Причина такой популярности уличных фонарей на солнечных батареях заключается в том, что энергия, используемая для освещения, поступает из солнечной энергии, поэтому солнечные фонари имеют свойство не платить за электричество. Каковы особенности конструкции?солнечные уличные фонари? Ниже приведено введение в этот аспект.
Детали конструкции солнечного уличного фонаря:
1) Конструкция наклона
Для того чтобы солнечные модули получали как можно больше солнечного излучения за год, необходимо выбрать оптимальный угол наклона солнечных модулей.
Обсуждение оптимального наклона модулей солнечных батарей проводится в зависимости от различных регионов.
2) Ветрозащитная конструкция
В системе уличного освещения на солнечных батареях ветроустойчивость является одним из важнейших конструктивных вопросов. Ветроустойчивость в основном делится на две части: ветроустойчивая конструкция кронштейна аккумуляторного модуля и ветроустойчивая конструкция опоры.
(1) Конструкция кронштейна модуля солнечной батареи с учетом ветроустойчивости
Согласно техническим параметрам аккумуляторного модуляпроизводительДавление ветра, которое может выдержать солнечный модуль, составляет 2700 Па. Если коэффициент сопротивления ветра выбран равным 27 м/с (что эквивалентно тайфуну магнитудой 10), то, согласно законам невязкой гидродинамики, давление ветра, испытываемое аккумуляторным модулем, составит всего 365 Па. Таким образом, сам модуль может полностью выдерживать скорость ветра 27 м/с без повреждений. Поэтому ключевым моментом при проектировании является соединение кронштейна аккумуляторного модуля с опорой.
В конструкции общей системы уличного освещения соединение кронштейна аккумуляторного модуля и фонарного столба спроектировано так, чтобы быть фиксированным и соединяться с помощью болтового соединения.
(2) Конструкция с ветровой устойчивостьюуличный фонарный столб
Параметры уличных светильников следующие:
Наклон панели аккумуляторных батарей A=15o, высота опоры фонаря=6м
Спроектируйте и выберите ширину сварного шва в нижней части фонарного столба δ = 3,75 мм, наружный диаметр нижней части фонарного столба = 132 мм.
Поверхность сварного шва является повреждённой поверхностью опоры. Расстояние от точки P расчёта момента сопротивления W на поверхности разрушения опоры до линии действия нагрузки F аккумуляторной батареи на опору равно
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545 мм=1,845 м. Таким образом, момент воздействия ветровой нагрузки на поверхность разрушения опоры освещения M=F × 1,845.
Согласно проекту, максимально допустимая скорость ветра составляет 27 м/с, базовая нагрузка двухламповой солнечной уличной панели мощностью 30 Вт составляет 480 Н. С учётом 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 δ 2+ δ 3）。
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, вызванное моментом действия ветровой нагрузки на поверхность разрушения = M/W
= 1466/（88,768 × 10－6） =16,5 × 106Па =16,5 МПа<<215МПа
Где 215 МПа — прочность на изгиб стали Q235.
Заливка фундамента должна соответствовать строительным нормам для дорожного освещения. Никогда не экономьте на материалах и не делайте слишком маленький фундамент, иначе центр тяжести уличного фонаря будет нестабильным, и его легко опрокинуть, что может привести к несчастным случаям.
Слишком большой угол наклона опоры солнечной батареи увеличит сопротивление ветру. Необходимо выбрать разумный угол наклона, не влияющий на сопротивление ветру и коэффициент преобразования солнечного света.
Таким образом, если диаметр и толщина опоры фонаря и сварного шва соответствуют проектным требованиям, а конструкция фундамента правильная, наклон солнечного модуля разумный, то сопротивление ветру опоры фонаря не представляет проблем.
Время публикации: 03 февраля 2023 г.
