EN
Quick Links
অধিকাংশ কেন্দ্রীয় এয়ার কন্ডিশনিং সিস্টেম চলাকালীন 3 থেকে 5 কিলোওয়াট বিদ্যুৎ ব্যবহার করে, কিন্তু জানালায় লাগানো একক ইউনিটগুলি সাধারণত অনেক কম শক্তি নেয়, প্রায় অর্ধ কিলোওয়াট থেকে 1.5 কিলোওয়াটের মধ্যে, যা তাদের আকার এবং কতটা দক্ষতার সাথে তৈরি করা হয়েছে তার উপর নির্ভর করে। উদাহরণ হিসাবে বলা যায়, 24,000 BTUs এর একটি সাধারণ আকারের কেন্দ্রীয় এসি সাধারণত গ্রিড থেকে প্রায় 4 কিলোওয়াট বিদ্যুৎ টানে, যেখানে 12,000 BTUs সম্পন্ন ছোট জানালা এককগুলি 2023 সালের এনার্জি স্টারের তথ্য অনুযায়ী প্রায় 1.2 কিলোওয়াট বিদ্যুৎ টানে। বিকল্প শক্তি সমাধানের দিকে তাকানো বাড়ির জন্য কোন আকারের ব্যাকআপ ব্যাটারি সবচেয়ে ভালো কাজ করবে তা বোঝার জন্য এই মৌলিক বিদ্যুৎ প্রয়োজনীয়তা বোঝা খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
যখন প্রথমবারের মতো এয়ার কন্ডিশনার চালু হয়, তখন এটি স্বাভাবিক চালনার তুলনায় প্রায় তিনগুণ বেশি বিদ্যুৎ ব্যবহার করে। ধরুন একটি স্ট্যান্ডার্ড 4 kW কেন্দ্রীয় একক যা চালু হওয়ার সময় বড় কম্প্রেসারটি স্থির অবস্থা থেকে ঘূর্ণন শুরু করতে 12 kW পর্যন্ত স্পাইক করতে পারে। ব্যাটারি ব্যাকআপ সিস্টেমের জন্য এখানে প্রকৃত চ্যালেঞ্জ হলো এই হঠাৎ বিদ্যুৎ চাহিদা মোকাবেলা করা এবং ভোল্টেজ খুব কম হয়ে যাওয়া রোধ করা, যা অপ্রত্যাশিতভাবে সবকিছু বন্ধ হয়ে যাওয়ার কারণ হতে পারে। এজন্য যদিও ইনভার্টারগুলি প্রায়শই 10 kW পর্যন্ত নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ করার প্রচার করা হয়, তবুও অনেক বাড়ির মালিক তাদের 3-টন এসি ইউনিটগুলি চালু হওয়ার সময় সংক্ষিপ্ত কিন্তু তীব্র 12 kW স্পাইকগুলি মোকাবেলা করতে অসুবিধা বোধ করেন।
একটি ব্যাটারি সিস্টেম উভয়ই সরবরাহ করতে হবে:
| AC টাইপ | 10kWh ব্যাটারি প্রতি রানটাইম | ন্যূনতম ইনভার্টার রেটিং |
|---|---|---|
| কেন্দ্রীয় (4 kW) | 1.5–2.5 ঘন্টা | 5 কিলোওয়াট ক্রমাগত |
| উইন্ডো (1.2 কিলোওয়াট) | 6–8 ঘণ্টা | 2 কিলোওয়াট ক্রমাগত |
ডিসচার্জের গভীরতা (ডিওডি) সীমাগুলি ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা হ্রাস করে - লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সাধারণত 90% ডিওডি অনুমতি দেয়, যার মানে 10 কেডব্লিউএইচ এককটি এসি লোডের জন্য প্রায় 9 কেডব্লিউএইচ সরবরাহ করে।
