Причина популярности солнечных уличных фонарей заключается в том, что энергия для освещения поступает от солнечной энергии, поэтому солнечные фонари обладают свойством нулевого заряда батареи. Каковы конструктивные особенности солнечных фонарей?солнечные уличные фонариНиже приводится вводная информация по данному аспекту.
Конструктивные особенности солнечного уличного фонаря:
1) Конструкция наклона
Для того чтобы солнечные батареи получали как можно больше солнечной радиации в течение года, необходимо выбрать оптимальный угол наклона солнечных батарей.
Обсуждение оптимального угла наклона солнечных модулей основано на данных, полученных в разных регионах.
2) Ветрозащитная конструкция
В системах солнечных уличных фонарей одним из важнейших аспектов конструкции является ветроустойчивость. Ветроустойчивая конструкция в основном делится на две части: ветроустойчивая конструкция кронштейна аккумуляторного модуля и ветроустойчивая конструкция опоры фонаря.
(1) Ветроустойчивая конструкция кронштейна солнечного модуля
Согласно техническим параметрам аккумуляторного модуля.производительДавление ветра, которое может выдержать модуль солнечной батареи, составляет 2700 Па. Если коэффициент ветроустойчивости выбрать равным 27 м/с (что эквивалентно тайфуну магнитудой 10), то, согласно невязкой гидродинамике, давление ветра, воздействующее на модуль батареи, составит всего 365 Па. Следовательно, сам модуль может полностью выдержать скорость ветра 27 м/с без повреждений. Таким образом, ключевым моментом при проектировании является соединение между кронштейном модуля батареи и опорой фонаря.
В конструкции типовых систем уличного освещения соединение между кронштейном аккумуляторного модуля и опорой светильника осуществляется с помощью болтов.
(2) Проектирование ветроустойчивостистолб уличного фонаря
Параметры уличных фонарей следующие:
Угол наклона батареи A = 15°, высота фонарного столба = 6 м.
Спроектируйте и выберите ширину сварного шва в нижней части опоры светильника δ = 3,75 мм, внешний диаметр основания опоры светильника = 132 мм.
Поверхность сварного шва представляет собой поврежденную поверхность опоры фонаря. Расстояние от расчетной точки P момента сопротивления W на поверхности разрушения опоры фонаря до линии действия нагрузки F от аккумуляторной панели на опоре фонаря составляет
PQ = [6000+（150+6）/tan16°] × Sin16° = 1545 мм = 1,845 м. Следовательно, момент воздействия ветровой нагрузки на поверхность разрушения фонарного столба M = F × 1,845.
Согласно расчетной максимально допустимой скорости ветра 27 м/с, базовая нагрузка солнечной панели уличного фонаря мощностью 30 Вт с двумя плафонами составляет 480 Н. С учетом коэффициента запаса прочности 1,3, F = 1,3 × 480 = 624 Н.
Следовательно, M = F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 Н·м.
Согласно математическому выводу, момент сопротивления тороидальной поверхности разрушения W = π × (3r² δ + 3r δ² + δ³).
В приведенной выше формуле r — внутренний диаметр кольца, δ — ширина кольца.
Момент сопротивления поверхности разрушения W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × (3 × восемьсот сорок два × 4+3 × восемьдесят четыре × 42+43) = 88768 мм³
=88,768 × 10⁻⁶ м³
Напряжение, возникающее под действием момента ветровой нагрузки на поверхность разрушения = M/W
= 1466/(88,768 × 10⁻⁶) = 16,5 × 10⁶ Па = 16,5 МПа << 215 МПа
Где 215 МПа — это предел прочности стали Q235 на изгиб.
Заливка фундамента должна соответствовать строительным спецификациям для уличного освещения. Никогда не следует экономить на материалах и делать слишком маленький фундамент, иначе центр тяжести уличного фонаря будет неустойчивым, что может привести к опрокидыванию и несчастным случаям.
Если угол наклона солнечной опоры спроектирован слишком большим, это увеличит сопротивление ветру. Следует выбрать разумный угол, не влияющий на сопротивление ветру и коэффициент преобразования солнечной энергии.
Таким образом, если диаметр и толщина опоры и сварного шва соответствуют проектным требованиям, а конструкция фундамента выполнена надлежащим образом, а наклон солнечных модулей является разумным, то ветроустойчивость опоры не представляет проблемы.
Дата публикации: 03 февраля 2023 г.
