Причина популярності вуличних ліхтарів на сонячній енергії полягає в тому, що енергія, яка використовується для освітлення, надходить від сонця, тому сонячні лампи мають особливість нульового заряду електроенергії. Які конструктивні особливості...сонячні вуличні ліхтаріДалі наведено вступ до цього аспекту.
Деталі конструкції сонячного вуличного ліхтаря:
1) Конструкція з нахилом
Щоб сонячні панелі отримували якомога більше сонячного випромінювання протягом року, нам потрібно вибрати оптимальний кут нахилу для них.
Обговорення оптимального нахилу модулів сонячних елементів ґрунтується на різних регіонах.
2) Вітростійка конструкція
У системі вуличних сонячних ліхтарів вітростійкість конструкції є одним з найважливіших питань. Вітростійка конструкція в основному поділяється на дві частини: одна - це вітростійка конструкція кронштейна акумуляторного модуля, а інша - вітростійка конструкція стовпа ліхтаря.
(1) Конструкція кронштейна сонячного модуля для захисту від вітру
Відповідно до технічних параметрів модуля акумуляторавиробникТиск проти вітру, який може витримувати модуль сонячних елементів, становить 2700 Па. Якщо коефіцієнт опору вітру обрано рівним 27 м/с (еквівалентно тайфуну магнітудою 10), то, згідно з нев'язкою гідродинамікою, тиск вітру, який витримує модуль акумулятора, становитиме лише 365 Па. Таким чином, сам модуль може повністю витримувати швидкість вітру 27 м/с без пошкоджень. Тому ключовим моментом, який слід враховувати при проектуванні, є з'єднання між кронштейном модуля акумулятора та стовпом світильника.
У конструкції загальної системи вуличного освітлення з'єднання між кронштейном акумуляторного модуля та стовпом світильника спроектовано таким чином, щоб воно було фіксованим та з'єднаним за допомогою болтового стовпа.
(2) Розрахунок вітростійкостістовп вуличного ліхтаря
Параметри вуличних ліхтарів такі:
Нахил панелі акумуляторів A=15o, висота стовпа лампи=6 м
Розрахувати та вибрати ширину зварного шва внизу стовпа освітлення δ = 3,75 мм, зовнішній діаметр нижньої частини стовпа освітлення = 132 мм
Поверхня зварного шва є пошкодженою поверхнею стовпа ліхтаря. Відстань від розрахункової точки P моменту опору W на поверхні руйнування стовпа ліхтаря до лінії дії навантаження F панелі акумуляторів на стовп ліхтаря дорівнює
PQ = [6000+(150+6)/tan16o] × Sin16o = 1545 мм=1,845 м. Отже, момент дії вітрового навантаження на поверхню руйнування стовпа освітлювального приладу M=F × 1,845.
Згідно з розрахунковою максимально допустимою швидкістю вітру 27 м/с, базове навантаження на двоголовкову сонячну вуличну панель ліхтаря потужністю 30 Вт становить 480 Н. Враховуючи коефіцієнт безпеки 1,3, F=1,3 × 480 =624 Н.
Отже, M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 Н·м.
Згідно з математичним виведенням, момент опору тороїдальної поверхні руйнування W=π × （3r² δ + 3r δ² + δ3）.
У наведеній вище формулі r – внутрішній діаметр кільця, δ – ширина кільця.
Момент опору поверхні руйнування W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × вісімсот сорок два × 4+3 × вісімдесят чотири × 42+43） = 88768 мм³
=88,768 × 10⁻⁶ м³
Напруження, спричинене дією моменту вітрового навантаження на поверхню руйнування = M/W
= 1466/(88,768 × 10⁻⁶) =16,5 × 10⁶ Па =16,5 МПа<<215 МПа
Де 215 МПа - міцність на вигин сталі Q235.
Заливка фундаменту повинна відповідати будівельним вимогам для вуличного освітлення. Ніколи не зрізайте кути та не розрізайте матеріали, щоб зробити дуже маленький фундамент, інакше центр ваги вуличного ліхтаря буде нестабільним, і він легко може впасти та спричинити нещасні випадки.
Якщо кут нахилу сонячної опори спроектовано занадто великим, це збільшить опір вітру. Слід розробити розумний кут, який не впливає на опір вітру та коефіцієнт перетворення сонячного світла.
Отже, якщо діаметр і товщина стовпа ліхтаря та зварного шва відповідають проектним вимогам, а конструкція фундаменту є належною, нахил сонячного модуля є прийнятним, опір вітру стовпу ліхтаря не є проблемою.
Час публікації: 03 лютого 2023 р.
