Огляд системи автономного енергопостачання будинку KSTAR BluE H5-10

“В енергетиці немає магії”… Так починалася рівно рік тому стаття на Межі, що описувала методи досягнення енергонезалежності. Втім, як раз магією і відчувається те, що під час вимкнення світла в мережі весь будинок чи квартира продовжує працювати так, наче нічого не сталося. Тогорічний матеріал констатував, що розумний пік енергонезалежності приватного будинку в українських умовах — це інвертор, акумуляторна батарея, генератор та (опціонально) сонячні панелі. Нажаль, до сонячної частини на практиці так і не дійшло, але тепер з’явилася можливість порівняти власну систему на простих компонентах з готовим рішенням all-in-one топового рівня. Так би мовити, подивитися, чим Cadillac відрізняється від Chevrolet.

Отже, на тест прийшла система KSTAR BluE H5-10, що складається з інвертора BluE-S 5000D та батареї BluE-PACK10.2, вартістю понад 280 тис. грн. 

Технічні характеристики

Приводити всі технічні характеристики інвертора та акумуляторного блоку немає сенсу, адже в посібнику користувача вони займають 5 сторінок. Це особливо актуально при підборі сонячних панелей під існуючу систему або для країн з різними параметрами електричної мережі, але не так важливо просто для огляду. Тож залишимо те, що має зацікавити пересічного користувача:

Огляд, інсталяція та тестування

Вся система займає три величезних картонних коробки. В них знаходяться абсолютно все, що треба для підключення системи до підготовленої електромережі будинку:

• Інвертор KSTAR BluE-S 5000D;
• Конектори для підключення до мережі 220 В;
• Дві батареї BluE-PACK5.1;
• Дроти для підключення батареї до інвертора та між собою;
• Комплект настінного кріплення інвертора та батареї.

Те, що у специфікації іменується BluE-PACK10.2 насправді є двома окремими батареями BluE-PACK5.1 з набором з’єднання їх між собою. Взагалі, треба внести ясність щодо асортименту продукції KSTAR, бо є певна плутанина. Всього існує три варіанти інвертора (BluE-S 3680D, BluE-S 5000D та BluE-S 6000D) та одна батарея BluE-PACK5.1, які можна придбати окремо або у складі готових систем у таких комбінаціях:

Тобто всі варіанти батарей насправді є наборами із відповідної кількості BluE-PACK5.1 та дротів для з’єднання декількох батарей між собою. За бажанням, власник, наприклад, KSTAR BluE H5-10 з ємністю 10,2 кВт·год (з двома BluE-PACK5.1, що ховаються під маркуванням BluE-PACK10.2) може докупити ще одну чи дві батареї та отримати систему з ємністю 15,3 чи 20,4 кВт·год. Також, батареї KSTAR BluE-PACK5.1 та інвертори (включно з BluE-S 6000D потужністю 6000 Вт) можна придбати окремо – скажімо, для покращення вже існуючої системи на простіших компонентах.

Вся система дуже важка, акумулятори взагалі реально пересувати та встановлювати тільки вдвох. Для інсталяції потрібна лише стіна та рівна підлога – все інше йде в комплекті. Спочатку кріпиться перший акумулятор, потім на нього – другий, потім до нього зверху – інвертор з кабельною коробкою, що є частиною його конструкції. Збірка займає буквально 10 хвилин, адже не треба нічого вигадувати чи купувати додаткові деталі. Якщо в систему хочеться додати ще 1 чи 2 блоки акумуляторів, щоб підняти сукупну ємність до 15 чи 20 кВт·год, то їх треба встановлювати збоку і також докупати інсталяційний комплект для з’єднання з основною системою. 4 блоки BluE-PACK5.1 є максимальною комплектацією, додати ще п’ятий не вийде, але навряд чи й потрібно.

Кабелі підключення батареї до інвертора та другої батареї паралельно до першої

До встановлення є певні вимоги:

• Не у житловій кімнаті;
• Без попадання прямих сонячних променів;
• Не допускати температури нижче нуля;
• Не вище 90% вологості;
• Добра вентиляція;
• Від кожної сторони треба відступити не менше 600 мм від інших предметів.

Оскільки система відповідає стандарту захисту IP65 (повний захист від пилу, захист від струй води з усіх напрямків), то виробник заявляє про можливість встановлювати її назовні. Нажаль, в Україні це неможливо через мінусові температури взимку: в той час, як діапазон робочих температур інвертора без проблем покриває будь-яку нашу погоду, зарядку батарей згідно з інструкцією забороняється проводити в мінусову температуру, а розряджати – нижче -10 градусів. Тож в наших умовах ставити прийдеться в якесь технічне приміщення.