2025 সালে ক্লিনটেকনিকায় প্রকাশিত একটি অধ্যয়ন অনুযায়ী ঝড় সহনের জন্য নির্মিত বাড়িগুলির ক্ষেত্রে, যদি আমরা স্মার্ট লোড ম্যানেজমেন্ট পদ্ধতি ব্যবহার করি তাহলে একটি সাধারণ 10 কিলোওয়াট সৌর ব্যাটারি সেটআপ বিদ্যুৎ বন্ধ থাকাকালীন সাধারণ একটি 3-টন এয়ার কন্ডিশনারকে প্রায় এক ঘন্টা পর্যন্ত চালাতে পারে। আপনি যদি দীর্ঘতর সময় চালানোর কথা চান? তাহলে মানুষকে সাধারণত সৌর প্যানেলের মাধ্যমে ব্যাটারিগুলি পুনরায় চার্জ করতে হবে অথবা অতিরিক্ত ব্যাটারি প্যাক ইনস্টল করে অনেক দীর্ঘ সময়ের জন্য চালানোর ব্যবস্থা করতে হবে। এখানে মূল কথা হল আমাদের শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষমতা স্থানীয়ভাবে আমরা যে আবহাওয়ার মুখোমুখি হই তার সাথে মেলে দেওয়া। উদাহরণ হিসাবে, যেসব বাড়ি প্রায়শই তাপপ্রবাহের ঝুঁকিপূর্ণ এলাকায় অবস্থিত সেগুলির জন্য বিনিয়োগ করা উচিত 20 কিলোওয়াট বা তার বড় সিস্টেমে যাতে তাপমাত্রা হঠাৎ বৃদ্ধি পেলেও শীতল রাখা যায়।
ব্যাকআপ পাওয়ার বিকল্পগুলি বিবেচনা করার সময়, বেশিরভাগ বাড়ির মালিকদের মুখ্য জিনিসগুলি বা সম্পূর্ণ বাড়ির জন্য রক্ষা করার মধ্যে পছন্দ করতে হয়। খাদ্য শীতল রাখা, আরামদায়ক তাপমাত্রা বজায় রাখা এবং আলো জ্বালানোর মতো মৌলিক প্রয়োজনীয়তাগুলির জন্য সাধারণত প্রায় 3 থেকে 5 কিলোওয়াট শক্তির প্রয়োজন হয়। কিন্তু যদি কেউ বিদ্যুৎ সংকটের সময় সবকিছু চালাতে চান, যেমন বৈদ্যুতিক রেঞ্জ এবং কাপড় শুকানোর মেশিনের মতো বড় শক্তি গ্রাসকারী যন্ত্রগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে, তবে তাদের মুখ্য প্রয়োজনীয়তার চেয়ে তিন থেকে পাঁচ গুণ বেশি ক্ষমতা প্রয়োজন হবে। বিভিন্ন শিল্প অধ্যয়ন অনুসারে, প্রায় সাত জনের মধ্যে দশজন মানুষ দাম এবং ছোট সেটআপগুলি কতটা কার্যকর তার কারণে কেবল আংশিক ব্যাকআপ সিস্টেম বেছে নেয়। সম্পূর্ণ বাড়ির সমাধানগুলি সাধারণত সেসব জায়গার মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে যেখানে একাধিক দিনের জন্য প্রসারিত বিদ্যুৎ বিচ্ছুর্ণ ঘটে।
