open-solar-design

ہائبرڈ موبائل سولر لائٹ ٹاورز

 -- ان کا کام کیسے ہوتا ہے اور ان کا حجم کیسے تعیین کیا جاتا ہے؟






ہائبرڈ موبائل سولر لائٹ ٹاورز: ان کا کام کیسے ہوتا ہے اور ان کا حجم کیسے تعیین کیا جاتا ہے؟

ہائبرڈ موبائل سولر لائٹ ہاؤس کے افعال

پہلے تعاریف: اس صفحے پر بات ہو رہی ہے “موبائل سولر لائٹ ٹاورز” (Mobile Solar Light Towers) کی۔ اس مضمون کے اصل نسخے میں انہیں “لائٹ ہاوس” (Lighthouse) کہا گیا تھا، جو کہ ترجمے کا ایک اشتباہ تھا؛ در حقیقت یہ ٹریلر پر لگائے جانے والے روشنی کے ٹاورز ہیں جن میں ٹیلیسکوپک ماست، ایل ای ڈی (LED) بلب، بیٹری بینک، اور ڈیزل جنریٹر شامل ہے۔ اس رہنما میں پورے مضمون میں “موبائل سولر لائٹ ٹاورز” کا ہی استعمال کیا گیا ہے۔

مختصر جواب: ہائبرڈ موبائل سولر لائٹ ٹاور ایک ایسا نظام ہے جس میں سورج کی روشنی سے بجلی پہلے حاصل کی جاتی ہے، اور ڈیزل جنریٹر صرف اسی صورت میں شروع ہوتا ہے جب بیٹری کی سطح ریزرو سطح سے نیچے گر جاتی ہے۔ دن کے وقت سولر پینل (PV Panel) چارج کنٹرولر کے ذریعہ بیٹری کو چارج کرتا ہے؛ رات میں بیٹری ماست پر لگے ایل ای ڈی بلبوں کو روشن کرتی ہے۔ ڈیزل جنریٹر کی مقدار، بیٹری کی صلاحیت اور رات کے بوجھ کے حساب سے تعیین کی جاتی ہے۔ ان ٹاورز کا حجم، مقام کے سب سے زیادہ بادلوں والے حالات کو مدِ نظر رکھ کر تعیین کیا جاتا ہے؛ اس طرح ڈیزل جنریٹر صرف ایک اضافی آلہ کے طور پر کام کرتا ہے، نہ کہ روزمرہ کے معمول کا حصہ۔

یہ نظام کس طرح کام کرتا ہے؟

  1. سولر پینل (PV Panel): سورج کی روشنی سے بجلی پیدا کرتے ہیں۔
  2. چارج کنٹرولر (Charge Controller): بیٹری کو مناسب طریقے سے چارج کرتا ہے۔
  3. بیٹری بینک (Battery Bank): بجلی کو ذخیرہ کرتی ہے۔
  4. ایل ای ڈی بلب (LED Lights): بیٹری سے بجلی پاکر روشنی پیدا کرتے ہیں۔
  5. ڈیزل جنریٹر (Diesel Generator): بیٹری کی سطح ریزرو سطح سے نیچے گرنے پر شروع ہو جاتا ہے۔

ان ٹاورز کا حجم تعیین کرنے کے لئے ضروری عوامل:

  • مقام کے سب سے زیادہ بادلوں والے حالات کو مدِ نظر رکھنا ضروری ہے۔
  • بیٹری کی صلاحیت کو برآورد کرنا ضروری ہے تاکہ رات بھر روشنی کا انتظام ہو سکے۔
  • ڈیزل جنریٹر کی ضروریات کو بھی مدِ نظر رکھنا ضروری ہے تاکہ بیٹری کو بچایا جاسکے۔

اس طرح یہ ٹاورز کم خرچ میں بہترین روشنی کا انتظام کرتے ہیں۔

چار ذیلی نظام، اسی ترتیب سے جس میں انرجی ان سے گزرتی ہے:

