जब हम किसी बैटरी बैकअप सिस्टम की योजना बनाते हैं, तो सबसे अहम सवाल यह होता है कि बैटरी कितने समय तक बिजली की आपूर्ति कर पाएगी। यह सवाल विशेष रूप से तब ज़रूरी हो जाता है जब हमारे पास सीमित संसाधन हों और बिजली कटौती आम बात हो। ऐसे में यह जानना जरूरी है कि यदि हमारे पास 150Ah की 12V बैटरी है और हम उस पर 500W का लोड चलाना चाहते हैं, तो यह संयोजन हमें कितनी देर तक बिजली प्रदान करेगा। इस प्रश्न का उत्तर पाने के लिए हमें गणितीय आंकड़ों, दक्षता स्तरों और वास्तविक परिस्थितियों को समझना पड़ेगा।
बैटरी की ऊर्जा क्षमता
किसी भी बैटरी की ऊर्जा क्षमता उसकी एम्पियर-घंटा (Ah) और वोल्टेज (V) के गुणन से तय होती है।
यहाँ हमारे पास एक 150Ah की 12V बैटरी है, जिसका अर्थ है कि सैद्धांतिक रूप से यह बैटरी निम्नलिखित मात्रा में ऊर्जा प्रदान कर सकती है:
150Ah × 12V = 1,800Wh (वॉट-ऑवर)
यह 1,800 वॉट-ऑवर यानी 1.8 किलोवॉट-ऑवर की ऊर्जा है, जो सैद्धांतिक रूप से बैटरी की पूरी क्षमता को दर्शाती है।
लोड के आधार पर बैकअप समय की गणना
अब यदि हम इस बैटरी से 500W का लोड चलाना चाहते हैं—जो कि एक साधारण घरेलू इन्वर्टर लोड (पंखा, कुछ बल्ब, टीवी आदि) हो सकता है—तो बैटरी कितने समय तक यह लोड संभाल सकती है, यह जानने के लिए कुल ऊर्जा को लोड से विभाजित किया जाता है:
1,800Wh ÷ 500W = 3.6 घंटे
यह गणना एक आदर्श स्थिति पर आधारित है, जिसमें मान लिया गया है कि बैटरी की पूरी क्षमता उपयोग की जा रही है और किसी भी प्रकार का ऊर्जा नुकसान नहीं हो रहा है।
वास्तविक बैकअप समय
हालांकि ऊपर दी गई गणना बिल्कुल सही है, लेकिन यह पूरी तरह सैद्धांतिक है। हकीकत इससे थोड़ी अलग होती है। हमें ध्यान रखना होगा कि किसी भी बैटरी और इन्वर्टर सिस्टम में कुछ हद तक ऊर्जा की हानि होती है, और वही इस बैकअप समय को प्रभावित करती है।
- बैटरी की दक्षता (Battery Efficiency):
सामान्यतः लेड-एसिड बैटरियों की दक्षता 80% से 90% के बीच होती है। यानी बैटरी की पूरी क्षमता का केवल 80-90% ही व्यावहारिक रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है। - इन्वर्टर की दक्षता (Inverter Efficiency):
इन्वर्टर DC (Direct Current) को AC (Alternating Current) में बदलते हैं, लेकिन यह प्रक्रिया पूरी तरह कुशल नहीं होती। इन्वर्टर की औसत दक्षता 85% से 95% तक होती है। - लोड की प्रकृति (Nature of Load):
अगर लोड लगातार 500W का है तो गणना सरल रहती है, लेकिन यदि लोड घटता-बढ़ता है—जैसे पंखा धीरे-धीरे चलता है या कोई उपकरण बीच में बंद होता है—तो बैकअप समय भी उसी अनुसार बदलता है।
संयुक्त दक्षता के साथ वास्तविक गणना
आइए अब बैटरी और इन्वर्टर दोनों की औसत दक्षता को शामिल कर एक यथार्थवादी परिदृश्य पर विचार करें। मान लें कि दोनों की दक्षता 85% है:
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उपयोगी ऊर्जा = 1,800Wh × 0.85 × 0.85 = 1,300Wh (लगभग)
अब इस उपयोगी ऊर्जा को 500W के लोड से विभाजित करें:
1,300Wh ÷ 500W = 2.6 घंटे
यानी, वास्तविक परिस्थिति में 150Ah की 12V बैटरी औसतन 2.5 से 3 घंटे तक 500W का लोड चला सकती है।
बैटरी की उम्र और डिस्चार्ज स्तर
इस गणना में एक और अहम बात जोड़ना जरूरी है—डिस्चार्ज स्तर (Depth of Discharge – DoD)। लेड-एसिड बैटरियों के लिए यह सलाह दी जाती है कि उन्हें अधिकतम 50% से 80% तक ही डिस्चार्ज किया जाए, क्योंकि पूरी तरह से डिस्चार्ज करने से बैटरी की जीवन अवधि कम हो जाती है। यदि आप बैटरी को बार-बार 100% डिस्चार्ज करेंगे, तो वह जल्दी खराब हो सकती है।
रिन्यूएबल एनर्जी और बैटरी बैकअप
यदि आप अपने इन्वर्टर सिस्टम को रिन्यूएबल एनर्जी-Renewable Energy जैसे सोलर पैनलों से जोड़ते हैं, तो बैटरी लगातार चार्ज होती रहती है। इससे बैकअप समय को स्थायी रूप से बढ़ाया जा सकता है और ऊर्जा लागत को भी घटाया जा सकता है।
