سولر سٹریٹ لائٹس کے لئے “ایفیکٹیو پروجیکٹڈ ایریا” (Effective Projected Area – EPA): کیسے حساب کریں؟

کی طرف سے پوسٹ کیا گیاOSD ادارتی ٹیم, فیکٹری انجینئرز جن کے پاس پروڈکشن اور فیلڈ سروس میں 15 سال کا تجربہ ہے میںسب سے زیادہ مقبول,صنعت کی خبریں۔12 اکتوبر 2024 کو

“ایفیکٹیو پروجیکٹڈ ایریا” (EPA) وہ سطحی رقبہ ہے جسے ہوا آپ کے لائٹنگ اسیمبلی (lighting assembly) کو چھوتے وقت “دیکھتی ہے”。 یہ ہر پول (pole) کے آرڈر میں دی جانے والی پہلی سंख्यہ ہے؛ کیونکہ EPA کے اضافے میں مقامی علاقے کی ہوا کی رفتار کو مدِ نظر رکھ کر یہ فیصلہ کیا جاتا ہے کہ آیا پول اور اسکا فاؤنڈیشن پہلے سنجیدہ طوفان کو برداشت کر پائے گا یا نہیں۔ سستے پروجیکٹس اکثر اسی غلطی کی وجہ سے ناکام ہو جاتے ہیں… ایک پول جو 90 میل فی گھنٹہ (90 mph) کی رفتار کے حساب سے معیاروں کو پورا کرتا ہے، 150 میل فی گھنٹہ (150 mph) کی رفتار کے حساب سے کمزور ثابت ہو سکتا ہے، اور کاغذ پر کوئی فرق نظر نہیں آتا۔ اس صفحے پر ایپی (EPA) کی گنتی کے لئے استعمال کی جانے والے فارمولے، اسکے حساب میں شامل عناصر، اور ہمارے طریقہ کار میں مدِ نظر رکھی جانے والی ہوا کی رفتار کی حدود دی گئی ہیںۤ

آپ کو درکار دو فارمولے:

EPA = لمبائی × چوڑائی × شیپ کوئفیشنٹ (Length × Width × Shape Coefficient)

مستطیل شکل کے عناصر (جیسے سولر پینل، فیکچر ہاؤسنگ – fixtures housing):

EPA = قطر × اونچائی × شیپ کوئفیشنٹ (Diameter × Height × Shape Coefficient)

گیندی شکل کے عناصر (جیسے پول – Poles):

شیپ کوئیفیشنٹ (Shape Coefficient) ایرودینامکس (Aerodynamics) کو مدِ نظر رکھتا ہے؛ ایک سطحی پینل، ایک گول میلے کے مقابلے میں، ایک وحدہ مساحت پر زیادہ ہوا جمع کرتا ہے۔ یہ مقداریں آپ کے عمارتی کوڈ (Building Code) میں دی گئی ونڈ-لوڈ (Wind-Load) تجویزات سے حاصل کی جاتی ہیں؛ امریکہ میں یہ عام طور پر ASCE 7 (American Society of Civil Engineers کا نقل وحمل کے منصوبہ بندی کے لیے کم سے کم بوجھ کا معیار) ہے۔ کوڈ میں دیے گئے فورس کوئیفیشنٹس (Force Coefficients) کا ہی استعمال کریں، نہ کہ کسی تقریبی قاعدے کا۔

سولر سٹری لائٹ (Solar Street Light) میں EPA (Environmental Protection Agency) کے اثرات کو کیا عوامل متاثر کرتے ہیں؟

سولر سٹری لائٹ کے اثرات پر تین عوامل اثرکرتے ہیں، اور لوگ اکثر پینل (Panel) کو ہی نظر انداز نہیں کرتے…

سولر پینل کا رخ: پینل کا جھکاؤ اور اس کا مقام (ایزیمیٹر) اس کے سامنے آنے والے رقبے کو متاثر کرتا ہے۔ ایسا پینل جو بہترین انرجی پیداوار کے لیے جھکا ہوتا ہے، تیز ہوا کے سامنے زیادہ رقبہ پیش کرتا ہے؛ لیکن انرجی کی بہتری اور ساختی کفایت کے مفاد متضاد ہیں، اور اس توازن کو EPA (Environmental Protection Agency) کے معیاروں کے ذریعہ قائم کیا جاتا ہے۔

فکسچر کا ڈیزائن: بڑے خانے اور زینتی عناصر پینل کے سامنے آنے والے رقبے کو بڑھا دیتے ہیں۔ اگر فکسچر خوب دکھائی دے، تو اس کی قیمت دو بار ادا کرنی پڑتی ہے – ایک بار فکسچر پر، اور دوسری بار اس کے لگانے والے پول پر۔

پول کا شکل: تیز ہوا کے سامنے، نوکیلی شکل کے پول کا رقبہ سیدھے پول کے مقابلے میں کم ہوتا ہے؛ اسی لیے تجارتی استعمالات میں نوکیلی شکل کے پول ہی زیادہ پسند کئے جاتے ہیںۤ