Специфікації інвертора

Результат збірки, чесно кажучи, вражає: на відміну від типових систем зі звичайними акумуляторами, продукт виглядає саме продуктом на рівні Tesla Powerwall, а не «самопалом». І це стосується не тільки зовнішності. Всі з’єднання виконані на якісних дорогих індустріальних роз’ємах, всі дроти в комплекті повністю підготовлені для швидкого підключення… Інвертор приблизно вчетверо важчий за звичні бюджетні рішення аналогічного класу 48 В, 5 кВт.

Специфікації батареї

Окремо важливо пояснити про батареї. Кожний блок KSTAR BluE-PACK5.1 збирається на основі окремих акумуляторів типу LiFePO4 виробництва CATL. Ми не розбирали батарею, але зазвичай це елементи з напругою 3,2 В, тобто всередині для 51,2-вольтової збірки їх має бути 16 за умови використання елементів ємністю 100 А⋅год. Ці елементи мають різну якість від одного виробника до іншого (і тут CATL є на доброму рахунку в індустрії). І також можуть мати різну гарантовану кількість циклів заряд-розряд – скажімо, в Україні можна знайти CATL на «понад 2000 циклів», в той час, як у продукті KSTAR встановлено батареї найвищого гатунку – до 10000 циклів, згідно з заявами виробника та 10-річної (!) заводської гарантії на характеристики батареї.

Нажаль, перевірити це неможливо навіть у довготривалому тестуванні, тож доведеться вірити на слово – як мінімум, українська гарантія від продавця складає 36 місяців, теж немало. Так от: безумовно, на нашому ринку є батареї дешевші за KSTAR, але якщо вони вийдуть з ладу через три роки, а KSTAR пропрацює десять, то сумарна вартість володіння «дешевою» системою буде вдвічі вищою. Те ж саме можна сказати й про інвертор – бо типові китайські товари у місцевих продавців мають гарантію від 30 днів (!) до 12 місяців, на відміну від 3-річної на KSTAR в Україні (виробник дає навіть 5 років, але «нам так не буде»).

На батареях фізично є тільки простенький 4-сегментний індикатор заряду-розряду. З усім тим, вони передають велику кількість «телеметрії» про статус до інвертора, де її можна подивитися на дисплеї панелі керування. Чесно кажучи, все це нагадує техніку 1990-тих років: 4-рядний РК-дисплей з підсвіткою, 4 кнопки керування, всілякі скорочення у текстах повідомлень… Звісно, інструкція повністю документує функції, але на щастя, справді користуватися цією панеллю треба тільки майстру в процесі налаштування системи при першому старті – далі весь моніторинг користувач може робити віддалено за допомогою Wi-Fi-адаптеру в комплекті BluE-H5 та мобільного додатка.

Посібник користувача займає 85 сторінок і ставитися до його змісту треба серйозно, якщо є бажання вникнути в роботу системи чи встановити її самотужки. Це стосується не тільки фізичного підключення, але й налаштувань, бо вони не мають «захисту від дурня» і при вивченні «методом тику» можна наробити багато шкоди, яку не покриє гарантія. Якщо ж інсталяцію робить майстер, то користувач може взагалі не відкривати інструкцію, бо далі все відбувається в автоматичному режимі.

Панель перемикачів під інвертором

Уважний читач вже помітив, що в описі комплектації написано про те, що там є все для підключення системи до підготовленої електромережі. Це справді так, але ключове слово там «підготовлена». Навіть якщо в будинку вже стоїть резервне живлення від генератора, це не означає, що все готово для легкої інсталяції. І тим більше якщо незалежне джерело електроенергії додається вперше. Заміна наявної системи на KSTAR у майстра зайняла приблизно пів години, а от «з нуля» все може зайняти й цілий день, залежно від складності електричної схеми.

Мінімальна підготовка електромережі: знизу для генератора на три фази, нагорі для однофазної акумуляторної системи

Можемо дати певні поради щодо підготовки до замовлення системи енергопостачання будинку. По-перше, треба розрахувати власні потреби, щоб зрозуміти, яка система мінімально їх задовольнить. Це детально було описано в статті «В енергетиці немає магії», тож не будемо повторювати важливість і методи обчислення. Відмітимо зараз лише те, що дуже добре оптимізувати споживачів. В ідеалі – вивести окрему «лінію незламності» з критичними електроприладами для живлення від резервної системи тому, що інакше можна непомітно витратити заряд батареї на щось, можливо, не дуже потрібне саме у часи відсутності мережевого живлення, наприклад, бойлер.

