Что делать при малой выделенной мощности?
Владельцы частных домохозяйств, находящихся в черте города и окружённых многоэтажками, часто сталкиваются с проблемой малой выделенной мощности. Если в обычной квартире 3-3,5 кВт может быть достаточно для того, чтобы с комфортом использовать минимальный набор электроприборов, то в частном доме нет и половины служб, доступных жильцам многоэтажек. Подключение отопительного и водогрейного котла, сельскохозяйственной и строительной техники – всё это требует дополнительной мощности, которую к постройке просто не подвели, и по проекту она не предусмотрена. Как же быть в такой ситуации? Давайте разбираться.
В принципе, та же самая проблема часто встречается и в дачных кооперативах: выделенная мощность невысокая, а для подключения одних приборов приходится жертвовать работой других или постоянно ходить включать защитную автоматику, которая срабатывает, обнаружив перегруз. Поскольку проблемы, с которыми сталкиваются жильцы частного сектора, почти полностью повторяют аналогичные трудности дачников, далее мы будем рассматривать их, не разделяя.
Сложности и рациональный подход
Вряд ли нужно объяснять, с чем именно сопряжены неприятности в домах с недостаточным выделенным резервом мощности. В основном всё выражается именно тем, что хозяева вынуждены приучать себя чётко соблюдать порядок включения приборов, не забывая, какие из них можно включать одновременно, а какие – нельзя. Кроме срабатывания автоматов в распределительном щитке, практически всегда страдает и стабильность вольтажа. Подобные локальные сети очень чувствительны к перепадам напряжения, что негативно отражается не только на скачущей яркости освещения, но и на работоспособности более крупной техники, которая постоянно подвергается ненужным нагрузкам. В зависимости от того, как проложены коммуникации между двумя соседними домохозяйствами, вольтаж может проседать и от того, что силовую технику эксплуатируют соседи, то есть, масштаб проблемы только возрастает.
В случаях, когда дискомфорт от описываемых обстоятельств начинает переходить все разумные рамки, стоит задуматься о том, чтобы проложить новые провода от ближайшего столба или подстанции. Мероприятия, подобные этим, конечно, никак нельзя назвать бюджетным решением, однако их пользу невозможно переоценить. К сожалению, даже так выйти из ситуации не всегда возможно: где-то из-за того, что работы не удастся согласовать с проверяющими органами, где-то по причине существенной удалённости ближайшего из крупных распределительных узлов, где-то из-за того, что в результате сформируется ещё больший перекос фаз между несколькими соседствующими домохозяйствами.
Большинство аварийных ситуаций, связанных с выходом за пределы разрешённой мощности, приходятся на осень. В это время хозяева запускают котлы и насосы для обеспечения циркуляции воды в отопительных контурах, из-за чего и происходит перегруз. Если летом работает только минимально необходимая техника (холодильник, радио, телевизор, компьютер), и к ней лишь эпизодически присоединяется более мощная (пылесос, электрочайник, утюг, насос для полива растений), то зимой все предыдущие не теряют своей актуальности, а вот от новых никак отказаться нельзя.
Как понятно, далее мы будем исходить исключительно из того, что заменить подводящие коммуникации никак нельзя, и проблему необходимо решать исключительно локально. Профессиональные электромонтажники отчётливо понимают, что любые манипуляции при ограниченной мощности – это ходьба по тонкому льду, однако даже её можно сделать во много раз безопаснее, если проявить смекалку. Потому вначале следует определиться с жёсткостью ограничений разного характера. К примеру, если в технической документации указан предел в 3,5 кВт, под этой цифрой подразумевается номинальный эксплуатационный предел. Реальный же обычно на 0,5 кВт выше. То есть, при условии верно составленного плана приоритезации нагрузки и грамотного планирования можно без опаски эксплуатировать технику совокупной мощностью строго до 4 кВт. Те, кто скажет, что это тоже совсем немного, очень ошибутся. Для понимания можно сказать, что в «дополнительные» 500 Вт с лёгкостью вложатся все Ваши обязательные потребители: холодильник, телевизор, несколько люстр со светодиодными лампочками, ноутбук или компьютер, сразу парочка зарядных устройств для гаджетов. Как видим, складывается парадоксальная ситуация: минимально необходимый набор электроприборов действительно можно эксплуатировать одновременно и без опаски, поскольку даже их совокупная мощность не так велика. Можно ли это знание полезно использовать при проектировании домашней сети? Безусловно.
Если вы решили затеять существенные изменения в электрических коммуникациях своего частного дома или дачи, следует крайне внимательно составить схему сети. Давайте исходить из того, что реальный предел вашей сети составляет ровно 4000 Вт. На него рассчитана защитная автоматика в щитках, провода и кабели, которые подходят к зданию, модули во вводном распределительном устройстве. Тогда при составлении плана проводки следует выделить около 800 Вт под обязательные нужды – именно те приборы, которые описаны немного выше, плюс небольшой запас на расширение парка домашней техники. Обычно этой величины вполне хватает по самой банальной причине: нельзя одновременно находиться в нескольких местах. Человек либо пылесосит, либо гладит бельё, либо принимает душ, либо работает в саду. То есть вероятность одновременного включения силовой техники крайне мала. Если же в доме живёт большое количество людей, вероятность одновременной эксплуатации разных систем действительно выше, но не настолько, как кажется: никто не будет смотреть телевизор, когда рядом шумно работает пылесос, да и затеваться с глажкой вряд ли кто-то станет, если при этом он мешает другому, занятому уборкой. Потому реальная нагрузка на сеть даже в семье из пяти человек, каждый из которых активно использует что-то электрозависимое в конкретный момент, редко превышает 1000-1200 кВт. На практике всё это ведёт к тому, что выделять более 25% мощности под технику, которая считается работающей постоянно, не имеет смысла.