اگر آپ کوئی “ایک-فی-ایک” (all-in-one) یونٹ (یعنی ایسا آلہ جو تمام خدمات ایک ہی جگہ پر فراہم کرے) چاہتے ہیں، تو اس میں بیٹری کا بکس بھی شامل کریں؛ انتگریٹڈ (مربوط) ڈیزائنوں میں یہ بیٹری کا بکس پول کے اوپر، پینل کے نیچے رکھا جاتا ہے، اور یہ بھی پینل کے سامنے آنے والے رقبے میں اضافہ کرتا ہے، یہاں تک کہ تیز ہوا کے سب سے بدترین حالات میں بھی۔

تیز ہوا کی رفتار کا مسئلہ:

تیز ہوا کی رفتار بھی سولر پینل کی کارکردگی پر اثر ڈالتی ہے؛ لہذا اس کو مدِ نظر رکھتے ہوئے پینل کا جھکاؤ اور پول کا شکل انتخاب کیا جاتا ہےۤ

تجارتی سولر سٹریٹ لائٹس (commercial solar street lights) کو مقامی عمارتی کوڈز (local building codes) میں نिरدیش کردہ ہوا کی رفتار کے مطابق ڈیزائن کیا جانا ضروری ہے، اور ان کے ڈیزائن کے معیار بہت مختلف ہیں۔ زیادہ تر داخلی علاقوں کے لیے ہوا کی رفتار تقریباً 90 میل فی گھنٹہ (40 میٹر فی سیکنڈ) ہے، جبکہ طوفانوں کے خطرے والے ساحلی علاقوں میں یہ رفتار 150 میل فی گھنٹہ (67 میٹر فی سیکنڈ) تک ہو سکتی ہے۔ اگر ہوا کی رفتار کے معیار EPA (Environmental Protection Agency) کے نشانوں سے زیادہ ہوں، تو مضبوط کھمبوں کی بنیادوں اور ساختی مدد کی ضرورت پڑتی ہے؛ ان دونوں عوامل کا اثر ایک دوسرے پر مربوط ہے۔ ساحلی علاقوں میں، اگر پینلوں کو بڑی جگہوں پر لگایا جائے، تو یہ ایک عام غلطی ہے کیونکہ اس سے معیاروں کی خلاف ورزی ہو جاتی ہے۔

کارکردگی کو کم کیے بغیر EPA کے معیاروں کو پورا کرنا

(“Reducing EPA standards without reducing functionality”)

جہاں ساخت کو مزید مضبوطی کی ضرورت ہے، وہاں چار حل موجود ہیں؛ ان کی کارگردگی کے لحاظ سے ان کا ترتیب تقریباً ایسا ہے:

ہوائی دینامکس سے متعلق پینل ماؤنٹنگ سسٹم (Aerodynamic panel mounting systems) جو پینل کے مقابلے میں ہوا کے مزاحمتی عوامل کو کم کرتے ہیں۔
کم جگہ لینے والے ایل ای ڈی (LED) فیکٹرز (Compact LED fixtures) – جن کا ظاہری رقبہ کم ہے، ان کے ڈبوں کا حجم چھوٹا ہے، اور سجاوٹی سطحیں بھی کم ہیں۔
پولوں کے سرے پر لگے ہوائی موڑنے والے آلے (Wind deflectors on pole tops) جو پینلوں کے ارد گرد کی ہوا کے بہاؤ کو منقطع کرتے ہیں۔
چھوٹے پینل، جو MPPT (Maximum Power Point Tracking) چارج کنٹرولرز کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں ؛اس طرح پینلوں کا مجموعی رقبہ کم ہو جاتا ہے، لیکن پھر بھی کافی مقدار میں بجلی حاصل کی جاتی ہے۔ یہی حل ہم ان محدود جگہوں پر ترجیح دیتے ہیں، کیوں کہ یہ طریقہ اصل مشکل کو حل کرتا ہے بجائے اسکے کہ اضافی اسٹیل کا استعمال کیا جائے۔

جن انستالیشنوں کو جنگلی زندگی کے لئے محفوظ اور تاریک آسمان کے لئے مناسب سمجھا جاتا ہے، ان میں اکثر ایک ہی رجحان دیکھا جاتا ہے – فیکٹرز کا حجم کم کرنا، نشانہ بند روشنی کا استعمال کرنا، اور ایسے آلات کا انتخاب کرنا جو تاریک آسمان کے معیاروں کو پورا کریں۔ اس لیے ساختی اور ماحولی ضروریات ایک دوسرے کی حمایت کرتی ہیں، نہ کہ ایک دوسرے کے خلاف کھڑی ہوں۔

یہ صفحہ کیا نہیں بتاتی…

(What this page does not cover…)

یہ صفحہ EPA (Environmental Protection Agency) اور اس کے متعلق معلومات کی وضاحت کرتا ہے۔ یہ کسی ساختی انجینیر کی جانب سے کیے جانے والے معائنے کا متبادل نہیں ہے؛ اجازت یافتہ پروجیکٹوں کے لیے، بنیاد ڈالنے سے پہلے EPA کے مقدارات اور ہوا کے بوجھ سے متعلق اندازے کو مقامی قوانین کے مطابق جانچ کر لیں۔ ہمارا ہوا کے بوجھ کا کیلکولیٹر پول اور اسکے اجزاء کے لیے ضروری حسابات کرتا ہے، جبکہ ہمارا بنیادی ڈیزائن صفحہ ان حسابات کے نتیجوں کے معنی واضح کرتا ہے۔