इस सौर सेटअप के साथ सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके अपने सभी उपकरणों को निःशुल्क चार्ज करें।
सौर ऊर्जा को पृथ्वी पर उपलब्ध ऊर्जा संसाधन का वास्तव में नवीकरणीय और पर्यावरण-अनुकूल रूप माना जाता है। आजकल, लोग इस संसाधन का अधिकतम लाभ उठा रहे हैं, जो विशेष रूप से दूरदराज के क्षेत्रों में महत्वपूर्ण है जहां विद्युत संचरण सीमित है। यह दिन के समय लंबे समय तक धूप में रहने वाले क्षेत्रों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है, क्योंकि यह बिजली के बिल को काफी कम कर सकता है।
हम आपको दिखाएंगे कि सौर ऊर्जा का उपयोग करके यूएसबी-संचालित डीसी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को चार्ज करने के लिए एक DIY प्रणाली कैसे बनाई जाए। हमारा लक्ष्य न्यूनतम घटकों और एक सरल डिज़ाइन का उपयोग करके अवधारणा को समझाना और प्रदर्शित करना है।
सौर ऊर्जा को समझना
सौर ऊर्जा सूर्य के प्रकाश से प्राप्त ऊर्जा को ऊर्जा के उपयोग योग्य और कुशल स्रोत में परिवर्तित करना है। सौर पैनल और जनरेटर प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता है। सौर पैनल आकार में भिन्न-भिन्न होते हैं, कुछ वर्ग इंच से लेकर आवासीय छतों पर उपयोग किए जाने वाले बड़े पैनल तक। आप व्यावसायिक पैमाने पर उपयोग के लिए विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए बड़े क्षेत्रों में बड़े पैनलों को भी आपस में जोड़ सकते हैं।
सौर ऊर्जा का दोहन करने के कई तरीके हैं। सबसे आम सौर फोटोवोल्टिक (पीवी) प्रणाली है जो सूर्य की किरणों को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करती है। विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने के लिए फोटोवोल्टिक प्रणाली का उपयोग करने के अलावा, लोग इनडोर स्थानों या तरल पदार्थों को गर्म करने के लिए सौर तापीय ऊर्जा या केंद्रित सौर ऊर्जा का भी उपयोग करते हैं। आप सोलर हॉट वॉटर सिस्टम भी स्थापित कर सकते हैं।
सही घटकों का चयन करना
हमारा मुख्य उद्देश्य यूएसबी-संचालित उपकरणों को चार्ज करने के लिए आवश्यक करंट प्राप्त करने के लिए सूर्य के प्रकाश से सौर ऊर्जा का उपयोग करना है। खराब मौसम और सूर्यास्त के दौरान चार्ज स्टोर करने के लिए आपको बैटरी की भी आवश्यकता होगी। इसके अलावा, बैटरी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को चार्ज करने के लिए आवश्यक विशिष्ट करंट की निरंतर आपूर्ति भी सुनिश्चित करती है।
इस DIY प्रोजेक्ट के लिए, आपको निम्नलिखित घटकों की आवश्यकता होगी:
- सौर पेनल: सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर प्रत्यक्ष धारा उत्पन्न करने के लिए। लोड आवश्यकता के अनुसार उचित आकार के पैनल का चयन करें। हम 150W सौर पैनलों का उपयोग कर रहे हैं - इस क्षमता के साथ, हम डीसी बल्ब और डीसी पंखे भी चला सकते हैं।
- बैटरी: चार्ज भंडारण के लिए. लोड आवश्यकता के आधार पर उचित आकार की बैटरी का उपयोग करें।
- सौर चार्ज नियंत्रक: करंट को नियंत्रित करने और बैटरी को ओवरचार्जिंग और इलेक्ट्रिकल ओवरलोड से बचाने के लिए। उपयुक्त वर्तमान रेटिंग और यूएसबी इंटरफ़ेस वाला सौर चार्ज नियंत्रक चुनें।
- तार: कनेक्शन के लिए.
