Солнечная батарея на балконе, опыт использования

Привет Geektimes. Данная статья является продолжением предыдущей части, про туристическое зарядное устройство "Anker Solar 21Вт". Идея использования солнечной батареи для зарядки разных гаджетов мне показалась весьма перспективной, но конечно, 21Вт в качестве универсальной зарядки мало — хочется иметь возможность заряда не только в солнечную погоду, а для этого нужен запас по мощности. Поэтому были куплены полноценные солнечные панели и начаты эксперименты с ними.

Железо

1. Солнечная панель

Тут есть разные варианты, но на балконе основным ограничением является наличие свободного места. Для понимания порядка цен, батарея на 50Вт стоит примерно 5000руб и выглядит так:

Размеры панели в мм — 540x620x30, вес 4кг.

Балконы по размеру бывают разные, исходя из габаритов панелей, вполне без проблем можно поместить 2 или 4 штуки, больше уже не влезет. Для теста было куплено 2 панели по 50Вт. Такая батарея дает около 18В под нагрузкой или 24В без нее, значит при использовании 2х батарей нужно рассчитывать на суммарное напряжение до 50В (к примеру многие dc-dc преобразователи штатно работают до 30В). Можно соединить батареи и параллельно, но тогда потери из-за длины проводов будут чуть выше.

2. Контроллер

Здесь есть 2 варианта:

— Солнечные панели + контроллер + аккумулятор

Это классическая конструкция: контроллер заряжает аккумулятор когда есть солнце, пользователь когда ему надо, эту энергию использует.

Преимуществ у данной системы несколько:

— энергией можно пользоваться когда угодно, а не только когда светло,
— возможность подключения инвертора и получения на выходе 220В,
— как бонус, резервный источник в доме на случай отключения электричества.

Недостаток один: использование аккумулятора большой емкости в корне убивает экологичность идеи данного мероприятия. Число циклов заряда/разряда аккумуляторов ограничено, они не любят переразряд, к тому же и аккумуляторы и контроллеры довольно-таки дорогие. Цена контроллера составляет от 1000р за самую дешевую ШИМ-версию, до 10000-20000р за более дорогую (и эффективную) версию с поддержкой MPPT (что такое MPPT можно почитать здесь). Цена аккумулятора составляет от 5000р за обычный гелевый аккумулятор на 40-50А*ч, некоторые используют батареи LiFePo4, они разумеется дороже.

— Grid-tie инвертер

Эта технология наиболее перспективна на данный момент.

Суть в том, что конвертор преобразует и отдает энергию сразу в домашнюю электросеть. При этом потребляемая от общей сети энергия уменьшается, домовой электросчетчик фиксирует меньшие показания.

В идеале, если солнечные панели дают достаточно энергии для всех потребителей, значение на электросчетчике вообще не будет расти. А если потребление квартиры/дома меньше, чем выработка солнечных панелей, то счетчик будет фиксировать «экспорт» энергии, что должно учитываться компанией-поставщиком электричества. В России правда такая схема пока не работает — более того, большинство старых электросчетчиков считают энергию «по модулю», т.е. за отдаваемую энергию еще и придется платить. Вроде в 2017 году вопросы микрогенерации на законном уровне обещали начать решать. Но впрочем для панелей на балконе все это имеет лишь теоретический интерес — их выработка слишком мала.

Цена grid-tie инвертора составляет от 100$, в зависимости от мощности. Отдельно стоит отметить микроинветоры — они ставятся прямо на батарею, и отдают сразу сетевое напряжение, однако рекомендуемая мощность панелей составляет не менее 200Вт. Инвертор крепится прямо на задней стенке солнечной панели, это позволяет соединять их так:

Но для балкона это разумеется, неактуально.

