Solar Panel Installation Procedure, Calculation Step by Step in Hindi

नीचे हमने Solar Panel installation, calculation about No of solar panels, batteries rating / backup time, inverter/UPS rating, load and required power in Watts के बारे में एक पूरी एक पोस्ट की है, जिसमे आपको Circuit, wiring diagrams और उदहारण देके बताया है के आप किस तरह अपने घर के लिए Solar Panel लगाने के लिए गणना कर सकते हैं

अगर आप हमारा ये पूरा पोस्ट ध्यान से पढेंगे तो आप नीचे दिए गए सभी काम और गणना करने में सक्षम होंगे।

1. आपको कितने प्लेट (solar panel) चाहिए,
2. Solar panel की रेटिंग का पता लगाना।
3. आपके solar panel के लिए batteries की गणना करना
4. batteries के बैकअप की गणना करना
5. batteries को कितना चार्जिंग करंट चाहिए ये पता लगाना
6. हमे batteries को चार्ज करने में कितना समय लगेगा
7. charge controller की रेटिंग कितनी होनी चाहिए
8. हमे कितने watt के solar panel की जरूरत होगी
9. अपने घर के लिए सही प्रकार के solar panel कैसे चुनें
10. हमारे लोड के लिए UPS या Inverter की रेटिंग क्या होनी चाहिए

हम मान कर चलते हैं के हमारे घर का लोड 800W है और हमे इसको 3 घंटे के लिए चलाने के लिए बैटरी चाहिए (आप इसमें आपका जितना लोड है उसके हिसाब के गणना कर सकते है यहाँ हमने आपको समझने के लिए 800w का उदाहरण लिया है।)

लोड = 800 वाट

हमे बैकअप चाहिए = 3 घंटे

सबसे पहले इन सबके लिए हमे क्या क्या चाहिए?

1. Inverter या UPS की रेटिंग
2. पावर बैकअप के लिए बैटरीयां
3. बैटरी का बैकअप कितना है
4. बैटरी की कनेक्शन कैसे चाहिए series या parallel
5. Batteries का चार्जिंग करंट कितना होना चाहिए
6. batteries को चार्ज करने में कितना समय लगेगा
7. हमे Solar Panel कितने चाहिए
8.  हमारे सिस्टम Charge Controller की रेटिंग क्या होनी चाहिए

उपाय।

Inverter या UPS की रेटिंग :-

Inverter / UPS की रेटिंग  हमारे टोटल लोड से 25% ज्यादा होनी चाहिए

800 x (25/100) = 200W

लोड + 25% ज्यादा पावर = 800+200 = 1000 वाट

तो इस प्रकार से UPS या Inverter की जो रेटिंग हमारी जरूरत की होगी वो 1000 वाट यानी के 1 किलोवाट होगी।

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Batteries की संख्या

अब हमें 3 घंटे के बैकअप के लिए बैटरी कितनी चाहिए उसकी गणना करते हैं।

उदहारण के तौर वे हम मान लेते हैं हमें 100Ah, 12 V  की batteries लगानी हैं।

12V x 100Ah = 1200 Wh

इस हिसाब से हम एक बैटरी का बैकअप देखे तो वो होता है
1200 Wh / 800 W = 1.5 Hours

ये 1.5 घंटे का हुआ लेकिन हमें 3 का बैकअप चाहिए।

इसलिए, 3/1.5 = 2 तो हमे 100Ah, 12V की 2 बैटरी लगानी पड़ेगी

अगर आप दी गयी बैटरी के बैकअप टाइम का पता लगाना चाहते हैं तो नीचे दिए फॉर्मूले का इस्तेमाल कर सकते हैं।

1200 Wh x 2 Batteries = 2400 Wh

2400 Wh / 800 W = 3 hours.

इसको पहली नज़र से देखें तो, हम 12V inverter सिस्टम इस्तेमाल करेंगे, इसीलिए 2 batteries को (हर एक 12V, 100 Ah की) Parallel में जोड़ेंगे. लेकिन इसमें भी एक सवाल पैदा होता है।

बैटरी की चार्ज करने में लगने वाला समय?

बैटरीयों के Series or Parallel कनेक्शन

बैटरी के कनेक्शन Parallel में क्यों, Series में क्यों नही?

क्योंकि यह एक 12V का inverter System है, तो अगर हम batteries को parallel की जगह series में जोड़ते हैं तो, to batteries रेटिंग V1 + V2 = 12V + 12V = 24V हो जाएगा जबकि करंट की रेटिंग 100Ah ही रहेगी।

छोटी मगर मोटी बात : किसी भी Series Circuits के सभी तारों या भागों में करंट तो एक जैसा रहता है, जबकि voltage अगल अगल मिलेगी। क्योंकि series में वोल्टेज जुड़ती जाती है जैसे V1+V2+V3….