- यूएसबी यंत्र: परीक्षण के लिए, जैसे मोबाइल फोन या टैबलेट।
चरण 1: ब्लॉक आरेख
निम्नलिखित चित्र सौर पैनलों द्वारा उत्पादित बिजली को प्राप्त करने, नियंत्रित करने और प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए आवश्यक असेंबली को दर्शाता है।
सभी उपकरणों - जैसे कि जेनरेशन यूनिट (सोलर पैनल), स्टोरेज यूनिट (बैटरी), और लोड - को सोलर चार्ज कंट्रोलर से कनेक्ट करें। यह नियंत्रक इनफ्लो करंट, आउटपुट लोड करंट और चार्जिंग वोल्टेज की निगरानी करेगा।
चरण 2: सोलर पैनल को कनेक्ट करें
हम बैटरी की चार्जिंग करंट को बढ़ाने के लिए समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में सोलर प्लेट (150W) का उपयोग कर रहे हैं। आप लोड आवश्यकता के अनुसार कम या अधिक पैनल और बिजली क्षमता का उपयोग कर सकते हैं। समानांतर संयोजन के लिए, सभी सौर पैनलों के सकारात्मक टर्मिनलों को एक तार के माध्यम से एक साथ जोड़ें और सभी पैनलों के नकारात्मक टर्मिनलों के लिए भी ऐसा ही करें। फिर सकारात्मक और नकारात्मक तारों के जोड़ों को अलग-अलग इंसुलेटिंग टेप से ढक दें।
चरण 3: चार्ज नियंत्रक संलग्न करें
पैनल के पॉजिटिव तार को चार्ज कंट्रोलर के पॉजिटिव टर्मिनल से और नेगेटिव तार को चार्ज कंट्रोलर के नेगेटिव टर्मिनल से कनेक्ट करें। हमारे सौर चार्ज नियंत्रक पर एक यूएसबी टाइप-ए पोर्ट है। चार्ज नियंत्रक में एक आंतरिक वोल्टेज नियामक होता है जो 12V DC को 5V DC में परिवर्तित करता है, जिससे यह USB-संचालित उपकरणों को चार्ज करने में सक्षम होता है। यूएसबी मॉड्यूल में, आमतौर पर पिन 1 और 4 का उपयोग क्रमशः 5V डीसी और ग्राउंड के रूप में किया जाता है। इस यूएसबी पोर्ट का उपयोग करके, आप मोबाइल फोन, टैबलेट और स्मार्टवॉच जैसे यूएसबी इंटरफेस वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को चार्ज कर सकते हैं।
सौर चार्ज नियंत्रक ओवरचार्जिंग/ओवरवोल्टेज को रोकता है जो अन्यथा बैटरी को गर्म करने का कारण बन सकता है। ज़्यादा गरम होने से डिवाइस की बैटरी के जीवनकाल और प्रदर्शन को नुकसान हो सकता है।
चरण 4: बैटरी स्थापित करें
बैटरी स्थापित करने से यह सुनिश्चित होता है उपयोगी पावर बैकअप ऐसी स्थितियों में जहां खराब मौसम के कारण या रात में सौर चार्जिंग उपलब्ध नहीं है। हम विद्युत धारा के भंडारण के लिए 12V DC बैटरियों का उपयोग कर रहे हैं। हमने इन बैटरियों को एक समानांतर विन्यास में व्यवस्थित किया जिसके परिणामस्वरूप इस समानांतर संयोजन के माध्यम से समान वोल्टेज, यानी 12V का प्रावधान होता है। हालाँकि, एक समानांतर संयोजन वर्तमान क्षमता को बढ़ाता है।
आपको लोड आवश्यकता और सौर पैनल की चार्जिंग क्षमता के आधार पर बैटरी क्षमता (एक इकाई या एकाधिक) चुननी चाहिए। मोटे धातु के तारों का उपयोग करके सौर चार्ज नियंत्रक के बैटरी इंटरफ़ेस को बैटरी टर्मिनलों से कनेक्ट करें।
चरण 5: वायरिंग को अंतिम रूप दें