Тестирование

Первым делом было интересно выяснить, какую реальную мощность можно получить с солнечных панелей. Для этого за 15$ была куплена плата АЦП ADS1115 для Raspberry Pi:

Использовать ее просто, входное напряжение делится делителем и подается на аналоговый вход, на выходе имеем цифровые значения. Исходники для работы с АЦП можно взять здесь. Также был куплен датчик тока ACS712, датчик напряжения был сделан из кучки резисторов (дома нашлись только одного номинала). В качестве нагрузки была установлена обычная лампочка на 100Вт. Разумеется, от 48 вольт она не горела (лампочка расчитана на 220В), а лишь еле-еле светилась. Сопротивление спирали составляет 42 Ома, что по напряжению позволяет примерно оценить мощность (хотя у лампы накаливания сопротивление нелинейно, но для грубой прикидки сойдет).

Первая тестовая версия выглядела так:

Исходник был допилен, чтобы данные и текущее время сохранялись в CSV, также на Raspberry Pi был запущен web-сервер, чтобы скачивать файлы по локальной сети.

Результаты за обычный вполне ясный день с переменной облачностью выглядят так:

Видно что пик напряжения приходится на раннее утро, что есть следствие неправильной установки панелей — в идеале они не должны стоять вертикально.

А вот так выглядит «провал» в день, когда набежали тучи, и пошел дождь:

Учитывая напряжение в 44В и сопротивление нити накала лампы в 42Ома, можно грубо прикинуть (нелинейность сопротивления лампы игнорируем), что в лучшем случае получаемая мощность P = U*U/R = 46Вт. Увы, КПД 100-ваттной панели при вертикальной установке не очень хорош — солнечные лучи падают на панель не под прямым углом. В худшем случае (пасмурно, дождь) мощность падает даже до 10Вт. Зимой и летом суммарная получаемая энергия также будет отличаться.

Опыт с отдачей энергии напрямую в сеть оказался неудачным: 500-ваттный инвертер от 45 ватт просто не заработал. В принципе это было ожидаемо, так что инвертор оставлен на будущее до переезда на место с балконом побольше.

В итоге, учитывая решение отказаться от буферных аккумуляторов, единственным рабочим вариантом оказалось использование dc-dc конверторов напрямую: к примеру вот такой конвертер может заряжать любые USB-девайсы, на его выходе уже есть и USB-разъем:

Есть модели чуть подороже, они имеют больший максимальный ток и большее число USB-разъемов:

Есть мысль также найти dc-dc-конвертер для зарядки ноутбука, их выбор на eBay весьма велик.

Заключение

Данная система имеет экспериментальный характер, но в целом можно сказать что оно работает. Как видно по графику, примерно с 7 утра и до 17 вечера отдаваемая панелями мощность более 30Вт, что в принципе не так уж плохо. В совсем пасмурную погоду результаты разумеется хуже.

Об экономической целесообразности речи разумеется не идет — при выработке 40Вт*ч по 7 часов, за неделю будет выработано 2КВт*ч. Окупаемость в ценах своего региона каждый может прикинуть самостоятельно. Вопрос разумеется не в цене, а в получении опыта, что всегда интересно.

Но куда девать энергию, вопрос пока открытый. Использовать 40Вт для зарядки USB-устройств это чересчур избыточно. На eBay есть grid tie инверторы на 300Вт с рабочим напряжением 10.5-28В, однако отзывов по ним мало, а тратить 100$ на тест не хочется. Если подходящее решение так и не найдется, можно считать что одна 50-ваттная панель является оптимумом для балкона — ею можно заряжать разные гаджеты, избыточность в этом случае минимальна.

По крайней мере, уже сейчас все домашние цифровые устройства (телефоны, планшет) переведены на «зеленую энергию» без особых хлопот. Есть мысль все-таки рассмотреть использование буферного LiFePo4 аккумулятора — но вопрос выбора и аккумулятора и контроллера пока открыт.

