De reden waarom straatlantaarns op zonne-energie zo populair zijn, is dat de energie die voor de verlichting wordt gebruikt, afkomstig is van zonne-energie, waardoor lampen op zonne-energie het kenmerk hebben dat ze geen elektriciteit kosten. Wat zijn de ontwerpdetails vanstraatlantaarns op zonne-energie? Hieronder volgt een inleiding op dit aspect.
Ontwerpdetails van straatlantaarn op zonne-energie:
1) Hellingsontwerp
Om zonnecelmodules in een jaar tijd zoveel mogelijk zonnestraling te laten ontvangen, moeten we een optimale kantelhoek voor zonnecelmodules selecteren.
De discussie over de optimale helling van zonnecelmodules is gebaseerd op verschillende regio's.
2) Windbestendig ontwerp
In het straatlantaarnsysteem op zonne-energie is het ontwerp van de windweerstand een van de belangrijkste kwesties in de constructie. Het windbestendige ontwerp is hoofdzakelijk verdeeld in twee delen: het ene is het windbestendige ontwerp van de batterijmodulebeugel en het andere is het windbestendige ontwerp van de lamppaal.
(1) Windbestendig ontwerp van de beugel van de zonnecelmodule
Volgens de technische parametergegevens van de batterijmodulefabrikantis de tegenwinddruk die de zonnecelmodule kan weerstaan 2700Pa. Als de windweerstandscoëfficiënt wordt geselecteerd op 27 m/s (equivalent aan een tyfoon van magnitude 10), bedraagt de door de batterijmodule gedragen winddruk volgens de niet-viskeuze hydrodynamica slechts 365 Pa. Daarom is de module zelf volledig bestand tegen de windsnelheid van 27 m/s zonder schade. Daarom is de verbinding tussen de batterijmodulebeugel en de lampmast de sleutel waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp.
Bij het ontwerp van een algemeen straatlantaarnsysteem is de verbinding tussen de beugel van de batterijmodule en de lampmast ontworpen om te worden bevestigd en verbonden door middel van een boutpaal.
(2) Windweerstandsontwerp vanstraatlantaarnpaal
De parameters van straatlantaarns zijn als volgt:
Helling batterijpaneel A=15o Hoogte lampmast=6m
Ontwerp en selecteer de lasbreedte aan de onderkant van de lampmast δ = 3,75 mm, buitendiameter onderkant lichtmast = 132 mm
Het oppervlak van de las is het beschadigde oppervlak van de lampmast. De afstand van het rekenpunt P van het weerstandsmoment W op het faalvlak van de lampmast tot de actielijn van het batterijpaneel actiebelasting F op de lampmast is
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m. Daarom is het actiemoment van windbelasting op het bezwijkoppervlak van de lampmast M=F × 1.845.
Volgens de maximaal toegestane windsnelheid van 27 m/s is de basisbelasting van een 30W dubbelkops straatlantaarnpaneel op zonne-energie 480N. Rekening houdend met de veiligheidsfactor van 1,3, F=1,3 × 480 =624N.
Daarom M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466N.m。
Volgens wiskundige afleiding is het weerstandsmoment van het toroïdale bezwijkoppervlak W = π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）。
In de bovenstaande formule is r de binnendiameter van de ring, δ de breedte van de ring.
Weerstandsmoment van bezwijkoppervlak W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × achthonderdtweeënveertig × 4+3 × vierentachtig × 42+43）= 88768mm3
=88,768 × 10－6 m3
Spanning veroorzaakt door actiemoment van windbelasting op bezwijkoppervlak=M/W
= 1466/（88,768 × 10－6） =16,5 × 106pa =16,5 Mpa<<215Mpa
Waarbij 215 Mpa de buigsterkte is van Q235-staal.
Het storten van de fundering moet voldoen aan de constructiespecificaties voor wegverlichting. Snijd nooit hoeken en snij materialen af om een zeer kleine fundering te maken, anders zal het zwaartepunt van de straatlantaarn onstabiel zijn en kan deze gemakkelijk worden gedumpt en veiligheidsongevallen veroorzaken.
Als de hellingshoek van de zonnesteun te groot is ontworpen, verhoogt dit de weerstand tegen wind. Er moet een redelijke hoek worden ontworpen zonder de windweerstand en de conversiesnelheid van zonlicht te beïnvloeden.
Daarom, zolang de diameter en dikte van de lampmast en de las voldoen aan de ontwerpvereisten en de funderingsconstructie correct is, is de helling van de zonnemodule redelijk en is de windweerstand van de lampmast geen probleem.
Posttijd: 03-feb-2023