বৈদ্যুতিক লোডের একটি নির্ভুল চিত্র পেতে হলে প্রতিটি গুরুত্বপূর্ণ যন্ত্রের চলমান ওয়াট এবং সেই সাথে স্টার্টআপের সময়ের অতিরিক্ত ওয়াট যোগ করতে হবে। ধরুন আপনার কেন্দ্রীয় এসি ইউনিট, যা সাধারণত প্রায় 3.8 কিলোওয়াট ব্যবহার হয়, কিন্তু চালু হওয়ার সময় প্রায় 11 কেডব্লিউ পর্যন্ত চড়ে যেতে পারে। তারপর রয়েছে ফ্রিজ, যা সাধারণত 150 থেকে 400 ওয়াট পর্যন্ত ব্যবহার করে, সেই সাথে প্রতিটি এলইডি বাল্ব প্রায় 10 ওয়াট এবং এইচভিএসি পাখা যা পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে 500 থেকে 1200 ওয়াট পর্যন্ত হতে পারে। বিদ্যুৎ সংক্রান্ত সমস্যার সময় প্রকৃত বিদ্যুৎ ব্যবহার খতিয়ে দেখলে অধিকাংশ গৃহমালিক তাদের শক্তি পর্যবেক্ষণ যন্ত্রের মাধ্যমে দেখেন যে তাপ নিয়ন্ত্রণ ও শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা মোট ব্যবহারের 40 থেকে 60 শতাংশ পর্যন্ত গ্রাস করে। এই কারণে ব্যাকআপ পাওয়ার সমাধানের ক্ষেত্রে এই ব্যবস্থাগুলি সবচেয়ে বড় বিষয় হিসেবে দাঁড়ায়।
দীর্ঘ ৮-১২ ঘন্টা ধরে কার্যকর সহনশীলতার জন্য, লোডশেডিং প্রোটোকলসহ ১৫ কিলোওয়াট অবধি ব্যাটারি সীমিত এসি অপারেশন এবং প্রয়োজনীয় সরঞ্জামগুলি চালু রাখতে পারে। ২৪ ঘন্টা বা তার বেশি সময়ের জন্য, ২৫ কিলোওয়াট বা তার বেশি ব্যাটারি প্রস্তাবিত। তবে ৯৫ ডিগ্রি ফারেনহাইটের বেশি তাপমাত্রায় কার্যকর ক্ষমতা ১৮-২৫% কমে যেতে পারে। সৌর চার্জিং এবং গ্রিড-টাইড ক্ষমতা একত্রিত করে হাইব্রিড সিস্টেমগুলি সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য মাল্টি-ডে শীতলীকরণ সমর্থন দেয়।
অধিকাংশ লিথিয়াম-আয়ন গৃহস্থালী ব্যাটারি ব্যাকআপ সিস্টেম ৯০% ডিওডি-এর জন্য নির্ধারিত হয়। এটি অতিক্রম করলে ক্ষয় দ্রুত হয় এবং আয়ু কমে যায়। একটি ১০ কিলোওয়াট ব্যাটারি এসি অপারেশনের সময় প্রায় ৯ কিলোওয়াট ব্যবহারযোগ্য শক্তি সরবরাহ করে। প্রস্তাবিত ডিওডি সীমার মধ্যে পরিচালনা করা ব্যাটারি জীবন বাড়ায় এবং গুরুত্বপূর্ণ বিচ্ছিন্নতার সময় সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে।
ইনভার্টারগুলি সাধারণত স্থিতিশীল লোডের নিচে 92-97% দক্ষতায় চলমান থাকে যখন ব্যাটারির DC পাওয়ারকে AC-এ রূপান্তর করে যে যন্ত্রপাতির জন্য। যাইহোক, AC কম্প্রেসার স্টার্টআপের সময়-যখন ওয়াটেজের 3x চাহিদা চূড়ান্ত হয়ে ওঠে-দক্ষতা 85% এর নিচে নেমে যেতে পারে, শক্তি ক্ষতি বাড়িয়ে। এই রূপান্তর অদক্ষতা উপলব্ধি সময়সীমা হ্রাস করে, বিশেষ করে ঘন ঘন চক্রাকার সিস্টেমে।
উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যাটারির কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অধ্যয়নগুলি দেখায় যে 95°F তাপমাত্রায় 77°F এর তুলনায় ক্ষমতা 30% দ্রুত হ্রাস পায়, যে সময়ে শীতলকরণের চাহিদা সর্বাধিক হয়। সক্রিয় তাপীয় পরিচালন সিস্টেমগুলি নিরাপদ পরিচালন তাপমাত্রা বজায় রাখতে সঞ্চিত শক্তির 5-15% ব্যবহার করে, গ্রীষ্মকালীন বিচ্ছিন্নতার সময় ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা আরও হ্রাস করে।
স্মার্ট কন্ট্রোলারগুলি এসি স্টার্টআপের সময় অপ্রয়োজনীয় লোড সাময়িকভাবে কমিয়ে উচ্চ-খরচযুক্ত যন্ত্রপাতির কার্যকারিতা অপ্টিমাইজ করে। অগ্রাধিকার ভিত্তিক শীতলীকরণ চক্রের মাধ্যমে এডভান্সড অ্যালগরিদম কক্ষের তাপমাত্রা 5°F পরিসরের মধ্যে রাখে, মোট শক্তি ব্যবহার কমিয়ে দেয়। এ ধরনের সিস্টেম অবিচ্ছিন্ন সরাসরি অপারেশনের তুলনায় এসি ব্যবহারের সময় 35–50% বাড়াতে পারে।
আজকাল এয়ার কন্ডিশনারের ব্যবহার কমানোর ব্যাপারে সৌর প্যানেলগুলি বাস্তব পার্থক্য তৈরি করছে। ধরুন একটি সাধারণ 3-টন এসি সিস্টেম, এটি সাধারণত পূর্ণ দমে চলাকালীন প্রতিদিন প্রায় 28 থেকে 35 কিলোওয়াট ঘন্টা শক্তি ব্যবহার করে। এখন কল্পনা করুন 4 কিলোওয়াটের একটি সৌর ব্যবস্থা যা শুধুমাত্র 2 থেকে 3 ঘন্টা ভালো সূর্যালোকে 10 কিলোওয়াট ঘন্টার ব্যাটারি চার্জ করে না, বরং সূর্য উঠা থাকাকালীন এয়ার কন্ডিশনারটিও চালু রাখে। সম্প্রতি করা কিছু গবেষণার আকর্ষণীয় তথ্য থেকে জানা গেছে যে 2020 সালে বিলার্ডো এবং তাঁর সহকর্মীদের মতে ফটোভোলটাইক থার্মাল কালেক্টর এবং হিট পাম্প প্রযুক্তির সংমিশ্রণ শীতলকরণের শক্তির চাহিদা প্রায় অর্ধেক কমিয়ে দিতে পারে। অবশ্যই অবস্থানটিও বেশ কিছুটা গুরুত্বপূর্ণ। NREL এর গতবছরের গবেষণায় দেখা গেছে যে মিশিগানের তুলনায় আরিজোনার উজ্জ্বল সূর্যের অঞ্চলে ইনস্টল করা সিস্টেমগুলি ব্যাটারি 80 শতাংশ দ্রুত চার্জ হয়। এই পার্থক্যগুলি কেন কোনও ব্যক্তি তাদের সৌর বিনিয়োগকে সর্বাধিক করতে চাইলে স্থানীয় জলবায়ু শর্তাবলী বোঝা খুবই গুরুত্বপূর্ণ তা তুলে ধরে।
