Powodem, dla którego lampy solarne są tak popularne, jest fakt, że energia wykorzystywana do oświetlenia pochodzi z energii słonecznej, dzięki czemu lampy solarne charakteryzują się zerowym poborem prądu. Jakie są szczegóły konstrukcyjne?lampy uliczne zasilane energią słonecznąPoniżej znajduje się wprowadzenie do tego aspektu.
Szczegóły konstrukcyjne solarnej lampy ulicznej:
1) Projekt nachylenia
Aby moduły ogniw słonecznych otrzymywały jak najwięcej promieniowania słonecznego w ciągu roku, należy dobrać optymalny kąt nachylenia modułów ogniw słonecznych.
Dyskusja na temat optymalnego nachylenia modułów ogniw słonecznych odbywa się w różnych regionach.
2) Konstrukcja odporna na wiatr
W systemie solarnych lamp ulicznych, jednym z najważniejszych aspektów konstrukcyjnych jest konstrukcja odporna na wiatr. Konstrukcja wiatroodporna składa się z dwóch części: jedna to wiatroodporna konstrukcja wspornika modułu akumulatora, a druga to wiatroodporna konstrukcja słupa lampy.
(1) Projekt odporności na wiatr wspornika modułu ogniw słonecznych
Zgodnie z danymi technicznymi modułu bateriiproducentCiśnienie nawietrzne, jakie moduł ogniw słonecznych może wytrzymać, wynosi 2700 Pa. Jeśli współczynnik oporu wiatru zostanie wybrany na 27 m/s (co odpowiada tajfunowi o magnitudzie 10), zgodnie z zasadami hydrodynamiki nielepkościowej, ciśnienie wiatru przenoszone przez moduł akumulatora wynosi zaledwie 365 Pa. Dzięki temu sam moduł może w pełni wytrzymać prędkość wiatru 27 m/s bez uszkodzeń. Kluczowym elementem projektu jest zatem połączenie między uchwytem modułu akumulatora a masztem lampy.
W projektowaniu ogólnego systemu oświetlenia ulicznego, połączenie pomiędzy uchwytem modułu akumulatorowego a słupem lampy jest zaprojektowane tak, aby było stałe i połączone za pomocą słupa śrubowego.
(2) Projektowanie oporu wiatrusłup latarni ulicznej
Parametry lamp ulicznych są następujące:
Nachylenie panelu baterii A=15o, wysokość słupa lampy=6m
Zaprojektuj i wybierz szerokość spoiny u dołu słupa lampy δ = 3,75 mm, dolna średnica zewnętrzna słupa lampy = 132 mm
Powierzchnia spoiny to uszkodzona powierzchnia słupa lampy. Odległość od punktu obliczeniowego P momentu oporu W na powierzchni uszkodzenia słupa lampy do linii działania obciążenia roboczego panelu akumulatora F na słupie lampy wynosi
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1,845m。 Zatem moment działania obciążenia wiatrem na powierzchnię zniszczenia słupa lampy M=F × 1,845。
Zgodnie z projektem, przy maksymalnej dopuszczalnej prędkości wiatru 27 m/s, obciążenie podstawowe dwugłowicowego panelu solarnej lampy ulicznej o mocy 30 W wynosi 480 N. Przy współczynniku bezpieczeństwa 1,3, F = 1,3 × 480 = 624 N.
Dlatego M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 Nm.
Zgodnie z wyprowadzeniem matematycznym moment oporu toroidalnej powierzchni uszkodzenia W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）.
W powyższym wzorze r jest średnicą wewnętrzną pierścienia, δ jest szerokością pierścienia.
Moment oporu powierzchni niszczącej W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × osiemset czterdzieści dwa × 4+3 × osiemdziesiąt cztery × 42+43）= 88768 mm3
=88,768 × 10–6 m3
Naprężenie wywołane momentem działania obciążenia wiatrem na powierzchnię zniszczenia = M/W
= 1466/（88,768 × 10－6） =16,5 × 106pa =16,5 Mpa<<215Mpa
Gdzie 215 Mpa to wytrzymałość na zginanie stali Q235.
Wylewanie fundamentu musi być zgodne z wymogami budowlanymi dotyczącymi oświetlenia drogowego. Nigdy nie należy iść na łatwiznę i docinać materiałów, aby wykonać bardzo mały fundament, ponieważ środek ciężkości latarni ulicznej będzie niestabilny, co może prowadzić do jej przewrócenia i wypadków.
Jeśli kąt nachylenia wspornika solarnego zostanie zaprojektowany zbyt duży, zwiększy to opór wiatru. Należy zaprojektować rozsądny kąt, który nie wpłynie na opór wiatru i szybkość konwersji światła słonecznego.
Dlatego też, dopóki średnica i grubość słupa lampy oraz spoiny spełniają wymagania projektowe, a konstrukcja fundamentu jest prawidłowa, nachylenie modułu słonecznego jest rozsądne, opór wiatru słupa lampy nie stanowi problemu.
Czas publikacji: 03-02-2023