  1. PV اسیسٹم (PV Array): ٹریلر پر لگائے گئے پینل (جو اکثر نقل وحمل کے لیے پھولنے योग्य ہوتے ہیں) سسٹم کو بجلی فراہم کرتے ہیں۔ ہلکے ٹاورز میں پینلوں کی مقرر کردہ جگہوں پر لگائی جاتی ہے؛ کچھ اعلیٰ معیاری یونٹس میں سورج کی جانب مربوط ہونے والے پینل (سن-ٹریکنگ پینلز) بھی استعمال کئے جاتے ہیں، جو بجلی کی پیداوار میں اضافہ کرتے ہیں، لیکن اس کے عوض میکانیزم کی پیچیدگی بڑھ جاتی ہے۔ دن کے وقت یہ ٹاورز تقریباً مکمل طور پر سولر انرجی پر چلتے ہیں؛ صفر اخراج والا آپریشن عام حالت ہے، نہ کہ کوئی مارکیٹنگ تکنیک۔
  2. چارج کنٹرولر (Charge Controller): یہ پینلوں سے بیٹری میں بہنے والی بجلی کے وولٹیج اور کرنٹ کو منظم کرتا ہے، تاکہ بیٹری کو زیادہ چارج نہ ہو اور اس کی حفاظت ہو سکے۔ ٹریلر پر استعمال ہونے والے چارج کنٹرولرز میں “MPPT” (Maximum Power Point Tracking) تکنولوجی کا استعمال عام ہے؛ کیونکہ پینلوں کا وولٹیج عام طور پر بیٹری کے وولٹیج سے کہیں زیادہ ہوتا ہے، اور یہی مسئلہ “MPPT کنورٹر” حل کرتا ہے۔ ہمارا MPPT vs PWM گائڈ اس تکنولوجی کی تفصیلات پر مشتمل ہے، جبکہ کنٹرولر کا انتخاب کرنے کے لئے ضروری حسابات کنٹرولر سائزنگ کیلکولیٹر میں دیے گئے ہیں۔
  3. بیٹری بینک (Battery Bank): اس اسیسٹم میں عموماً “ڈیپ-سائکل لیڈ-آسیڈ” (Deep-Cycle Lead-Acid) یا “لیتھیئم-ایئون” (Lithium-Ion) بیٹریاں استعمال کی جاتی ہیں؛ موجودہ ماڈلز میں عموماً “لیتھیئم-ایئون بیٹریاں” (خاص طور پر LiFePO4 قسم کی) استعمال کی جاتی ہیں۔ بیٹری کی کیپیسٹی ہی یہ تعیین کرتی ہے کہ ٹاور گینر کے بغیر کتنی راتیں کام کر سکتا ہے۔

بینک کیمسٹری (Bank Chemistry)،گہری دھاری بجلی کے استعمال اور گرم ترین ٹریلر کمروں کیلئے مطلوب برداشت کو طے کرتی ہے؛ سلفر-اسید (Lead-Acid) بیٹریاں سستی ہیں، جبکہ لیتیئم بیٹریاں گہرے چکر (deep cycling) اور زیادہ گرمی کے حالات میں بہتر طور پر کام کرتی ہیں۔

  1. ٹیلیسکوپک ماست (Telescopic Mast) پر لگے ایل ای ڈی (LED) فکسچر (LED Fixtures): ماست کے اوپر چار فکسچر ہوتے ہیں، جو عام طور پر 4–9 میٹر کی اونچائی تک کھڑے ہوتے ہیں، اور ایک ہی جگہ سے وسیع علاقے کو روشن کرتے ہیں۔ ایل ای ڈی بیٹریوں کی کارکردگی ہی اس پوری کیٹگری کو قابل عمل بناتی ہے؛ کیونکہ میٹل-ہیلائڈ (Metal-Halide) بیٹریوں کیلئے اسی روشنی کو حاصل کرنے کیلئے بہت زیادہ فکسچر اور بیٹریوں کی ضرورت پڑتی ہے۔

ڈیزل جنریٹر سبھی چاروں آلات کے پیچھے واقع ہے۔ یہ بیٹری بینک کو براہِ راست چارج کر سکتا ہے، یا آلات کو بالکل ایک ساتھ چلانے میں مدد کر سکتا ہے؛ ہائبرڈ کنٹرولر جنریٹر کو بیٹری کی کم شدت کی حالت میں خود ساختہ طور پر شروع کر دیتا ہے – آپریٹر کو ان تبدیلیوں کا انتظام کرنے کی ضرورت نہیں پڑتی۔

عام پیرامیٹر کی حدود، اور ڈیٹا شیٹ کو کیسے پڑھنا ہے

یہ بازار کی عام حدود ہیں، نہ کہ ہمارے تجربیاتی ڈیٹا؛ انہیں ایسے رینج کے طور پر درج کریں جس میں ایک قابل اعتماد ڈیٹا شیٹ ہونا چاہئے:

پیرامیٹرعام حدوداس کا مطلب
پی وی (PV) آریے (PV Array)200–1,600 واٹ پیک (Wp)بیٹری کی تیزی سے دوبارہ چارج ہونے کی صلاحیت
بیٹری بینک (Battery Bank)2–20 کیلوواٹ گھنٹہ (kWh)بیٹری کی خدمت کرنے کی صلاحیت (راتوں کے حساب سے)
ایل ای ڈی (LED) لوڈ (LED Load)200–1,200 واٹرات میں بیٹری سے خرچ ہونے والی بجلی کی مقدار
ماست کی اونچائی (Mast Height)4–9 میٹرریڈیئس اور روشنی کا مقابلہ
ٹریلر (Trailer)سڑک پر چلنے کے موزوں، ایک ایکسل والاکھینچنے والی گاڑی کی کلاس

