Dôvodom, prečo sú solárne pouličné lampy také populárne, je to, že energia používaná na osvetlenie pochádza zo slnečnej energie, takže solárne lampy majú vlastnosť nulového elektrického náboja. Aké sú detaily dizajnu...solárne pouličné lampyNasleduje úvod k tomuto aspektu.
Detaily dizajnu solárnej pouličnej lampy:
1) Návrh sklonu
Aby solárne články dostali za rok čo najviac slnečného žiarenia, musíme zvoliť optimálny uhol sklonu pre solárne články.
Diskusia o optimálnom sklone solárnych článkov je založená na rôznych regiónoch.
2) Dizajn odolný voči vetru
V systéme solárnych pouličných lámp je odolnosť voči vetru jednou z najdôležitejších otázok v konštrukcii. Odolnosť voči vetru sa delí hlavne na dve časti, jednou je odolnosť voči vetru konzoly batériového modulu a druhou je odolnosť voči vetru stĺpa lampy.
(1) Konštrukcia konzoly solárneho modulu odolného voči vetru
Podľa technických parametrov batériového moduluvýrobca, tlak proti vetru, ktorému modul solárnych článkov odolá, je 2700 Pa. Ak sa koeficient odporu vetra zvolí na 27 m/s (čo zodpovedá tajfúnu s magnitúdou 10), podľa neviskóznej hydrodynamiky je tlak vetra, ktorý znáša batériový modul, iba 365 Pa. Preto samotný modul dokáže bez poškodenia úplne odolať rýchlosti vetra 27 m/s. Preto je pri návrhu kľúčové zvážiť spojenie medzi konzolou batériového modulu a stĺpom lampy.
Pri návrhu všeobecného systému pouličného osvetlenia je spojenie medzi konzolou batériového modulu a stĺpom lampy navrhnuté tak, aby bolo pevné a spojené skrutkami.
(2) Návrh odolnosti voči vetrustĺp pouličnej lampy
Parametre pouličných lámp sú nasledovné:
Sklon panela batérií A=15o výška stĺpa lampy=6m
Navrhnite a vyberte šírku zvaru v spodnej časti stĺpa lampy δ = 3,75 mm, vonkajší priemer spodnej časti stĺpa lampy = 132 mm
Povrch zvaru je poškodený povrch stĺpa lampy. Vzdialenosť od výpočtového bodu P momentu odporu W na poruchovom povrchu stĺpa lampy k čiare pôsobenia akčného zaťaženia F panela batérie na stĺpe lampy je
PQ = [6000+(150+6)/tan16o] × Sin16o = 1545 mm=1,845 m. Preto moment pôsobenia zaťaženia vetrom na poruchovú plochu stĺpa lampy M=F × 1,845.
Podľa maximálnej povolenej rýchlosti vetra 27 m/s je základné zaťaženie 30W dvojhlavého solárneho pouličného panela 480 N. Pri zohľadnení bezpečnostného faktora 1,3 je F = 1,3 × 480 = 624 N.
Preto M = F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 N.m.
Podľa matematického odvodenia je moment odporu toroidnej poruchy W=π × （3r² δ + 3r δ² + δ3）.
Vo vyššie uvedenom vzorci je r vnútorný priemer krúžku, δ je šírka krúžku.
Moment odporu povrchu porušenia W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × osemsto štyridsaťdva × 4 + 3 × osemdesiatštyri × 42 + 43） = 88768 mm3
=88,768 × 10⁻⁶ m³
Napätie spôsobené pôsobením momentu zaťaženia vetrom na poruchovú plochu = M/W
= 1466/(88,768 × 10⁻⁶) =16,5 × 10⁶ Pa =16,5 MPa<<215 MPa
Kde 215 MPa je pevnosť v ohybe ocele Q235.
Základy musia byť naliate v súlade so stavebnými špecifikáciami pre osvetlenie ciest. Nikdy nerežte rohy a nerežte materiály tak, aby ste vytvorili veľmi malý základ, inak bude ťažisko pouličnej lampy nestabilné a ľahko sa vysype a spôsobí nehody.
Ak je uhol sklonu solárnej podpery navrhnutý príliš veľký, zvýši sa odolnosť voči vetru. Mal by sa navrhnúť primeraný uhol bez ovplyvnenia odporu vetra a miery premeny slnečného svetla.
Preto, pokiaľ priemer a hrúbka stĺpa lampy a zvaru spĺňajú konštrukčné požiadavky a konštrukcia základov je správna, sklon solárneho modulu je primeraný, odolnosť stĺpa lampy voči vetru nie je problémom.
Čas uverejnenia: 3. februára 2023
