کیسے ایک آزاد سولر پی وی نظام کو ڈیزائن اور نصب کیا جائے؟

سورجی فوٹو وولٹائک سسٹم کا ڈیزائن اور نصب

جدید معاشرہ روزمرہ کی ضروریات جیسے صنعت، گرمی، نقل و حمل اور زراعت کے لئے توانائی پر انحصار کرتا ہے، جو بڑی حد تک غیر متجدد ذخائر (کوئلہ، تیل، گیس) سے پورا کیا جاتا ہے۔ تاہم، یہ محیطی نقصان پیدا کرتے ہیں، غیر منصفانہ طور پر تقسیم ہوتے ہیں اور محدود ذخائر کی وجہ سے قیمتی عدم استحکام کا شکار ہوتے ہیں - جس سے متجدد توانائی کی مانگ میں اضافہ ہوا ہے۔

سورجی توانائی، موجودہ اور عالمی ضروریات کو پورا کرنے کے قابل ہے، آگے بڑھتی ہے۔ الگ ہو کر فوٹو وولٹائک سسٹمز (فیگ 1) کو یونٹوں سے توانائی کی آزادی فراہم کرتے ہیں۔ نیچے ان کے منصوبہ بندی، ڈیزائن اور برق تولید کے لئے نصب کرنے کا خلاصہ دیا گیا ہے۔

الگ ہو کر فوٹو وولٹائک سسٹم کا منصوبہ بندی
سائٹ کا جائزہ اور سروے:

• ظلال کی کمی: یقینی بنائیں کہ نصب کرنے کی جگہ (چھت یا زمین) ظلال کی ساختوں سے خالی ہے، اور مستقبل میں کوئی تعمیرات سورجی تابش کو روکنے کی وجہ نہ بنے۔

• سطحی رقبہ: سائٹ کے رقبے کا تعین کریں تاکہ فوٹو وولٹائک پینلز کی تعداد/حجم کا تخمینہ لگایا جا سکے، اور انورٹرز، کنورٹرز اور بیٹری بینکز کی جگہ کا منصوبہ بنایا جا سکے۔

• چھت کے متعلق: تیلی چھتوں کے لئے، تیل کے زاویہ کو نوٹ کریں اور موزوں ماؤنٹنگ کا استعمال کریں تاکہ سورجی واقعہ (ایڈیشنلی پینلز کے متوازی) کو زیادہ سے زیادہ کیا جا سکے۔

• کیبل کی روت: کیبلوں (انورٹر، بیٹری بینک، چارج کنٹرولر اور فوٹو وولٹائک آررے کو جوڑنے) کی روت کا منصوبہ بنائیں تاکہ کیبل کے استعمال اور ولٹیج ڈروب کو کم کیا جا سکے، کارکردگی اور لاگت کو توازن دیا جا سکے۔

سورجی توانائی کا ریسرس ایسیسمینٹ:

• انسلیشن کے مطابق: میپ کریں یا حاصل کریں (واشنگن سٹیشنوں سے) سورجی توانائی کو دریافت کیا جاتا ہے، کلو واٹ گھنٹے فی مربع میٹر فی دن (kWh/m²/دین) یا روزانہ پیک سان گھنٹے (PSH، 1000 W/m² کی اوسط تابش والے گھنٹے) کا استعمال کرتے ہوئے۔

• کلیدی میٹرک: PSH کا استعمال کریں سادہ کلکولیشن کے لئے (اور "میانہ روشنی کے گھنٹے" سے تمیز کریں، جو مدت کو ظاہر کرتا ہے نہ کہ توانائی)۔ نظام کی اعتماد کاری کے لئے کم سرخی کے دوران کیمیں کی کم ترین ماہانہ معیاری انسلیشن کو اختیار کریں۔

الگ ہو کر فوٹو وولٹائک سسٹم کے لئے ملاحظات
1. توانائی کی مانگ کا کلکولیشن

نظام کا سائز لوڈ کی مانگ پر منحصر ہوتا ہے، جس کا کلکولیشن کیا جاتا ہے:

• روزانہ توانائی کی مانگ (Wh) = (آلات کی طاقت واط میں × روزانہ کار کرنے کے گھنٹے) کا مجموعہ۔

• سب سے زیادہ روزانہ مانگ کا استعمال کریں تاکہ اعتماد کاری اور لاگت کو توازن دیا جا سکے (پک یوز کے دوران کار کرنے کو یقینی بناتا ہے، حالانکہ یہ نظام کی لاگت میں اضافہ کرتا ہے)۔