В дополнение: как подсказали в комментариях, можно использовать свинцовый аккумулятор, например автомобильный. Да, это действительно дешевый и работающий вариант, со 100-ваттной панелью будет достаточно примерно такого контроллера, ценой всего 10-20$ на eBay:

Но это решение не совсем экологичное и не совсем интересное, поэтому в плане изучения технологий я его не рассматриваю. А если кому-то надо например, запитать видеокамеру на даче, то наверное вполне вариант.

Продолжение в следующей части. Краткую видео-версию также можно посмотреть в ролике на youtube.

PS: В комментарии просили выложить фото, в данный момент батареи выглядят так:

• Энергия и элементы питания
• Экология

AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Читают сейчас

Редакторский дайджест

Присылаем лучшие статьи раз в месяц

Скоро на этот адрес придет письмо. Подтвердите подписку, если всё в силе.

• Скопировать ссылку
• Facebook
• Twitter
• ВКонтакте
• Telegram
• Pocket

Похожие публикации

• 3 июня 2017 в 12:01

Солнечная батарея на балконе: использование grid-tie инвертора

Фильм вдохновил учёного на создание «солнечной одежды»

Солнечная энергия — огромный, неисчерпаемый и чистый ресурс

Вакансии

AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Минуточку внимания

Комментарии 153

И легко получить счёт на много денег, за ремонт покрытия крыши.
И заодно оттиск размера эдак 46-47 на самих панелях на память.

Активные трекеры сейчас уже точно не имеют смысла. А вот какой-нибудь пассивный (выставляемые один раз или изредка вручную) уголок/регулятор позволяющий изменить наклон по вертикальной оси — имеет. Оптимальный угол наклона зависит от широты местности установки и времени года.
Чисто вертикальное положение как на фото хорошо подходит только для установок за полярным кругом или зимой в относительно высоких широтах.
Разница в выработке до 1.5 раз даже без активного трекера, просто при ручном выставлении оптимального угла только по одной(вертикальной) оси.

Если угол выставляется один раз и навсегда, то оптимальный угол дающий максимум выработки в среднем за год нужен чуть больше чем широта места установки. Т.е. на 50 параллели среднегодовой оптимальный угол — 50-60 градусов (где 0 горизонтальное, 90 вертикальное положение). Если сделать крепление, которое позволяет угол иногда изменять без больших затрат времени/сил — то оптимальный угол зависит от времени года. Зимой — ближе к вертикальному положению, летом — ближе к горизонтальному, осень/весна — угол примерно равен широте.
За суточным движением солнца гоняться смысла нет, а вот сезонные изменения отловить несложно и и это дает хороший результат.

Насчет трекеров, бывают даже такие:

Практического смысла мало, зато красиво :)))

Да, красиво. Такая солнечная ромашка/подсолнух. Судя по виду кроме слежения за солнцем, он еще и складывать лепестки может (в одну большую «стопку») — например на случай сильного ветра или града, чтобы уменьшить парусность и защитить внутренние лепески от повреждений.
Но скорее всего он появился еще Х лет назад.

Раньше пока СБ были дорогими активные трекеры не только повышали эффективность, но и экономически окупались — они стоили вместе с установкой и обслуживанием меньше, чем мощность СБ которую удалось сэкономить за счет повышения эффективность работы. Сейчас и проще и дешевле, просто увеличить кол-во/площадь СБ и не заморачиваться со сложными системами.

P.S.
В какой-то компьютерной игре (стратегии) очень похожие электростанции были. Похоже кто-то захотел реализовать в реальности.

Спасибо, про крепеж еще подумаю. Батареи эти легкие, всего 900гр, стяжки я специально брал толстые в строительном супермаркете.

Может тросик какой-нибудь страховочный пропущу.

У Вас счетчик двунаправленный стоит, пункты Export и Import в меню есть? Если есть то пишите запрос провайдеру, возможно достаточно онлайн-регистрации. Если счетчик старый, то возможно придется менять за свой счет.

