Ο λόγος για τον οποίο τα ηλιακά φώτα δρόμου είναι τόσο δημοφιλή είναι ότι η ενέργεια που χρησιμοποιείται για φωτισμό προέρχεται από την ηλιακή ενέργεια, επομένως τα ηλιακά φώτα έχουν το χαρακτηριστικό μηδενικού ηλεκτρικού φορτίου. Ποιες είναι οι λεπτομέρειες σχεδιασμού τωνηλιακοί λαμπτήρες δρόμου; Ακολουθεί μια εισαγωγή σε αυτήν την πτυχή.
Λεπτομέρειες σχεδιασμού του ηλιακού λαμπτήρα δρόμου:
1) Σχεδιασμός κλίσης
Προκειμένου τα φωτοβολταϊκά στοιχεία να λαμβάνουν όσο το δυνατόν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία σε ένα χρόνο, πρέπει να επιλέξουμε τη βέλτιστη γωνία κλίσης για τα φωτοβολταϊκά στοιχεία.
Η συζήτηση σχετικά με τη βέλτιστη κλίση των ηλιακών κυψελών βασίζεται σε διαφορετικές περιοχές.
2) Σχεδιασμός ανθεκτικός στον άνεμο
Στο σύστημα ηλιακών λαμπτήρων δρόμου, ο σχεδιασμός αντοχής στον άνεμο είναι ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα στη δομή. Ο σχεδιασμός αντοχής στον άνεμο χωρίζεται κυρίως σε δύο μέρη, το ένα είναι ο σχεδιασμός αντοχής στον άνεμο της βάσης της μονάδας μπαταρίας και το άλλο είναι ο σχεδιασμός αντοχής στον άνεμο του στύλου του λαμπτήρα.
(1) Σχεδιασμός αντίστασης στον άνεμο του βραχίονα της μονάδας ηλιακών κυψελών
Σύμφωνα με τα τεχνικά δεδομένα παραμέτρων της μονάδας μπαταρίαςκατασκευαστής, η πίεση προς τα πάνω που μπορεί να αντέξει η μονάδα ηλιακών κυψελών είναι 2700Pa. Εάν ο συντελεστής αντίστασης στον άνεμο επιλεγεί στα 27m/s (ισοδύναμο με τυφώνα μεγέθους 10), σύμφωνα με την μη ιξώδη υδροδυναμική, η πίεση ανέμου που ασκείται στη μονάδα μπαταρίας είναι μόνο 365Pa. Επομένως, η ίδια η μονάδα μπορεί να αντέξει πλήρως την ταχύτητα ανέμου των 27m/s χωρίς ζημιά. Επομένως, το κλειδί που πρέπει να ληφθεί υπόψη στο σχεδιασμό είναι η σύνδεση μεταξύ της βάσης της μονάδας μπαταρίας και του στύλου του λαμπτήρα.
Στο σχεδιασμό του γενικού συστήματος φωτισμού δρόμου, η σύνδεση μεταξύ του βραχίονα της μονάδας μπαταρίας και του πόλου του λαμπτήρα έχει σχεδιαστεί για να στερεώνεται και να συνδέεται με πόλο μπουλονιού.
(2) Σχεδιασμός αντίστασης στον άνεμοστύλος λάμπας δρόμου
Οι παράμετροι των λαμπτήρων δρόμου είναι οι εξής:
Κλίση πάνελ μπαταρίας A=15o ύψος πόλου λαμπτήρα=6m
Σχεδιάστε και επιλέξτε το πλάτος συγκόλλησης στο κάτω μέρος του στύλου του λαμπτήρα δ = εξωτερική διάμετρος κάτω μέρους του στύλου φωτός 3,75 mm = 132 mm
Η επιφάνεια της συγκόλλησης είναι η κατεστραμμένη επιφάνεια του στύλου του λαμπτήρα. Η απόσταση από το σημείο υπολογισμού P της ροπής αντίστασης W στην επιφάνεια αστοχίας του στύλου του λαμπτήρα έως τη γραμμή δράσης του φορτίου δράσης F του πάνελ της μπαταρίας στον στύλο του λαμπτήρα είναι
PQ = [6000+(150+6)/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1,845m. Επομένως, η ροπή δράσης του φορτίου ανέμου στην επιφάνεια αστοχίας του στύλου του λαμπτήρα είναι M=F × 1,845.
Σύμφωνα με τη μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα ανέμου σχεδιασμού 27m/s, το βασικό φορτίο του πάνελ ηλιακού φωτισμού δρόμου διπλής κεφαλής 30W είναι 480N. Λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή ασφαλείας 1,3, F=1,3 × 480 =624N.
Επομένως, M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466N.m.
Σύμφωνα με τη μαθηματική εξαγωγή, η ροπή αντίστασης της τοροειδούς επιφάνειας αστοχίας W=π × (3r2 δ+ 3r δ2+ δ3).
Στον παραπάνω τύπο, r είναι η εσωτερική διάμετρος του δακτυλίου, δ είναι το πλάτος του δακτυλίου.
Ροπή αντίστασης επιφάνειας αστοχίας W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × (3 × οκτακόσια σαράντα δύο × 4+3 × ογδόντα τέσσερα × 42+43)= 88768mm3
=88,768 × 10-6 m3
Τάση που προκαλείται από τη ροπή δράσης του φορτίου ανέμου στην επιφάνεια αστοχίας = M/W
= 1466/(88,768 × 10-6) =16,5 × 106pa =16,5 Mpa<<215Mpa
Όπου, 215 Mpa είναι η αντοχή σε κάμψη του χάλυβα Q235.
Η χύτευση των θεμελίων πρέπει να συμμορφώνεται με τις προδιαγραφές κατασκευής για τον φωτισμό δρόμων. Ποτέ μην κόβετε γωνίες και υλικά για να δημιουργήσετε ένα πολύ μικρό θεμέλιο, διαφορετικά το κέντρο βάρους του φωτιστικού δρόμου θα είναι ασταθές και είναι εύκολο να πέσει και να προκαλέσει ατυχήματα ασφαλείας.
Εάν η γωνία κλίσης της ηλιακής στήριξης σχεδιαστεί πολύ μεγάλη, θα αυξηθεί η αντίσταση στον άνεμο. Θα πρέπει να σχεδιαστεί μια λογική γωνία χωρίς να επηρεάζεται η αντίσταση στον άνεμο και ο ρυθμός μετατροπής του ηλιακού φωτός.
Επομένως, εφόσον η διάμετρος και το πάχος του στύλου του λαμπτήρα και η συγκόλληση πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού και η κατασκευή της θεμελίωσης είναι σωστή, η κλίση της ηλιακής μονάδας είναι λογική και η αντίσταση του στύλου του λαμπτήρα στον άνεμο δεν αποτελεί πρόβλημα.
Ώρα δημοσίευσης: 03 Φεβρουαρίου 2023