Для контрасту — комутаційна панель типового бюджетного інвертора з гвинтовим кріпленням дротів та роз’ємами комп’ютерного рівня

Оскільки KSTAR BluE H5-10 є однофазною системою для мережі 220 В, а в автора на ділянці розведено трифазні 380 В, то рішення було досить простим: одна з фаз була визнана «незламною», на неї прийшлося перевісити всіх критичних споживачів і прибрати звідти некритичних на кшталт конвекторів опалення. Це зайняло певний час і потребувало додаткових витрат, але в результаті при зникненні мережі 220 В взагалі непомітний перехід на роботу від інвертора й одночасно не треба стрімголов бігати вимикати великі електроприлади, щоб зекономити час роботи від батареї.

Комутаційна панель інвертора KSTAR з індустріальними роз’ємами. Зібрано на швидку руку в тестових цілях, звісно всі конектори в готовому вигляді герметичні по стандарту IP65

В процесі тестування з’ясувався ще один приємний момент KSTAR: вся система мінімально шумить навіть при високому навантаженні, в той час, як довго знаходитися в одному приміщенні з працюючим бюджетним інвертором не дуже приємно. Правда, є високочастотний звук від інвертора, але його не чутно вже у 2-3 метрах.

Модуль Wi-Fi на своєму місці

Додаток для моніторингу системи називається Solarman Smart, що не є ексклюзивним для KSTAR, а працює також з іншими аналогічними системами. Виробник пропонує скачати APK з китайського сервера, втім сам додаток є у звичайному Play Market та App Store. З ним є певні складнощі в сумісності: потрібна виключно 2,4-гігагерцова мережа Wi-Fi, також не підтримуються спецсимволи в назвах мереж та паролях. Але далі налаштування підключення Wi-Fi-адаптера просте і відбувається рівно один раз. Як вже було сказано, зміна параметрів роботи можлива тільки через дисплей інвертора, а у додатку працює лише спостереження – але цього достатньо і навіть краще, що потенційно руйнівні зміни не можна внести через застосунок.

Мобільний додаток Solarman Smart. Другий та третій скріншот відрізняються станом живлення від мережі

Інтерфейс, скажімо так, «робочий», без претензій на зручність і дружність, як в Ecoflow чи Bluetti. З усім тим, він робить свою справу і дає можливості для дуже широкого моніторингу параметрів системи, включно з зібранням статистики по дню, місяцю, року та від початку експлуатації. І тут є чудова новина – на додачу до мобільного додатку існує вебверсія, яка робить аналіз набагато зручнішим з десктопного ПК.

Звісно сама назва додатка вже підказує, що він заточений під сонячні електростанції. Без панелей велика кількість функцій недоступна, але KSTAR забезпечили й інвертор, і батарейні блоки повноцінною телеметрією, щоб можна було вдумливо вивчати поведінку. І вона повністю відповідає заявленим характеристикам.

В типовому режимі без свідомих обмежень споживання в середньому будинок автора споживає 0,3-0,5 кВт·год. Відповідно, одного повного заряду батарей системи KSTAR вистачає на 20-30 годин. Це в декілька разів перекриває сумно відомі українцям схеми вимкнень «4 години через 4» через війну. І навіть покриває більшість випадків місцевих аварійних відключень, коли через негоду пошкоджуються електромережі – зазвичай, бригади енергетиків встигають поремонтувати все швидше, ніж за добу.

Якщо ставитися до споживання дуже свідомо і звести його до Starlink, пари LED-світильників та зарядки ноутбука – то виходить зменшити навантаження до 100 Вт·год, але треба не забувати про те, що холодильник свій 1 кВт за добу споживає і ще щось сукупно додасть насос свердловини в залежності від активності користування. Однак, тоді добове споживання укладається приблизно в 3500 Вт і система без підзарядки зможе протриматися майже три доби!

Навпаки, якщо в тестових цілях під’єднати електричний конвектор, щоб постійне споживання довести до 2 кВт·год, ємності KSTAR BluE H5-10 вистачає на 4,5 години. Не рівно на 5 годин тому, що в налаштуваннях як мінімальний заряд батареї встановлено 10% для забезпечення довгого життя акумулятора. На максимальній потужності 5 кВт система очікувано витримує майже 2 години. Жодної раціональної причини користуватися їй так у звичайному домогосподарстві немає, але можливість така є.

Зарядка від мережі займає десь 4 години тому, що була обмежена на рівні 16 А. Система дозволяє прискорити цей процес вдвічі, але тоді потрібно також мати генератор на 5,5 кВт, якщо хочеться без переналаштувань підзаряджати і їм, і від мережі, коли вона з’являється.

Висновок

Нечесно буде приписувати системі, що потрапила на огляд, загальні якості таких систем взагалі, але сама можливість «не відчути вимикання світла» відчувається майже магією, як вже згадувалося на початку статті. Це магія порівняно з генератором, який треба заправляти та заводити. І це магія порівняно з портативними системами типу Ecoflow, де автономність обмежена декількома розетками.