Со 100-ваттной панели 2КВт*ч в сутки получать — это уже на Нобелевку тянет Сейчас вроде кпд панелей 30-40% максимум в лабораторных условиях, а у коммерческих 18-22%.

В Европе срок окупаемости панелей несколько лет и получается в среднем, знакомые называли цифру в 7 лет, правда это с учетом монтажа, если самому то должно быть дешевле.

> Например, пересадить освещение на светодиоды 12В?

Да, была мысль про LiFe-аккумулятор, но пока не определился с контроллером и самим аккумулятором, ну и с ценами на все это.

Самое простое (вероятно и по цене) все же в сеть отдавать напрямую, не хочется с аккумами заморачиваться.

Вы за те же деньги (5-6к тур) можете себе позволить 2 обычных свинцовых аккума для авто по 40 втч. С точки зрения экономики еще и лучше, так как они отобьются частью при сдаче в чермет.

Да, я уже писал ниже, PWM Solar charger за 30$ с ебея и свинцовый аккум — это самый дешевый и притом рабочий вариант, для дачной системы например то что надо, и недорого.

В моем случае скорее вопрос интереса и изучения современных подходов, чем экономии.

26 панелей (250-260Вт), вес с упаковкой

Но это много, 26 панелей я даже на крышах не видел, в лучшем случае так:

Если не гоняться за экологичностью, то пошлый свинцовый аккумулятор в магазине стоит от 2,3 тыс за 60 Аh.

Для 100Вт панели это не так критично. А в целом да, именно поэтому большие надежды возлагаются на девайсы типа Tesla Powerwall.

А если с минимумом заморочек, то проще в сеть отдавать, только тариф по экспорту вроде дешевле импорта. В общем, тут просто считать надо, тут уже больше экономика чем физика. Ну либо настраивать те же стиралки и посудомойки, чтобы днем работали. И в принципе с точки зрения экологии это логично — как в старину, по солнышку типа

Для своей панели подходящего решения с LiFePo я пока не нашел — все что есть либо сильно дорого, либо надо самому покупать BMS и ячейки, что лень. Для зарядки гаджетов в принципе достаточно powerbank большой купить, за счет массовости производства они дешевые.

С экономикой да, самый маразм вроде был (или есть) в Испании, где солнечные панели собирались налогом обложить, правда чем дело кончилось не знаю.

В целом, как раз недавно вроде, стоимость возобновляемых источников сравнялась с традиционными. И задача-максимум сейчас даже не экономия (в Европе вроде 7 лет срок окупаемости для панелей), а развитие технологий и накопление базы знаний, что невозможно без инвестиций. Будь у меня свой дом, поставил бы солнечные панели чисто для того чтобы производителей поддержать, понятно что реальной нужды в экономии платежей за электричество как таковой нет. Проблем с возобновляемой энергией нерешенных еще много, но они в принципе решаемые если этим заниматься.

Хотя смотрю на разные европейские дома, многие ставят и весьма активно, так что процесс идет. Уж не знаю, считает народ окупаемость или ставит из любви к искусству, но факт. Некоторые кстати и не против поставить, но т.к. цены падают, ждут пока еще подешевеет

Интересная картинка в тему: начиная с какого порядка цен народ стал панели ставить

Самым недорогим аккумулятором является вода. А теплая вода, в большинстве регионов летом очень востребована, так как идут ремонты. А на даче, в летнее время — Имхо само то.

Вопрос нагрева воды солнцем давно решен, гуглить по словам «солнечный коллектор». Там что-то типа вакуумных трубок, если не ошибаюсь, для переноса тепла.

В некоторых странах типа Израиля они вроде даже штатно на балконы ставятся.

