

Если в связке нет ИБП, котёл с электронной платой на время запуска генератора останавливается, а после подачи питания перезапускается по своей программе. ИБП убирает этот перерыв полностью. Подключать генератор к щиту можно только через блок АВР или реверсивный рубильник, о схемах — в статье как подключить генератор к дому.

Генератор или аккумулятор для частного дома: решение по сценарию

Подбор генератора под котёл с расчётом его потребления — в статье генератор для газового котла.

Блоки АВР-С для автозапуска и генератор с разъёмом под АВР

Арт. 190099В наличии

Блок АВР-С 8000/230/400

21 909 ₽24 896 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 190077В наличии

Блок АВР-С 9000/230

22 195 ₽25 222 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 190777В наличии

Блок АВР-С 9000/230/400

40 237 ₽45 724 ₽−12%/шт.

В корзину

Арт. 060019В наличии

Бензогенератор TSS SGG 3200EN Duplex

48 480 ₽/шт.

В корзину

Чек-лист перед выбором

1. Выпишите приборы, которые должны работать при отключении, и их мощность из паспортов. Отдельно отметьте двигатели: насос, компрессор холодильника.
2. Оцените типичную длительность отключений на вашей линии и их частоту: раз в месяц или несколько раз в сутки.
3. Посчитайте ёмкость по формуле: нагрузка × часы ÷ (глубина разряда × 0,85). Сравните предложения ИБП по стоимости полезного киловатт-часа.
4. Проверьте пусковой бросок самого тяжёлого двигателя по паспортной перегрузке инвертора ИБП.
5. Если выходит больше 6–8 кВт·ч или в нагрузке есть насос, считайте генератор: номинал, бак, шум у окон и место установки на улице.
6. Для дома постоянного проживания закладывайте генератор с разъёмом АВР, блок АВР-С и ИБП на час работы котла.

Генераторы для резерва — в разделах инверторные бензогенераторы и бензогенераторы. PROTSS — официальный дилер ТСС: доставляем по России, работаем с юрлицами по счёту, в том числе по 44-ФЗ и 223-ФЗ, юрлицам действуют скидки до 30%. Сервисные центры ТСС есть в Москве, Екатеринбурге, Самаре, Ростове-на-Дону и Симферополе.