2. انورٹر اور چارج کنٹرولر کا سائز

• انورٹر: کل لوڈ سے 25% زیادہ ریٹڈ (لاگت کی وجہ سے)۔
  مثال: 2400W لوڈ کے لئے، 3000W انورٹر (2400W × 1.25) کی ضرورت ہے۔

• چارج کنٹرولر: کرنٹ ریٹنگ = فوٹو وولٹائک پینل کے شارٹ سرکٹ کرنٹ کا 125% (سلامتی کا فیکٹر)۔
  مثال: 4 پینلز جن کا شارٹ سرکٹ کرنٹ 10A ہے، 50A کنٹرولر (4×10A ×1.25) کی ضرورت ہے۔
  نوٹ: MPPT کنٹرولرز مینوفیکچرر کی سپیسیفکیشنز کے مطابق ہوتے ہیں۔

3. روزانہ توانائی انورٹر تک

انورٹر کی کارکردگی (مثلاً 90%) کو درست کریں:

• بیٹری سے انورٹر تک فراہم کی گئی توانائی = کل لوڈ توانائی / کارکردگی۔
  مثال: 2700Wh لوڈ → 3000Wh (2700 / 0.9) بیٹری سے۔

4. نظام کی ولٹیج

بیٹری کی ولٹیج (معمولی طور پر 12V، 24V وغیرہ) سے متعین ہوتی ہے، جس سے زیادہ ولٹیج کیبل کی لاگت کو کم کرتا ہے۔ مثال: 24V نظام۔

5. بیٹری کا سائز

کلیدی پیرامیٹرز: ڈپتھ آف ڈسچارج (DOD)، آٹونومی دن، اور نظام کی ولٹیج۔

• استعمال کی گئی کapasitance = بیٹری Ah × DOD۔

• درکار کارج کیپاسٹی = بیٹری سے توانائی / نظام کی ولٹیج۔
  مثال: 24V نظام میں بیٹری سے 3000Wh → 125Ah درکار ہے۔

• 12V، 100Ah بیٹری (70% DOD) کے لئے:

• بیٹریوں کی تعداد = 125Ah / (100Ah × 0.7) ≈ 2 (بالا کر دیا گیا)۔

• 24V نظام ولٹیج حاصل کرنے کے لئے 2 بیٹریوں کو سیریز میں جوڑیں۔

تو، کل میں چار 12 V، 100 Ah کی بیٹری ہوں گی۔ دو سیریز میں اور دو پیریل کنکشن میں جوڑی گئی ہوں گی۔ بیٹریوں کی درکار کیپاسٹی کو درج ذیل فارمولے سے بھی معلوم کیا جا سکتا ہے۔

فوٹو وولٹائک آررے کا سائز

• کل فوٹو وولٹائک آررے کی کیپاسٹی (W): کم سے کم روزانہ پیک سان گھنٹے (یا پینل جنریشن فیکٹر، PFG) اور روزانہ توانائی کی مانگ کا استعمال کرتے ہوئے کلکولیشن کیا جاتا ہے:
  کل W_peak = (روزانہ توانائی کی مانگ (Wh) / PFG) × 1.25 (لاگت کے لئے اسکیلنگ فیکٹر)۔

• ماڈیولز کی تعداد: کل W_peak کو ایک سنگل پینل کی ریٹڈ طاقت (مثلاً 160W) سے تقسیم کریں۔

  مثال: 3000Wh روزانہ مانگ اور PFG = 3.2 کے لئے، کل W_peak = 3000 / 3.2 ≈ 931W۔ 160W پینلز کے ساتھ، 6 ماڈیولز کی ضرورت ہے (931 / 160 ≈ 5.8، بالا کر دیا گیا)۔

• لاگت کے فیکٹرز (PFG کو متعارف کرانے کے لئے): شامل کریں سورجی روشنی کا زاویہ (5٪)، غیر مکس پاور پوائنٹ (10٪، MPPT کے لئے استثناء)، داغ (5٪)، بُدھاپن (10٪)، اور بلند درجہ حرارت (>25°C، 15٪)۔

کیبلز کا سائز

• کلیدی ملاحظات: کرنٹ کیپاسٹی، کم ولٹیج ڈروب (<2٪)، ریزسٹو کی لاگت، موسم کی مخالفت (پانی/یووی پروف)۔

• کراس سیکشنل علاقہ کا فارمولا:
  A = (ρ × Iₘ × L / VD) × 2
  (ρ = ریزسٹو، Iₘ = میکس کرنٹ، L = کیبل کی لمبائی، VD = قابل قبول ولٹیج ڈروب)۔

• توازن: کم سائز (توانائی کی لاگت/حوادث) یا زیادہ سائز (لاگت کی کارکردگی) سے بچیں۔ مناسب سرکٹ بریکرز اور کنکٹرز کا استعمال کریں۔