Důvodem, proč jsou solární pouliční lampy tak oblíbené, je to, že energie používaná k osvětlení pochází ze slunečního záření, takže solární lampy mají vlastnost nulového elektrického náboje. Jaké jsou konstrukční detaily...solární pouliční lampyNásleduje úvod k tomuto aspektu.
Detaily designu solární pouliční lampy:
1) Návrh sklonu
Aby solární články za rok přijaly co nejvíce slunečního záření, musíme zvolit optimální úhel sklonu solárních článků.
Diskuse o optimálním sklonu solárních článků se odvíjí od různých regionů.
2) Větruodolná konstrukce
V systému solárních pouličních lamp je odolnost proti větru jedním z nejdůležitějších aspektů konstrukce. Větruodolnost se dělí hlavně na dvě části, jednou je větruodolnost držáku bateriového modulu a druhou je větruodolnost sloupu lampy.
(1) Návrh držáku solárního modulu pro odolnost proti větru
Podle technických parametrů bateriového moduluvýrobce, tlak větru, kterému modul solárního článku odolá, je 2700 Pa. Pokud je součinitel odporu větru zvolen na 27 m/s (ekvivalent tajfunu o síle 10 magnitudy), je podle neviskózní hydrodynamiky tlak větru, který nese bateriový modul, pouze 365 Pa. Samotný modul tedy plně odolá rychlosti větru 27 m/s bez poškození. Klíčem k návrhu je proto spojení mezi držákem bateriového modulu a sloupem lampy.
V návrhu obecného systému pouličního osvětlení je spojení mezi držákem bateriového modulu a sloupem lampy navrženo tak, aby bylo pevné a spojené šrouby.
(2) Návrh odolnosti proti větrusloup pouliční lampy
Parametry pouličních lamp jsou následující:
Sklon panelu baterií A=15o výška sloupu lampy=6m
Navrhněte a vyberte šířku svaru ve spodní části sloupu osvětlení δ = 3,75 mm, vnější průměr spodní části sloupu osvětlení = 132 mm
Povrch svaru je poškozený povrch sloupu lampy. Vzdálenost od výpočtového bodu P momentu odporu W na povrchu selhání sloupu lampy k akční linii zatížení F panelu baterií na sloupu lampy je
PQ = [6000+(150+6)/tan16o] × Sin16o = 1545 mm=1,845 m. Proto je moment zatížení větrem na poruchovém povrchu sloupu lampy M=F × 1,845.
Podle konstrukční maximální povolené rychlosti větru 27 m/s je základní zatížení 30W dvouhlavého solárního panelu pouličního osvětlení 480 N. S ohledem na bezpečnostní faktor 1,3 je F=1,3 × 480 = 624 N.
Proto M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 N.m.
Podle matematického odvození je moment odporu toroidní poruchy W=π × （3r² δ + 3r δ² + δ3）.
Ve výše uvedeném vzorci je r vnitřní průměr prstence, δ je šířka prstence.
Moment odporu plochy porušení W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × osm set čtyřicet dva × 4 + 3 × osmdesát čtyři × 42 + 43） = 88768 mm³
=88,768 × 10⁻⁶ m³
Napětí způsobené momentem působení větru na poruchovou plochu = M/W
= 1466/(88,768 × 10⁻⁶) =16,5 × 10⁶ Pa =16,5 MPa<<215 MPa
Kde 215 MPa je pevnost v ohybu oceli Q235.
Lití základů musí splňovat stavební specifikace pro osvětlení pouličních komunikací. Nikdy neřežte rohy a neřežte materiály tak, aby základy byly příliš malé, jinak by těžiště pouliční lampy bylo nestabilní a snadno by se mohla vysypat a způsobit nehody.
Pokud je úhel sklonu solární podpěry navržen příliš velký, zvýší se odolnost vůči větru. Měl by být navržen rozumný úhel, který neovlivní odpor větru a míru přeměny slunečního světla.
Pokud tedy průměr a tloušťka sloupu lampy a svar splňují konstrukční požadavky a konstrukce základů je správná, sklon solárního modulu je přiměřený, odolnost sloupu lampy vůči větru nepředstavuje problém.
Čas zveřejnění: 3. února 2023