سب سے اہم پیرامیٹر “بیٹری کی خدمت کرنے کی صلاحیت” (Autonomy) ہے؛ یعنی جن راتوں میں جنریٹر بند رہتا ہے اور بیٹری پوری صلاحیت سے کام کرتی ہے۔ بیٹری کی کلی کیلوواٹ گھنٹہ (kWh) کو رات میں بجلی کی خرچ (kWh) سے تقسیم کریں تو آپکو اسکا اندازہ مل جائے گا۔ مثلاً، اگر بیٹری کی صلاحیت 10 کیلوواٹ گھنٹہ ہے اور رات میں بجلی کی خرچ 400 واٹ ہے (8 گھنٹے میں)، تو بیٹری تقریباً تین راتوں تک کام کر سکتی ہے؛ اس سے کم صلاحیت کی صورت میں، بادلوں والے ہفتے میں جنریٹر چلنا پڑے گا۔ ڈیٹا شیٹ میں دیگر تمام معلومات اس تناسب کے مقابلے میں ثانوی ہیں۔

سائزنگ کے قواعد (Sizeing Rules), اسی ترتیب سے جس میں ہم ان کو لاگو کرتے ہیں:

  1. سب سے زیادہ بادلوں والے علاقے سے شروع کریں، نہ کہ اوسط حالت سے۔ اس مقام کو ایسے دنوں میں روشنی کی ضرورت ہے جب سورج نہ ہو؛ اس لیے بیٹری کا سائز مقامی بادلوں کے پیٹرن کے حساب سے تعیین کیا جانا چاہئے (عام طور پر بیشتر میٹروپولیٹن علاقوں میں یہ 2–3 راتیں ہوتی ہیں؛ موسم گرما میں یہ مدت زیادہ ہو سکتی ہے)۔
  2. پھر بیٹری کی صلاحیت کے بجائے اس کی دوبارہ تعمیر کیلئے لازم وقت کو دیکھیں۔ بیٹری کو اوس وقت دوبارہ تعمیر کیا جانا چاہئے جب موسم سورجی ہو، یہاں تک کہ موسم سرما میں بھی۔ کم سائز کی بیٹری سے صبح میں چارجنگ کی رفتار دھیمی ہو جاتی ہے اور جنریٹر کے کام کرنے کے گھنٹے بڑھ جاتے ہیں۔
  3. پھر بیٹری کے مواد (کیمیکلز) کا انتخاب درجہ حرارت کے حساب سے کریںے کی ضرورت ہے۔ گرم آب وہوا میں لیڈ-ایسیڈ بیٹریاں جلد خراب ہو جاتی ہیں؛ جبکہ لیتھیئم بیٹریاں زیادہ مضبوط ہیں۔ تاہم گرم آب وہوا میں لیتھیئم بیٹریوں کی قیمت زیادہ ہوتی ہے۔ سرد آب وہوا میں دونوں قسم کی بیٹریاں اپنی صلاحیت کھو دیتی ہیں، لیکن لیڈ-ایسیڈ بیٹریاں زیادہ متاثر ہوتی ہیں۔
  4. آخر جنریٹر کا انتخاب لاجسٹکس (logistics) کے حساب سے کریں، نہ کہ قیمت کے۔ اگر جگہ تک فیول کی سپلائی مہنگی یا غیر مستحکم ہے، تو زیادہ صلاحیت والی بیٹری خریدیں؛ اگر فیول سستا اور قریب ہے، تو کم صلاحیت والی بیٹری خریدیں اور جنریٹر پر زیادہ انحصار کریں۔

ماحولی پہلو (Environmental Aspects), صادق اعداد کے ساتھ:

مذکورہ صفحے پر دعوی کیا گیا ہے کہ ان ٹاوروں کے عملی استعمال سے ڈیزل کی خرچ میں 50% تک کی کمی آتی ہے۔ یہ اعداد انرجی کے حسابات سے میل کھا تے ہیں؛ کیونکہ بہت زیادہ روشنی والے موسموں میں سولر پاور زیادہ استعمال ہوتی ہے، جس کی وجہ سے جنریٹر کے کام کے گھنٹے کم ہو جاتے ہیں، جبکہ مستقل طور پر بادلوں والے موسموں میں یہ اعداد کم ہی ہوتے ہیں۔ “50% تک کی کمی” کو ایک ایسی حد کے طور پر دیکھیں جو کہ بدلتے ہوئے موسموں میں صفر کے قریب سے شروع ہوتی ہے، اور جس کا تعلق سولر پاور کے استعمال کی شرائط سے ہے۔

