DIY सौर प्रकाश परियोजनाएं सूर्य से ऊर्जा का उपयोग करके घरों को बिजली देने का एक किफायती और कुशल तरीका प्रदान करती हैं। तो यह एक स्ट्रीट लाइट सिस्टम को इकट्ठा करने के लिए समझ में आता है जो दिन के दौरान बैटरी चार्ज करने के लिए सौर ऊर्जा लेता है और फिर रात में सड़क को रोशन करने के लिए इस बैटरी का उपयोग करता है। और आप अपना खुद का बना सकते हैं!
एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट इस प्रणाली को नियंत्रित करेगा, स्वचालित रूप से एलईडी बल्ब को रात में और दिन के दौरान बंद कर देगा। बैटरी को ओवर-डिस्चार्ज से बचाने के लिए हम बैटरी प्रोटेक्शन सर्किट भी शामिल करेंगे।
क्या उम्मीद करें
इस प्रणाली के लिए 5 मुख्य इकाइयों की आवश्यकता होती है:
- सौर पेनल: दिन के समय बैटरी चार्ज करने के लिए और प्रकाश संवेदक के रूप में।
- बैटरी: करंट और पॉवरिंग सर्किट और बल्ब को स्टोर करने के लिए।
- एलईडी डीसी बल्ब: अंधेरे में रोशनी के लिए
- तार: योजनाबद्ध आरेख के अनुसार इंटरकनेक्शन के लिए।
- विद्युत सर्किट: एलईडी बल्ब को स्वचालित रूप से नियंत्रित / स्विच करने और बैटरी डिस्चार्ज सुरक्षा के लिए।
बैटरी चार्ज करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करना
बैटरी चार्ज करने के लिए, हमने एक छोटा 10W (आप अपने बिजली बजट/आवश्यकताओं के अनुसार एक बड़ा चुन सकते हैं) सौर पैनल का उपयोग किया है। यह एक 12V बैटरी चार्ज कर सकता है और चरम चमक पर 0.62A शॉर्ट सर्किट करंट प्रदान कर सकता है। इसका भौतिक आकार लगभग 12” x 9” है।
हमने 4Ah करंट कैपेसिटी वाली 12VDC बैटरी का इस्तेमाल किया है। दिन के दौरान, सौर पैनल करंट उत्पन्न करते हैं जिसका उपयोग बैटरी को चार्ज करने के लिए किया जाता है। बैटरी में फुल चार्ज होने पर 13.7V का अधिकतम ओपन सर्किट वोल्टेज हो सकता है और जब बैटरी वोल्टेज 11VDC तक गिर जाता है तो इसे रिचार्ज किया जाना चाहिए।
बैटरी को चार्ज करने के लिए सोलर पैनल (पॉजिटिव पोलरिटी) के लाल तार को पॉजिटिव टर्मिनल से जोड़ा जाता है जेनर डायोड के माध्यम से बैटरी का, जिसे वेरोबार्ड पर सोल्डर किया जाता है जहां इलेक्ट्रॉनिक सर्किट भी रखा जाता है।
जेनर डायोड को इस तरह रखा जाता है कि कैथोड (+ टर्मिनल) सौर पैनल से जुड़ा होता है और एनोड (- टर्मिनल) तारों के माध्यम से बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है। जेनर डायोड सौर पैनल और बैटरी के बीच अलगाव प्रदान करता है, जो विशेष रूप से अंधेरे में सहायक होता है जब सर्किट प्रकाश को "चालू" करने के लिए सौर पैनल वोल्टेज लेता है। ब्लैक वायर (नेगेटिव पोलरिटी) सीधे बैटरी के नेगेटिव टर्मिनल से जुड़ा होता है।
जब सौर पैनल सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आता है, तो यह बैटरी को चार्ज करने के लिए करंट प्रदान करता है, जिसकी मात्रा सूर्य के प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर करती है। एक एलईडी बल्ब बैटरी से करंट लेता है। एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट सेंसर डेटा (सौर पैनल वोल्टेज) का उपयोग करके बल्ब को नियंत्रित करता है। एलईडी बल्ब के पॉजिटिव टर्मिनल या कैथोड को बैटरी के पॉजिटिव टर्मिनल से कनेक्ट करें, जबकि एलईडी के एनोड को पॉइंट से कनेक्ट करें सी जैसा कि स्कीमैटिक्स में दिखाया गया है।
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का निर्माण
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में दो भाग होते हैं। एक एलईडी बल्ब को नियंत्रित करने के लिए है, जबकि दूसरा बैटरी जल निकासी को नियंत्रित करने और उससे बचने के लिए है।
स्वचालित सौर स्ट्रीट लाइट की स्कैमैटिक्स
नीचे दिया गया आंकड़ा इस प्रणाली को एक साथ जोड़ने के लिए संपूर्ण योजनाएं दिखाता है। Veroboard पर ऑटोमैटिक स्विचिंग और बैटरी ड्रेन प्रोटेक्शन के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाएं।
आपको किस चीज़ की ज़रूरत पड़ेगी
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के लिए निम्नलिखित उपकरण और घटकों की आवश्यकता होगी। आप उन्हें ऑनलाइन स्टोर से प्राप्त कर सकते हैं जैसे डिजीके, मूसर या अली एक्सप्रेस.