Перераспределить нагрузку можно и в уже существующей сети. Для этого необходимо вскрыть в комнатах распределительные и монтажные коробки, произвести перекоммутацию проводов и корректно присоединить данные контуры к определённым автоматам в щитке. Если проводка была сделана технологично, такие манипуляции можно проделать и за один день, в течении нескольких часов. Холодильник и телевизор вряд ли в ближайшие годы поменяют своё месторасположение, светильники с люстрами и так закреплены – то есть, вы можете быть уверены, что конкретные электроточки можно присоединять к автоматам, рассчитанным на минимальную нагрузку.
Нетрудно посчитать, что у нас «в распоряжении» осталось ещё целых 3000-3200 Вт. Эту мощность требуется разумно распределить между теми приборами, которые в одиночку способны потреблять свыше 1 кВт. При этом их все можно разбить на три группы:
- с малой продолжительностью работы (электрочайник, блендер);
- со средней продолжительностью работы (утюг, пылесос);
- с высокой продолжительностью работы (бойлер, электрический обогреватель, электрокотёл).
Кроме того, во внимание принимается и то, насколько велик может быть скачок силы тока в сети при включении каждого такого устройства. Если оно оснащено электродвигателем (насос, перфоратор, электропила, пылесос или станок), пусковой ток может превышать рабочий в 2-3 раза, то есть такую технику можно запускать только при условии, что вся остальная, сравнимая по мощности, отключена. Именно здесь на первый план выходит система расстановки приоритетов, которая и положена в основу рационального хозяйствования при условии серьёзных ограничений по мощности. Если у вас установлена система типа «Умный дом», будет достаточно настроить приоритеты буквально в несколько кликов через приложение на компьютере или смартфоне, а при отсутствии таковой – приобрести специальные розетки или парные устройства для контроля электропитания.
Сегодня существует довольно большое количество систем автоматики, которые позволяют установить приоритетность работы электроприборов. При этом отметим, что некоторые марки продвигаются более агрессивно и создают вокруг себя почти магический ореол, выступают некими «палочками-выручалочками», пригодными для всех случаев жизни, однако это не совсем так. К примеру, в интернет-магазинах можно найти специальные пары устройств блочного типа, которые необходимо вставить в розетку, а затем уже в них включить свою технику. Их продают и под названием «оптимизаторов нагрузки», и как «автономные реле приоритета» – а суть всех приспособлений одна и та же. Два модуля связаны между собой по радиоканалу и запрещают друг другу работать, если через один из них в этот момент проходит ток, необходимый для эксплуатации бытовой техники. В зависимости от производителя и класса изделия можно настраивать режимы по времени, с жёсткими и плавающими циклами и пр. Сегодня в продаже уже можно найти заводские смарт-розетки, которым для связи не нужен радиоканал, а режимов поддерживается гораздо большее количество.
Рассмотрим принцип действия приоритетов. Предположим, у нас есть 4 помещения: кухня, гостиная, спальня и ванная комната. В кухне мы хотим использовать электрочайник, в гостиной и спальне просто поддерживаем комфортную температуру воздуха при помощи электрообогревателей, в ванной планируем принять душ и прогреваем бойлер. Итого, у нас есть четыре розетки. Пускай первую пару образуют кухня и гостиная, а вторую – спальня и ванная комната. Вспомним о том, как указанные здесь электроприборы соотносятся с тремя группами по продолжительности работы. Если мы хотим выпить чаю, мы включаем электрочайник, а отопление гостиной при этом прерывает свою работу. Рационально ли это? Вполне. Чайник закипит через 3-5 минут, и ни комната, ни обогреватель за это время не успеют даже мало-мальски остыть. Никто не почувствует разницы, однако все цели будут достигнуты: чай заварен, в гостиной по-прежнему тепло, цепи питания не были перегружены, автоматика работает в обычном режиме. Пойдём дальше. Как часто нам нужен бойлер? Скорее всего, неоднократно в течение дня – ведь человек не только купается под тёплой водой, но и моет руки, посуду, продукты при готовке. То есть, основной режим работы бойлера – поддерживающий. Постоянные циклы непродолжительного нагрева чередуются с чуть более продолжительными периодами простоя. А что мы можем сказать о спальне? В течение дня все жильцы обычно находятся в гостиной, а в спальню приходят только в конце вечера. То есть, режим интенсивности отопления данного помещения тоже можно изменить без ущерба для комфорта. Если обогреватель будет работать в промежутках простоя бойлера, спальня не замёрзнет, зато экономия энергии обеспечится автоматически, а проводка останется в порядке.
Аналогичные схемы можно реализовывать также для параллельного отопления нескольких жилых помещений: гостиной и спальни, кабинета и гостиной. Только если в обеих комнатах при этом находятся люди, разумнее добавить в цепь термостат. Это небольшой блок, который монтируется на (или в стену) как обычный выключатель, но при этом отвечает не за управление освещением, а за микроклимат. Тогда переключение питания между парными розетками будет происходить не по времени, а в соответствии с запросом со стороны термостата: если одна комната нагрелась, система переключается на отопление другой, а если первая чересчур остыла, она запросит у работающей приоритет питания.
Решив оборудовать своё жилище подобными парными устройствами приоритета, лучше немного раскошелиться и отдать предпочтение моделям из среднего ценового сегмента и выше. Такие изделия предлагают пользователям гораздо большую гибкость в настройках и позволяют взаимодействовать с системой удалённо, в том числе, через Wi-Fi. Подобная централизация управления энергопотреблением возможна даже при отсутствии Умного дома, а в комплексе с ним работает ещё лучше.