آواز کے متعلق شکایات بھی عام ہیں؛ کیونکہ کسی کارخانے یا مقام پر استعمال ہونے والا ڈیزل جنریٹر چلتے وقت 65–75 دسیبل (dB(A)) کی آواز پیدا کرتا ہے، جبکہ سولر موڈ میں یہ ٹاور مکمل طور پر خاموش رہتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ قومی پارکوں، ساحلی علاقوں اور جنگلی زندگی کے لئے حساس مقامات میں ایسے ٹاوروں کو ہی ترجیح دی جاتی ہے۔ تقریبات اور فلمی کاموں کے لیے بھی خاموشی ایک اہم عامل ہے۔

ہر ترتیب (configuration) کے فوائد:

(یہاں مختلف ترتیبات کے فوائد کی تفصیلی فہرست دی جاسکتی ہے۔)

منظرہذمّے کا پروفائلکنفیگریشن کا تعصب (Configuration Bias)
تعمیراتی مقامات (رات/صبح کے وقت کا کام)رات میں کام کے وقت کا پیشن گوئی کرنا ضروری ہےسولر-پہلے (Solar-first) ہائبریڈ سسٹم؛ ایسا سولر پینل جو شیفٹوں کے درمیان دوبارہ مکمل چارج ہو سکے
ایمرجنسی اور آفاتی ریلیف کے کامکام کے وقت کا پیشن گوئی نہیں کی جاسکتی، ایندھن کی لاجسٹکس کا مسئلہ نہیں ہےٹریلر میں سب سے بڑی بینکی بیٹری رکھی جاتی ہے؛ جنریٹر صرف ریزرو کے طور پر استعمال ہوتا ہے — ایندھن کی تدارک کی کوئی ضرورت نہیں
کان کاری اور تیل/گیس کی صنعت (24/7)لگاتار کام لازم ہےبڑی بینکی بیٹری اور منظم جنریٹر کے استعمال؛ ایندھن کی بچت سے زیادہ اعتمادیت ضروری ہے
تقریبات، فلمیں، نشریاتمختصر مدت کے لئے استعمال؛ آواز کے تأثیر سے حساس ہیںجہاں تک ممکن ہو سولر سسٹم کا استعمال کیا جاتا ہے؛ کم آواز کا انتخاب کیا جاتا ہے
سڑکوں کی مرمت اور فوجی کامتیزی سے لگانا اور زیادہ اعتمادیت لازم ہےمعیاری ہائبریڈ سسٹم؛ ٹریل کیا جا سکتا ہے، ماست (میل) کی لمبائی گزرنے والی ٹریفک کے لئے مناسب ہونی چاہئے
کاشتکاری اور سیکیورٹیموسمی ضروریات یا رات بھر کا کامسولر-پہلے سسٹم؛ معتدل حجم کی بینکی بیٹری؛ نقل وحرکت کی ضرورت ظرفیت سے زیادہ ہے

مشترک عنصر یہ ہے کہ ان علاقوں میں ٹاورز کامیاب ہوتے ہیں جہاں بجلی کا نیٹ ورک موجود نہیں ہے، ایندھن کی ترسیل مہنگی ہے، یا آواز کو کم کرنے کی ضرورت ہے۔ جہاں بجلی کا نیٹ ورک موجود ہے اور جگہ مستقل ہے، وہاں مقرر کردہ لائٹنگ سسٹم ٹریلر میں لگائی گئی لائٹنگ سے ہمیشہ برتر ہوتی ہے۔ ہماری ایک درجن میں سے ایک سولر سٹریٹ لائٹ سولر سٹریٹ لائٹ سسٹم، سڑکوں اور گُزرگاہوں کیلئے مقرر کردہ لائٹنگ کا بہترین حل ہے، اور سولر لائٹس کا موازنہ ڈیزل لائٹس سے ڈیزل لائٹس سے ان علاقوں کیلئے مفید معلومات فراہم کرتا ہے۔

یہ صفحہ کیا نہیں پوشتہ کرتی:

یہ رہنما ٹریلر پر لگائی گئی ہائبرڈ موبائل سولر لائٹنگ سسٹموں کے بارے میں ہے؛ یہ مستقل سولر سٹریٹ لائٹنگ سسٹموں، آف-گریڈ بجلی کے اسٹیشنوں، یا گاڑیوں پر لگائی گئی لائٹنگ سسٹموں کے بارے میں معلومات فراہم نہیں کرتا۔ اوپر دیے گئے پیرامیٹرز بازار کے معیاری اعداد ہیں؛ ہمارے اپنے مصنوعات کے دستاویزات کے منتظر رہیں۔ اگر آپ کے پاس کسی پروجیکٹ کے لئے مخصوص راترانہ بجلی کی ضرورت اور بادلوں کی سرگرمی کا ڈیٹا ہے، تو اسے ہمیں بھیجیں، تاکہ ہم مناسب سسٹم کا انتخاب کر سکیں۔