Також некоректним маркетингом є історії минулої зими, коли подібні системи відверто пропонувалися на заміну генератора і навіть з’явився жахливий термін «електрогенератор» на противагу «бензогенератору». Адже система з акумулятором може тільки віддати накопичену електроенергію, а не власне згенерувати її з якогось іншого джерела енергії.

Втім, з практичної точки зору й у звичайному житті (коли іноді за містом світло вимикають через аварії), і з розрахунків на можливі регулярні перебої з енергопостачанням в умовах війни така система може дуже знизити навантаження на генератор. Який все одно треба мати на випадок, якщо акумулятор вже розрядився, а мережа так й не з’явилася.

І тут є ось такий розрахунок, який приводився в минулорічному матеріалі й тепер його є сенс процитувати повністю, бо за результатами тестування KSTAR BluE H5-10 всі ці тоді теоретичні викладки справдилися один-в-один:

«Маємо систему з LiFePO4-збіркою 48 В 200 А (9600 Вт·год) та інвертором, що заряджає їх струмом в 50 А (2400 Вт). При споживанні 300 Вт·год заряду вистачить на 32 години. Якщо в цей момент увімкнути генератор, то йому треба буде пропрацювати 4 години, видаючи потужність 2700 Вт·год (300 Вт споживання + 2400 Вт зарядки), після чого система буде готова працювати наступні 32 години від батарей. На кожен такий цикл зарядки піде приблизно 6-8 літрів бензину. В результаті місяць повної цілодобової автономності буде коштувати 120-160 літрів бензину (6000-8000 грн в цінах грудня 2022 року) та 80 мотогодин ресурсу генератора (одна заміна масла після 50 годин).

Якщо ж аналогічну автономність пробувати розрахувати для будинку без акумуляторної системи взагалі, то вийдуть титанічні 30*24=720 мотогодин, за які буде спалено, в найекономнішому випадку, 500 літрів пального (25000 грн). Змінити масло буде треба 14 разів, тож витрати на 10 літрів додадуть ще близько 3000 грн… Для більш реалістичного розрахунку, звісно, в другому випадку треба включити поправку на вимкнення кожні 4 години для відпочинку, що зменшить всі цифри десь на 25%, але цей же час домогосподарство буде взагалі без живлення… Та й абсолютно невідомо, скільки “мотоднів” проживе середній генератор в такому режимі без капремонту. В першому випадку маємо штатну роботу всіх компонентів системи, в другому — спробу якогось марафонського рекорду виживання генератора».

Якщо все інше ще не стало аргументом за придбання системи – то генератор в господарстві точно проголосує за те, щоб його розвантажили й в рази продовжили життя до ремонту. І тут дуже надихає ємність системи в 10 кВт·год. Можна сказати, що 5 кВт·год є мінімумом для нормальної роботи системи на весь будинок, а от подальше розширення до 15-20 кВт·год хоч і прикрасить, але не принесе радикально нової користі.

Ще одне нагадування різниці в якості — конектори підключення батареї: індустріальне рішення KSTAR та типове “автомобільне”… 

Що ж далі, якщо не додаткові батареї? Однозначно — сонячні панелі на 5 кВт! Після того, як заміри Solarman Smart показали сміхотворний рівень «незламного» споживання – в розумність такого кроку можна повірити навіть взимку і навіть в київських широтах. Як мінімум, заради довготривалої «апокаліптичної» енергонезалежності без бензину та турботи про моторесурс генератора. В нормальному житті це має забезпечити відчутну економію на електроенергії, а влітку, можливо, навіть додатковий заробіток. І якщо за 2023 рік автор так й не добрався до сонячної енергії, то тепер мотивації додалося.

Важко адекватно сфотографувати в гаражі, бо KSTAR прийшлося ставити на дуже тимчасове місце для тесту, але різниця у відчуттях від продукту порівняно з набором з бюджетного інвертора та гелевих акумуляторів має бути помітна навіть в такому ракурсі

Якщо ж казати про враження від KSTAR BluE H5-10, то все дуже просто: «отримуєш те, за що сплачено». Так, з точки зору голих характеристик ця система не відрізняється від самозбору десь вдвічі дешевше. Але тільки за довгу гарантію та обіцяні 10000 циклів життя LiFePO4-батареї вже можна доплатити, бо це зробить сукупну вартість володіння продуктом насправді нижчою, ніж міняти дешеві компоненти, що вийшли з ладу. А вся індустріальна краса і product feeling в такому випадку вже дістаються просто бонусом. Повертаючись до автомобільної аналогії на початку статті, Cadillac таки виявився дорожче Chevrolet, але настільки ж й цікавіше з усіх боків.