Коллекторы щупал, там основная беда — это цена, вторая — протечки. Но КПД выше, без вопросов. Я же говорил за идею, куда бы энергию солнечной батареи потратить с большей для себя пользой

Я читал на forumhouse, некоторые их вроде даже сами делали. По идее, достаточно бака + радиатора, чтобы теплая вода самотеком перемешивалась. Но тут я не в теме, подробностей не знаю, мне электричество ближе чем сантехработы

Протечки да, риск, ну и зимой наверно замерзнуть может.

Есть 2 основных варианта:
1 — вакуумный трубки. Более эффективны в зимой, чуть повыше КПД. Но стоят дороже и могут быстро деградировать при неважном качестве изготовления. Довольно легко повредить при траспортировке или небрежной установке.
2 — с высокоселективным покрытием хорошо поглощающим солнечный свет, но почти не излучающим в ИК области. Чуть менее эффективны (проявляется это в основном зимой, летом разницы практически нет). Но зато дешевле и надежнее, т.к. по сути это просто металлические пластины (покрытые специальной краской/напылением) припаянные к медным трубкам и закрытые сверху стеклом или прозрачным пластиком.

Недавно купил на пробу 1 панель из 2го класса. Этим летом если планы не поменяются буду натурные испытания проводить.

Так никто не говорит за заменить. Речь о применении мощности.
Согласен, нагреть не получится, но вот поддержать температуру, и сэкономить в силу батарей, вполне.
Тем более, что окупаемость ускоряется, так как не нужны ни контроллеры заряда, ни аккумуляторы электрической энергии. Как в статье был пассаж: совсем "зеленая" вещь получается.
У меня 2 балкона. На каждом внизу — серое стекло, площадью 6м2. Если их заменить на панели, то фасад не особо изменится, но за теплую воду летом платить будет меньше.

Кстати, спасибо за идею, попробую советский кипятильник в кастрюлю опустить и посмотрю, за сколько нагреется

А в целом, КПД панелей мал, что-то типа 20%, думаю если просто черный бак плоский повесить, и то эффективнее греть будет. Выше я ответил про солнечные коллекторы специальные для этих целей, они вроде даже зимой работают.

Ну, тут все просто, достаточно вспомнить древнюю шутку про системные единицы и американские )

А на счет общего кпд, тут лучше ветрогенераторы, включенные через термостат в цепь нагрева воды для дома (5-10 м3 емкость, в пенопласте на глубине 1-1.5м, но это уже оффтоп)

Интересно, бывают ли балконные ветрогенераторы Вроде кто-то из бесколлекторных моторов делал авиамодельных.

Хотя смысла конечно нет, шуметь будет, соседям мешать.

Т.е. емкость в 5м3 на балконе это проще? )

Зы. Можно опять же, автомобильные генераторы взять. Бу. Есть до 80а, но нужно сначала лопасти посчитать, они к об/мин критичны.

Автомобильному генератору нужен повышающий редуктор.

Наперкуа? Нам же нагреватель не нужен на 220. Рялышком свой плачем, и считаем экономию

Сори за т9, не плачем, а ставим

Я не знаю, на каких вы машинах ездиите, но на моем движке, honda F18A3 от холостых (760 об/мин) выдает 13.2В

У меня шкив коленвала очень похож на шкив генератора. Спорить не буду, скоро замена ремня, намеряю

КПД же. Параматры Вазовского генератора, например, указаны для 6000 оборотов.

Для нагрева воды ни одна система не может превзойти солнечные коллекторы ни по цене (на единицу мощности или выработанной энергии), ни по КПД.
Потому что коллекторы уже давно достигли уровня КПД в 70-90% в зависимости от типа и времени года.

Тогда как серийные СБ около 15-23% КПД, ветряки 30-40% на хорошем ветре.