শুধুমাত্র গ্রিড-চার্জড ব্যাটারি দীর্ঘ বিদ্যুৎ বিচ্ছুরির সময় এয়ার কন্ডিশনার চালু রাখতে পারবে না। একটি সাধারণ 15 কিলোওয়াট অ্যাম্পিয়ার ব্যাটারি দিয়ে একটি সাধারণ 3-টন এয়ার কন্ডিশনার চালানোর কথা বিবেচনা করুন যা সময়ের অর্ধেক চালু থাকে - সূর্যাস্তের পর ছয় ঘন্টার মধ্যে এটি শেষ হয়ে যাবে। তবে সৌরশক্তি সংযোজন করলে অবস্থা অনেক ভালো হয়। সৌরপ্যানেল সহ সিস্টেমগুলি সেই একই ব্যাটারি জীবনকে 15 থেকে 20 ঘন্টা পর্যন্ত বাড়িয়ে দিতে পারে কারণ দিনের আলোতে এটি পূর্ণ হয়ে যায়। স্ট্যান্ডঅ্যালোন ব্যাটারি সিস্টেমের আরেকটি সমস্যা রয়েছে। কম্প্রেসার চালু হওয়ার সময় প্রতিবার স্থায়ী ডিসি থেকে এসি রূপান্তরের কারণে তারা প্রায় 12 থেকে 18 শতাংশ শক্তি হারায়। কিছু সাম্প্রতিক গ্রিড প্রতিরোধ গবেষণা অনুসারে, এই ক্ষতির কারণে স্ট্যান্ডঅ্যালোন সিস্টেমগুলি গ্রীষ্মমৌসুমে আমাদের শীতলতার প্রয়োজন হওয়ার সময় হাইব্রিড সৌর সেটআপের তুলনায় প্রায় 23 শতাংশ কম দক্ষ হয়। গত বছরের পোনেমন ইনস্টিটিউটের অধ্যয়ন এটি পরিষ্কারভাবে সমর্থন করেছে।
শীতাতপ নিয়ন্ত্রণের জন্য কেবল 2 থেকে 3 ঘন্টা ব্যাটারি পাওয়ার দ্বিগুণ করা অধিকাংশ সময় টাকা খরচের মূল্য রাখে না। এই সংখ্যাগুলি দেখুন: 4 ঘন্টা শীতলীকরণ চালানোর জন্য 20 কেডব্লিউএইচ ব্যাটারি ইনস্টল করতে কারও প্রায় 14 থেকে 18 হাজার ডলার খরচ হবে। এটি সৌর একীকরণের জন্য প্রস্তুত একটি সাধারণ 10 কেডব্লিউএইচ সিস্টেমের তুলনায় প্রায় 92% বেশি দামি। অবশ্যই, বড় বড় ব্যাটারি মাঝে মাঝে সংক্ষিপ্ত বিদ্যুৎ বন্ধের সময় ভালো কাজ করে, কিন্তু এমন একটি বিকল্প রয়েছে যা বিবেচনা করা উচিত। নিয়মিত ব্যাটারির সাথে 5 থেকে 7 কেডব্লিউ সৌর প্যানেল সংযুক্ত করে এমন সিস্টেমগুলি প্রায় একই দামে প্রতি বছর ছয় গুণ বেশি শীতলীকরণ চক্র সরবরাহ করে। নতুন তাপীয় সংরক্ষণ প্রযুক্তি নিশ্চিতভাবেই আকর্ষক, কিন্তু বিশেষজ্ঞদের মতে এখনও এর সাধারণ ব্যবহারের জন্য 3 থেকে 5 বছর সময় লাগবে।
বিদ্যুৎ সংকটের সময় বিদ্যুৎ সরবরাহ বজায় রাখতে স্ট্যান্ডবাই জেনারেটরগুলি কেবল চলতেই থাকে। ধরুন 10 কিলোওয়াটের একটি মডেলের কথা—এটি জ্বালানি পাওয়া মাত্রই কোনও কেন্দ্রীয় এয়ার কন্ডিশনিং সিস্টেমকে অবিচ্ছিন্নভাবে চালাতে পারে। অন্যদিকে, 5 কিলোওয়াট ইনভার্টারযুক্ত 10 কিলোওয়াট-ঘন্টা ব্যাটারি কোনও 3-টনের এয়ার কন্ডিশনারকে মাত্র 2 থেকে 3 ঘন্টার বেশি সময় ধরে চালাতে পারে না, কারণ সেখানে ইনভার্টারের সীমাবদ্ধতা এবং যন্ত্রপাতি চালু হওয়ার সময় হঠাৎ করে বিদ্যুৎ চাপ পড়ে। যখন একাধিক বড় যন্ত্র একসঙ্গে চালু হওয়ার দরকার হয়, তখন পার্থক্যটা পরিষ্কার হয়ে ওঠে। জেনারেটরগুলি এমন পরিস্থিতিতে অনেক ভালোভাবে মোকাবিলা করতে পারে, এবং তাই সম্পূর্ণ বাড়ির ব্যাকআপ বিদ্যুৎ সরবরাহের ক্ষেত্রে এদের পছন্দ করা হয়, যদিও এদের প্রাথমিক দাম বেশি হয়ে থাকে।