- 1 एक्स यूएलएन2003डार्लिंगटन जोड़ी ट्रांजिस्टर आईसी
- 1 x LM7809 9 VDC वोल्टेज रेगुलेटर IC
- 2 x LM393 वोल्टेज तुलनित्र आईसी
- 1 एक्स वेरोबार्ड (सर्किट तत्वों को टांका लगाने के माध्यम से जोड़ने के लिए)
- प्रतिरोध (ओम में) 1K, 10K, 36K, 53K, 100K, 280K (या इन मानों के समतुल्य समांतर/श्रृंखला संयोजन)
- तारों
- टांका लगाने वाला लोहा और टांका लगाने वाला तार
- डिज़िटल मल्टीमीटर (वोल्टेज और वर्तमान माप के लिए)
- पेंच टर्मिनल ब्लॉक कनेक्टर्स (सौर पैनल, बैटरी और एलईडी बल्ब से तारों को जोड़ने के लिए)
- ज़ेनर डायोड (सौर पैनल और बैटरी + टर्मिनल के लाल तार के बीच)
एलईडी बल्ब को नियंत्रित करना
एलईडी को अंधेरे में चालू करने और इसे दिन के उजाले में बंद करने के लिए, सर्किट को निर्देशित करने के लिए सेंसर के रूप में सौर पैनल वोल्टेज का उपयोग करें। जेनर डायोड का उपयोग करके सौर पैनल और बैटरी को अलग किया जाता है। जेनर डायोड दिन के उजाले में आगे बायस्ड है क्योंकि चार्ज करने के लिए सौर वोल्टेज बैटरी वोल्टेज से अधिक होने वाला है, जबकि यह अंधेरे में रिवर्स बायस्ड हो जाता है जब महत्वपूर्ण आउटपुट देने के लिए सोलर पैनल को रोशन करने के लिए कोई सूरज की रोशनी उपलब्ध नहीं होती है वोल्टेज।
इस सर्किट में, एक तुलनित्र का उपयोग करके सौर पैनल वोल्टेज की तुलना बैटरी वोल्टेज से की जाती है। जब यह अधिक होता है (दिन के उजाले के दौरान), यह प्रकाश को बंद करने का संकेत देता है। जब यह कम होता है, तो यह प्रकाश को चालू करने का संकेत देता है। इस तर्क का उपयोग करके और ULN2003 डार्लिंगटन जोड़ी ट्रांजिस्टर की मदद से एलईडी बल्ब को नियंत्रित किया जाता है। ULN2003 को तुलनित्र आउटपुट से इनपुट मिलता है। यदि इसे ULN2003 के इनपुट पिन (1-7) (यानी तुलनित्र आउटपुट पिन 1 से) पर "चालू" के लिए संकेत मिलता है, तो यह प्रकाश पर स्विच करने के लिए कलेक्टर करंट को C (पिन 10-16) से गुजरने देता है।
इस सर्किट को बनाने के लिए, सोल्डरिंग के माध्यम से वेरोबार्ड पर सभी सर्किट तत्वों को जोड़ें. श्मिट ट्रिगर (तुलनित्र पर सकारात्मक प्रतिक्रिया) ग्लिच से बचने के लिए LM393 तुलनित्र पर लागू किया गया है।
ओवर-डिस्चार्ज को रोकना
यदि मौसम बादल या धुंधला है, तो संभव है कि दिन के दौरान बैटरी चार्ज न हो, जिसके कारण लगातार कई रातों तक बैटरी अत्यधिक डिस्चार्ज हो सकती है। यह बैटरी के उस बिंदु तक निर्वहन का कारण बन सकता है जहां बैटरी का रासायनिक संतुलन बिगड़ जाता है जिससे यह आगे उपयोग के लिए बेकार हो जाता है।