Dc-dc step down никак не превратит PWM в MPPT.
Гелевый аккумулятор это подвид свинцовокислотного, как и AGM.
Теорию тоже забывать не надо )

Ну тогда можно и подробнее про MPPT. Дело в том, что у солнечных панелей, как и у элементов Пельтье, нелинейная вольтамперная характеристика. То есть каждому току нагрузки соответствует определённое выдаваемое панелью напряжение, а если попытаться взять тока больше, она "просядет" и не выдаст мощности столько, сколько могла бы. PWM следит за собственным выходом, и при увеличении нагрузки увеличивает ширину импульса тока, чем и сваливает батарею при недостаточном освещении. MPPT же рассчитывает лучший ток для батареи при текущем среднем токе нагрузки, и не даёт PWM её сваливать. AGM и гелевые это разные технологии, первые это когда весь электролит в стекло волоконной тряпочке между пластинами, а второй это когда вместо тряпочки субстанция типа набухшего канцелярского клея (да собственно жидкое стекло и используется). Оба вида можно переворачивать как угодно, но к перезарядку они гораздо чувствительнее наливных, просто объём электролита мал.

С велосипедом окупаемость аховая. Со стиралкой и прочим, видимо не читали статью

В моем доме регулярно бывают перебои с электропитанием длительностью от пары минут до часа-двух ( два-три раза в неделю). Весьма неплохой источник резервного питания для самых важных электроприборов.

мои размышления на что нужно ликтричество, и нужно ли.

основное:
свет — всевозможные фонарики, на батарейках или аккумуляторах, еще есть USB-фонари и их можно в повербанк воткнуть.

готовка еды, погреть чайник — на газе.
если у кого электрическая плита, и эл.чайник то надо приличную мощность. может даже больше 2 кВт.
так что для готовки при отсутствии эл.энергии в розетке нужно или газопровод и газовая плита,
или походная газовая горелка и несколько баллонов с газом.

не основное:
стиралка-пылесос-утюг. много жрут. если делать автономку для них, то нужен инвертор начиная от 2 кВт минимум, а лучше больше, цена на системы тоже немаленькая.
да и можно не стирать-пылесосить-гладить, потерпеть, подождать пока не включат эл.энергию.

горячая вода — греется газом, в газовой колонке.
если эл.бойлер, то нужно от +2 кВт.
можно обойтись холодной водой. или погреть в кастрюле на газе.

холодильник — небольшие отключения переживает за счет накопленного холода.
если ненадолго отключают то можно вообще не заморачиваться.
по замерам кушает около 400 Вт.

телефон, интернет, комп, тв, и тд
не знаю как у вас, у нас если пропадает ликтричество, то и проводной интернет тоже пропадает, промежуточные хабы у провайдера висят на той же фазе и без ИБП.
а приобретать тормозной интернет через сотовый, ради таких случаев не хочется.

так что остаётся планшет, сотовый, они работают достаточно автономно от своих аккумуляторов и можно заряжать от походной батареи ватт на 20 или повербанка.

думаю что для квартиры делать автономку на солнечных батареях нет смысла.
достаточно бесперебойника с большим аккумулятором, или даже лучше инвертора с функцией заряда аккумулятора и автомобильный аккумулятор.
и нужно это только чтобы запитать холодильник, чтобы продукты не пропали.
при длительных отключениях, опять же для холодильника, нужно уже смотреть в сторону бензогенераторов. цена будет дешевле чем аналогичной мощности система на солнечных батареях.

для еды-воды — газовая плитка и баллоны с газом. она в любом случае не помешает, можно в походы брать.

планшет-мобильник и так обойдутся, и сейчас у многих есть повербанки.

а вот для дачи-деревни где не подведено электричество, там да, нужно или мощную солнечную эл.станцию делать, начиная от 2-4 кВт, или аналогичный мощности бензогенератор.

Если у Jeditobe не оптика, а еще ADSL от косяктелекома, то он вполне работает и при выключениях электричества (тем более, если речь идет именно об отключениях его дома/ближайшей дворовой подстанции). Как с GPON дела обстоят не знаю, видимо зависит где находится ближайший оптический концентратор (в его доме или где-то подальше).