इसीलिए हम batteries को parallel में जोड़ते हैं, क्योंकि batteries की वोल्टेज हमे (12 V) बराबर रखनी है, जबकि इसके Ah (Ampere Hour) की रेटिंग हमे बढ़ानी है जैसेकि = 12V and 100Ah +100Ah = 200Ah

छोटी मगर मोटी बात : सर्किट को parallel जोड़ने पे, हर एक तार या भाग में वोल्टेज तो वह वही रहती है, लेकिन करंट अलग अलग मिलता है यानी करंट जुड़ता जाता है उदहारण के तौर पे I1+I2+I3…+In

हम यहां 2 batteries को parallel में जोड़ेंगे (हर एक 100Ah, 12V की बैटरी)

उदहारण 2 12V, 100Ah batteries Parallel में जोड़ने पे
= 12V, 100Ah + 100Ah = 12V, 200 Ah

Batteries का चार्जिंग करंट

अब हमें जरूरत होगी दोनो बैटरीयों को चार्ज करने की।

(हमारी बैटरी जितने Ah की है चार्जिंग के लिए उसका 1/10 भाग करंट चाहिए)

जैसे 200Ah x (1/10) = 20A
तो इस दोनो बैटरी को चार्ज करने के लिए 20A के करंट की हमे जरूरत पड़ेगी।


Battery को चार्ज करने में लगने वाला समय

यहां Lead acid Battery को चार्ज करने के समय को पता करने के लिए फार्मूला दिया गया है
बैटरी चार्ज करने का समय = बैटरी का Ah / चार्जिंग करंट

T = Ah / A

उदहारण के तौर पे, एक अकेली 12V, 100Ah की बैटरी को चार्ज करने का समय होगा

T = Ah / A
then
100Ah / 10A = 10 Hrs  (आदर्श स्थिति में)

कुछ पावर खोने के कारण, (आम तौर पे ये पाया गया है चार्जिंग के समय 40% तक पावर का नुकसान हो जाता है), 12V, 100Ah जी बैटरी को चार्ज करने के लिए 10 A की जगह 12 A चार्जिंग करंट का इस्तेमाल करते हैं।

100Ah x ( 40/100 ) = 40 (100Ah x 40% नुकसान)

बैटरी की रेटिंग 100Ah + 40 Ah = 140 Ah (100Ah + losses) हो जाएगी।


तो इस हिसाब से जो चार्जिंग करंट हमे चाहिए वो होगा

140Ah / 12A = 11.6 Hours.

YouTube पे देखें

Solar Panel की संख्या

अब हमें ऊपर दिए गए सिस्टम के लिए Solar Panels की संख्या का पता करने होगा।

पहले तरीके से : DC लोड नही जुड़ा हुआ = सिर्फ बैटरी चार्जिंग

हम इस इस फार्मूले को तो जानते ही होंगे (DC)

P = VI ………… (Power = Voltage x Current)

इसमें हम बैटरी की वैल्यू और चार्जिंग करंट रख के देखते हैं

P = 12V x 20 A

P = 240 वाट

ऊपर जो भी वैल्यू आई है वो हमारी सोलर पैनल की जरूरत है। (लेकिन ये सिर्फ बैटरी को चार्ज करने के लिए है, ऐसे में लोड जो भी होगा वो सीधा बैटरी से जुड़ा होगा यानी जो भी लोड है वो solar panels से सीधा नही जुड़ा होगा)

अब

240W/60W = 4 Solar panels

यहाँ हम 4 Solar Panels को paralle में जोड़ेगे (हर एक 60W,12V,5A का होगा).

fig: Circuit Diagram for the above Calculation for Solar Panel Installation (Solar Panels only for battery charging)

ऊपर दी गयी सारी गणनायें ओर सिस्टम सिर्फ बैटरी को चार्ज करने में ही समर्थ होंगी (और जो लोड होगा उसको बैटरी पावर देगी) ओर बाकी सारे AC electrical appliances, inverter से पावर प्राप्त करेंगे तथा DC loads, Charge controller से जुड़ा होगा।

दूसरे तरिके से: DC भी बैटरी की तरह सामान्य तौर पे solar panels से जोड़ा जाए।

अब मान के चलते है के एक 10A का लोड इन्वर्टर द्वारा सीधा solar panels से जुड़ा हो(लोड DC हो तो Charge Controller के द्वारा solar panels से जुड़ेगा). और जब सूरज निकल हुआ होगा, तब solar panel से 10A सीधा जुड़ा हुआ लोड + 20A बैटरी चार्जिंग (solar panels बैटरी को चार्ज करने के साथ साथ 10A लोड को भी पावर देंगे)

इस मामले में हमे कुल करंट की जरूरत होगी (20 A बैटरी चार्जिंग के लिए और 10 A सीधे जुड़े लोड के लिए)

तो कुल हमारी जरूरत होगी

20A + 10 A = 30A

अब, I = 30 A, तो हमे पावर की जरूरत नीचे दी गयी है

P = V x I = 12V x 30A = 360वाट

तो हमे 360वाट के solar panels की जरूरत पड़ेगी  (ये जरूरत जुड़े हुए लोड और बैटरी चार्जिंग दोनो के लिए होगी)

तो अब हमें कितने solar panels की जरूरत पड़ेगी

360/60W = 6

इसीलिए, हम 6 Solar panels की जरूरत पड़ेगी (हर एक 60W, 12V,5A का होगा)

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Charge Controller की रेटिंग

जैसे कि हमने ऊपर गणना की के 200Ah की बैटरी के लिए 20-22 Amperes (22A बैटरी चार्जिंग + 10A लोड के लिए), इसीलिए हमें 30-32 Amp. के charge controller की जरूरत होगी।

छोटी मगर मोटी बात : इस पोस्ट में ऊपर हमने जो भी गणना की है वो किसी भी स्थिति को आदर्श मानके की गई है, तो हम ये सुझाव देंगे हमेशा अपनी जरूरत के हिसाब से थोड़ी बड़ी रेटिंग के solar panel इस्तेमाल करें, क्योंकि, यहाँ चार्जिंग के दौरान थोड़े बहुत पावर के नुकसान होते रहते हैं, और इसी तरह सूरज की रोशनी भी एक जैसी नही रहती वो भी कम ज्यादा होती रहती है।

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