स्पार्किंग से बचने के लिए सभी घटकों को सही ढंग से और कसकर जोड़ना सुनिश्चित करें। इसके अलावा, शॉर्ट-सर्किट से बचने के लिए जोड़ों को ढकें। इंटरकनेक्शन के लिए अच्छी गुणवत्ता वाले मोटे तार का उपयोग करें क्योंकि यह कंडक्टर हानि को कम करता है। आम तौर पर इससे बचने के लिए सौर पैनलों, चार्ज नियंत्रकों और बैटरियों को एक-दूसरे के करीब रखने की सिफारिश की जाती है लंबी विद्युत तारों से विद्युत हानि अधिक हो सकती है और सौर ऊर्जा की दक्षता कम हो सकती है प्रणाली।
चरण 6: चार्जर का परीक्षण करें
बैटरी चार्जिंग के लिए दिन के समय इस प्रणाली का परीक्षण करने के लिए, सौर चार्ज नियंत्रक पर ऑन बटन दबाएं। चार्ज नियंत्रक पर दिखाई देने वाले वोल्टेज का निरीक्षण करें। प्रवाहित धारा पर भी नजर रखें डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करना या डिजिटल क्लैंप मीटर।
आप देखेंगे कि चार्ज नियंत्रक बैटरी और सौर पैनल पर वोल्टेज प्रदर्शित करता है। चार्ज नियंत्रक इस सिस्टम के लिए लोड करंट भी दिखाता है, जब डीसी लोड इससे जुड़ा होता है।
जब 12V बैटरी सौर चार्ज नियंत्रक पर लगभग 14V DC का वोल्टेज प्राप्त करती है, तो यह बैटरी को ओवरचार्ज से बचाने के लिए, सौर पैनल से चार्जिंग को डिस्कनेक्ट कर देती है। आप इसे सौर पैनल वोल्टेज की निगरानी करके देख सकते हैं, जो धूप वाले दिनों में 16V DC से अधिक हो सकता है।
इसके बाद, यूएसबी टाइप ए कनेक्टर का उपयोग करके यूएसबी डिवाइस या स्मार्टफोन को सीधे सौर चार्ज नियंत्रक से कनेक्ट करें। USB पोर्ट 5V DC प्रदान करता है, जो बैटरी से आंतरिक रूप से विनियमित/डाउन-कन्वर्ट होता है। जैसे ही आप ऐसा करते हैं, आप देखेंगे कि कनेक्टेड डिवाइस चार्ज होना शुरू हो गया है। इसके अलावा, आप इस भार द्वारा खींची गई धारा का भी निरीक्षण कर सकते हैं।
इसके अलावा, यह सिस्टम USB इंटरफ़ेस के अलावा अन्य उपकरणों को भी पावर दे सकता है; यानी आप डीसी बल्ब, डीसी पंखे आदि के लिए 12V इंटरफ़ेस का उपयोग कर सकते हैं। आपको बस इन्हें चार्ज कंट्रोलर पर लोड इंटरफ़ेस से कनेक्ट करना है। लोड प्रतीक (उदाहरण के लिए एक बल्ब) चार्ज नियंत्रक पर इस इंटरफ़ेस का प्रतिनिधित्व करता है।
आप बैटरी का उपयोग किए बिना स्मार्टफोन और यूएसबी-संचालित उपकरणों को चार्ज करने के लिए एक छोटा और हल्का पोर्टेबल प्लेटफॉर्म बनाने के लिए इस DIY प्रोजेक्ट को और बढ़ा सकते हैं। हालाँकि, यह केवल दिन के दौरान ही काम करेगा।
सोलर चार्जर के लाभ
सौर ऊर्जा से संचालित यह व्यवस्था आपके डिवाइस की पोर्टेबिलिटी को बेहतर बनाने और पारंपरिक विद्युत वितरण प्रणालियों पर निर्भरता को कम करने में आपकी मदद कर सकती है। सौर चार्जिंग पारंपरिक प्रणालियों में एसी-टू-डीसी रूपांतरण के दौरान होने वाले नुकसान से बचाकर दक्षता में भी सुधार करती है। सौर-संचालित प्रणालियों में, आप इन नुकसानों से बच सकते हैं क्योंकि सभी भंडारण/चार्जिंग डीसी में आयोजित की जाती है; हालाँकि, इसके लिए अप-रूपांतरण या वोल्टेज विनियमन की आवश्यकता हो सकती है।
अपने घर में सौर ऊर्जा का उपयोग करके आप अपने बिजली के खर्च में काफी कटौती कर सकते हैं। सौर ऊर्जा से संचालित कई अन्य परियोजनाएं हैं जिन्हें आप स्वयं बना सकते हैं जैसे कि सौर ऊर्जा से संचालित स्ट्रीटलाइट, सौर ऊर्जा से संचालित पूल हीटर, सौर ऊर्जा से संचालित ब्लूटूथ स्पीकर इत्यादि।