Чайники на пол-литра начинаются от 300-400 Вт. Мультиварки, пароварки — аналогично. У некоторых электрических плит есть режимы на те же 400 Вт.
Но когда света нет по два часа — действительно проще ИБП, чем с солнечными батареями возиться.

Подозреваю, что жителям многоэтажек на них смотреть смысла мало. А вот для дач-деревень да, неплохой вариант.

«чайник мощностью 400 Вт»… «взять с собой в дорогу в автомобиль»

не, тоже плохой вариант, в прикуриватель не воткнуть — сгорит прикуриватель, нужно накидывать на клеммы аккумулятора, а это неудобно, стоять 15 мин на обочине и ждать пока стакан воды закипит.

у походных горелок на газе мощность от 0.8 до 2.3 кВт.
это будет и быстрее и не тратить заряд акб автомобиля.

газ и бензин сами по себе энергоёмкие вещества. и для нагрева чего то лучше использовать просто горение.(например в мультитопливной горелке ali.pub/1eltfj ).

чем крутить двигатель внутреннего сгорания(потери)->редуктор(потери)->генератор(потери)->заряд акб(потери)->нагрев эл.чайника. от акб(тут почти 100% кпд)

400 Вт вполне практически пригодно, например, чтобы что-то разогреть.

По-вашему КПД чайника 60% всего? Всегда думал, что процентов 80-90. Еще есть термопоты такой же мощности, у которых и КПД выше, чем у чайника, и ждать не нужно — кипяток в нем просто есть (при регулярных внезапных отключениях электричества весьма ценное свойство, как мне кажется). Ну а если вдруг вода в термопоте закончилась — при такой мощности вполне можно рассчитывать на стакан кипяточка минут за 5.

Ну да, что-то маленькое, и чтобы не слишком горячее получилось
Не, если стоит задача «найти что-нибудь на кухне, чтобы для него сгодился нагреватель 400 Вт», то вы её, конечно же, успешно решите. Но для повседневного использования это не годится, только в каких-то редких частных случаях.

КПД у чайника неплохой, но он имеет обратную зависимость от мощности. Чем чайник больше времени тратит на нагрев, тем больше он будет рассеивать тепла впустую. Поэтому ваш 400Вт девайс будет намного хуже обычного двухкиловаттного.

Что-то разогреть — это не повседневное использование?

Намного — это насколько? И если термопот — то в плане КПД вообще без разницы. Хоть 400 Вт, хоть киловатт — постоянно поддерживается горячая вода, потери одинаковые.

Так она и в случае с запеканкой выступает просто теплым контейнером. Только поддерживает более высокую температуру.

Да не, нормально для чайника 400Вт. Имел возможность таким попользоваться (кстати, он использовался, в том числе, для нагрева воды от бесперебойника). Он полный нагревается примерно за то же время, за которое нагревается полный 2-литровый. В принципе, на 1-2 чашки вскипятить воду — более чем рабочий вариант. Ну или там на порцию «доширака». Он, конечно, проигрывает в скорости «большому» чайнику, но не так, чтобы прям смертельно. А если сравнивать с другими «аварийными» альтернативами (маленький кипятильник, что-то портативное на органическом горючем), время между «понадобился кипяток» и «кипяток готов», в общем, одно и то же.

Что-то варить — аналогично, 2-литровая кастрюля на поддержание кипения требует ватт 300. Пока нагреется — да, больше времени уйдет, но тоже не так чтобы принципиально…

По времени ожидания нагрева, кстати, должно быть сравнимо с плитой на «чугунных» блинах. Многие до сих пор с ними имеют дело вполне успешно. Так что 300-400 ватт — рабочие варианты вполне. Были бы нерабочие, если бы этой мощности в принципе было недостаточно для поддержания кипения, а так — норм для крайних случаев. Ну и никаких хрустящих корочек, да…

https://habr.com/ru/post/403523/