बैटरी को ओवर-डिस्चार्ज से बचाने के लिए, LM393 IC का उपयोग करने वाला एक अन्य तुलनित्र सर्किट आरेख में दिखाया गया है, जो बैटरी वोल्टेज की तुलना एक स्थिर संदर्भ से करता है। संदर्भ वोल्टेज के लिए, LM7809 वोल्टेज नियामक का उपयोग किया जाता है, जो इनपुट के रूप में बैटरी वोल्टेज (यानी 11 से 14 VDC) लेता है और लगातार 9V आउटपुट करता है।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि बैटरी डीप डिस्चार्ज लेवल यानी ~11V से आगे नहीं जाती है, तुलनित्र को Schmitt ट्रिगर के रूप में उपयोग करें। जब बैटरी वोल्टेज 11 वोल्ट से कम हो जाता है, तो श्मिट ट्रिगर लॉजिक को कम आउटपुट देगा जो बदले में स्विचिंग सर्किट को निष्क्रिय कर देगा। स्विचिंग सर्किट को फिर से सक्षम करने के लिए, 13.2V तक बैटरी का पूर्ण पुनर्भरण आवश्यक है।
आप वोल्टेज की अपनी पसंद का काम कर सकते हैं (कम बैटरी स्तर के लिए 11 वी और चार्ज बैटरी स्तर के लिए 13.2 वी के बजाय) प्रतिरोधों के उपयुक्त संयोजन को चुनकर (हालांकि यह गहराई से अधिक है कि हम अभी गोता लगाने जा रहे हैं)। बैटरी सुरक्षा सर्किट के लिए, सोल्डरिंग द्वारा वेरो बोर्ड पर सर्किट तत्वों को कनेक्ट करें।
वेरोबार्ड पर स्वचालित स्विचिंग और बैटरी ड्रेन प्रोटेक्शन सर्किट दोनों बनाने के बाद, अंत में योजनाबद्ध आरेख के अनुसार इन सर्किट, सोलर पैनल, बल्ब और बैटरी को कनेक्ट करें।
अपने सोलर स्ट्रीट लाइट सिस्टम का परीक्षण
इस प्रणाली के प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए, सौर पैनल को सूर्य के प्रकाश में रखें। आप देखेंगे कि सौर पैनल के सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर एलईडी बल्ब "बंद" हो जाता है। डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करके वोल्टेज को मापें सौर पैनल आउटपुट और बैटरी टर्मिनलों पर। आपको पता चलेगा कि सौर पैनल वोल्टेज बैटरी वोल्टेज से अधिक है। अब यह जांचने के लिए कि बैटरी सूरज की रोशनी में चार्ज हो रही है या नहीं, बैटरी में बहने वाली धारा को मापने के लिए डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करें.
अगले चरण में, सूर्य के प्रकाश को रोकने के लिए सौर पैनल को एक मोटी सामग्री से ढक दें और आप देखेंगे कि एलईडी बल्ब चालू हो जाता है। सौर पैनल पर वोल्टेज मापें; आप देखेंगे कि सौर पैनल बैटरी चार्ज करने के लिए बहुत कम वोल्टेज प्रदान कर रहा है। फिर, बैटरी से एलईडी बल्ब तक की धारा को मापें; आप पाएंगे कि बल्ब प्रकाश पैदा करने के लिए बैटरी से करंट ले रहा है।
यहाँ इस परीक्षण का संक्षिप्त वीडियो प्रदर्शन है:
रात को सोलर लाइट से जगमग करें
यह DIY प्रोजेक्ट आपको प्राकृतिक और नवीकरणीय सौर ऊर्जा का उपयोग करके स्वचालित सौर-संचालित स्ट्रीट लाइट डिजाइन करने के लिए एक मिनी इलेक्ट्रॉनिक असेंबली बनाने की अवधारणा देता है। संसाधनों के अधिकतम उपयोग के लिए; सौर पैनल, बैटरी और बल्ब के लिए सही विनिर्देशों का चयन करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सौर पैनल रात भर बल्ब को चालू रखने के लिए बैटरी को पर्याप्त रूप से चार्ज करता है।