ব্যাটারি সিস্টেমগুলি নিঃশব্দে কাজ করে এবং কোনও দূষণ নির্গত করে না, স্বল্পমেয়াদী বিচ্ছিন্নতার জন্য উপযুক্ত (<;12 ঘন্টা) এবং সৌরবিদ্যুৎ চালিত বাড়ির জন্য। যাইহোক, 72-ঘন্টার বিদ্যুৎ বন্ধের ক্ষেত্রে জেনারেটরগুলি অধিক উপযুক্ত, কারণ এগুলি অনেক বেশি শক্তি সঞ্চয় করতে পারে - 1 গ্যালন প্রোপেন ~27 kWh শক্তি প্রদান করে। কিছু হাইব্রিড সেটআপে দৈনিক প্রতিরোধের জন্য ব্যাটারি এবং দীর্ঘমেয়াদী বিচ্ছিন্নতার জন্য জেনারেটর ব্যাকআপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
| গুণনীয়ক | ব্যাকআপ জেনারেটর | ঘরের জন্য ব্যাটারি ব্যাকআপ |
|---|---|---|
| রানটাইম | অসীম (জ্বালানির সাথে) | 8–12 ঘন্টা (10kWh সিস্টেম) |
| গোলমালের মাত্রা | 60–70 dB | <30 dB |
| CO নি:সরণ | 120–200 lbs/দিন | 0 lbs/দিন (সৌরবিদ্যুৎ চার্জ করা) |
জেনারেটরগুলি ইনস্টল করতে $4,000–$12,000 খরচ হয় এবং জ্বালানি এবং রক্ষণাবেক্ষণে $800+/বছর খরচ হয় (পোনেমন 2023)। ব্যাটারি সিস্টেম ($15,000–$25,000) এর প্রাথমিক খরচ বেশি হলেও অপারেশনের খরচ কম, বিশেষ করে সৌরবিদ্যুৎ ব্যবহারের ক্ষেত্রে। 10 বছরের মধ্যে, লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি প্রায়শই বিচ্ছিন্নতা হওয়া অঞ্চলগুলিতে 20–40% কম খরচে পরিণত হয়, বিশেষ করে কর ছাড় এবং এড়ানো জ্বালানি খরচ হিসাবের ক্ষেত্রে।
কেন্দ্রীয় এয়ার কন্ডিশনিং ইউনিটগুলি সাধারণত 3 থেকে 5 kW এর মধ্যে কাজ করে, যেখানে ছোট উইন্ডো ইউনিটগুলি আকার এবং দক্ষতার উপর নির্ভর করে প্রায় 0.5 থেকে 1.5 kW ব্যবহার করে।
স্টার্টআপের সময়, এয়ার কন্ডিশনারগুলি নিয়মিত অপারেশনের তুলনায় তিন গুণ বেশি শক্তির প্রয়োজন। ভোল্টেজ ডিপ রোধ করতে ব্যাকআপ সিস্টেমগুলিকে এই স্পাইকগুলি সামলাতে হবে।
সৌর সংহতকরণ ব্যাটারি কর্মক্ষমতা বাড়ায়, স্বাধীন সিস্টেমগুলির তুলনায় বৃষ্টিহীন সময়ে শক্তি পুনরায় পূরণ করে চলার সময় বাড়ায়।
ব্যাটারিগুলি ছোট বিচ্ছিন্নতার জন্য নীরব এবং নির্গমন-মুক্ত, যেখানে জেনারেটরগুলি জ্বালানী সহ অসীম চলার সময় অফার করে, দীর্ঘ বিচ্ছিন্নতার পক্ষে।