Панели на бане, гараже или сарае: как подключить станцию со второго здания на участке
Если у дома неудобная крыша, а у гаража, бани или сарая есть чистый южный скат, станцию можно собрать на второй постройке тремя способами: панели на постройке с инвертором в доме (длинный DC-кабель), инвертор в постройке с AC-линией в дом или отдельная станция для самой постройки. Для большинства участков лучше всего работает второй вариант, но выбор зависит от расстояния, места для инвертора и состояния проводки.
Три схемы подключения
- Панели на постройке, инвертор в доме. Через участок идёт кабель постоянного тока: напряжение стринга — сотни вольт, и его нужно защитить и проложить с запасом по сечению.
- Инвертор в постройке, в дом идёт AC-линия. Кабель переменного тока 230/400 В привычнее для электриков, защита от пожара понятна, а длинный DC-участок остаётся внутри здания. Инвертор должен стоять в сухом помещении, а не в бане.
- Отдельная станция для постройки. Подходит, когда в гараже есть своя нагрузка — мастерская, зарядка автомобиля — и станции не нужно «питать» дом.
Расчёт потерь: DC-линия 35 м
Возьмём стринг из 10 панелей по 450 Вт, это 4 500 Вт. Типичное напряжение в рабочей точке такой панели около 41–42 В, ток около 11 А (точные значения смотрите в паспорте панели). Стринг даёт примерно 415 В при токе 11 А. Кабель — медь 6 мм², длина одного провода 35 м, туда и обратно 70 м.
- Сопротивление: R = 0,0175 · 70 ÷ 6 ≈ 0,204 Ом (удельное сопротивление меди принято 0,0175 Ом·мм²/м).
- Падение напряжения: 11 А × 0,204 Ом ≈ 2,2 В, что составляет около 0,5 % от 415 В.
- Потери мощности: 11² × 0,204 ≈ 25 Вт, то есть около 0,55 % от 4 500 Вт.
Для высоковольтного стринга потери получаются невелики, поэтому длинная DC-линия физически допустима. Проблемы в другом: DC-кабель трудно защитить автоматом (нужны автоматы постоянного тока), а искрение на соединениях в земле и в стенах опаснее, чем у переменного тока. Подробности о выборе сечения на стороне панелей — в статье о сечении кабеля для панелей, о способах прокладки — в материале про прокладку кабеля. Специальный фотоэлектрический кабель с двойной изоляцией и стойкостью к ультрафиолету лежит в разделе кабеля.
Расчёт: AC-линия 6 кВт на 40 м
Однофазный инвертор 6 кВт при напряжении 230 В отдаёт ток: I = 6 000 ÷ 230 ≈ 26 А. Линия 40 м, два провода, 80 м меди.
- Сечение 4 мм²: R = 0,0175 · 80 ÷ 4 = 0,35 Ом, падение 26 · 0,35 ≈ 9,1 В, или 4 %.
- Сечение 6 мм²: R ≈ 0,233 Ом, падение ≈ 6,1 В, или 2,6 %.
- Сечение 10 мм²: R = 0,14 Ом, падение ≈ 3,7 В, или 1,6 %.
Для линии, по которой станция отдаёт мощность в дом, падение напряжения выгодно держать малым: чем оно больше, тем выше напряжение на клеммах инвертора в момент отдачи, и он может отключиться по перенапряжению. Поэтому для 40 м при 6 кВт берут 10 мм², хотя по нагреву хватило бы и 6. Автомат на такую линию — по току и по сечению, как разобрано в статье о кабеле от инвертора до щита.
Таблица: вариант, кабель, защита
| Вариант | Кабель | Защита | Когда выбирать |
|---|---|---|---|
| Панели на постройке, инвертор в доме | Фотоэлектрический DC-кабель 6 мм² (или 4 мм² на коротких линиях), в трубе или лотке | Выключатель-разъединитель постоянного тока, УЗИП на вводе в обоих зданиях | Расстояние до 30–40 м, в доме есть место для инвертора |
| Инвертор в постройке, AC в дом | Медный силовой кабель 6–10 мм² (по расчёту), в земле или по воздуху | Автомат и УЗО на обоих концах, УЗИП в щитах | Постройка сухая и отапливаемая, длина больше 30 м |
| Отдельная станция постройки | Короткие линии внутри постройки | Свой щит, заземление, УЗИП | В постройке есть собственная нагрузка |
| Парилка, моечная, сырой подвал | Не размещать оборудование | — | Никогда: температура и влажность разрушают электронику и батарею |
Заземление двух зданий
Когда электроустановки двух зданий соединены кабелем, возникают две задачи. Во-первых, нужно уравнивание потенциалов: металлические части станции и обеих построек подключены к главной заземляющей шине своего здания, а сами шины связаны проводником защитного заземления внутри линии или отдельным уравнивающим проводником. Во-вторых, в линии, идущей по земле или воздуху, наводятся перенапряжения при грозе. Как устроены системы TN-C-S и TT на участке, показано в статье о заземлении станции.
Сам по себе второй контур заземления на втором здании не заменяет связи с первым: без неё между зданиями возникает разность потенциалов. Схему выбирает электрик по ПУЭ (правилам устройства электроустановок) и по тому, какая система заземления у вас на вводе.
УЗИП на входе в каждое здание
Кабель между постройками работает как антенна для грозовых наводок. Установите ограничитель перенапряжений на вводе кабеля в каждое здание: на DC-стороне — с гальванической защитой стринга, на AC-стороне — в щите. Правила выбора класса и места установки подробно изложены в статье про УЗИП; нужные аппараты есть в разделе УЗИП. Схему щита и перечень аппаратов смотрите в материале про щит станции.
Особенности бани и других помещений
- Баня. Инвертор и аккумулятор не ставят в парную и в моечную: нагрев и пар убивают электронику, а литиевые батареи нельзя эксплуатировать при высокой температуре. Допустимый диапазон работы указан в паспорте. Подходит сухая предбанная комната без печи рядом либо вынос оборудования в отдельный шкаф вне зоны воздействия пара.
- Деревянные постройки. Кабель прокладывают в металлорукаве или негорючей гофре, оборудование монтируют на негорючем основании с зазором до стены.
- Гараж с автомобилем. Инвертор размещают подальше от места хранения топлива и красок; для гаража подойдёт стальной шкаф.
- Кабель в земле. Прокладка в траншее с песчаной подушкой и сигнальной лентой, в трубе, на глубине по правилам для вашей местности.
Частые вопросы
Можно ли тянуть DC-кабель по земле на 50 м?
Физически можно, потери в таком стринге невелики. Но защита и ремонт сложнее, чем у AC-линии; чаще разумнее инвертор поставить рядом с панелями.
Нужен ли отдельный счётчик на втором здании?
Если постройка питается от того же ввода, отдельный счётчик не нужен. Вопросы учёта и подключения решайте со своей сетевой организацией.
Можно ли пользоваться одним инвертором для дома и гаража?
Да, если мощность и распределение линий рассчитаны. Нагрузку гаража выводят отдельным автоматом в щите.
Что лучше для сарая без электричества?
Небольшая отдельная станция с контроллером и аккумулятором. Подбор оборудования помогает сделать заявка на расчёт.