Der Grund, warum Solar-Straßenlaternen so beliebt sind, liegt darin, dass die für die Beleuchtung verwendete Energie aus Solarenergie stammt, sodass Solarlampen die Eigenschaft haben, keinen Strom zu laden. Was sind die Designdetails vonSolarstraßenlaternen? Das Folgende ist eine Einführung in diesen Aspekt.
Designdetails der Solar-Straßenlaterne:
1) Neigungsdesign
Damit Solarzellenmodule in einem Jahr möglichst viel Sonnenstrahlung empfangen, müssen wir einen optimalen Neigungswinkel für Solarzellenmodule auswählen.
Die Diskussion um die optimale Neigung von Solarzellenmodulen basiert auf verschiedenen Regionen.
2) Windabweisendes Design
Bei der Solar-Straßenlaternenanlage ist die Gestaltung des Windwiderstands einer der wichtigsten Aspekte der Struktur. Das windabweisende Design gliedert sich hauptsächlich in zwei Teile: Zum einen das windabweisende Design der Batteriemodulhalterung und zum anderen das windabweisende Design des Lampenmastes.
(1) Windwiderstandsdesign der Solarzellenmodulhalterung
Gemäß den technischen Parameterdaten des BatteriemodulsHerstellerDer Aufwinddruck, dem das Solarzellenmodul standhalten kann, beträgt 2700 Pa. Wenn der Windwiderstandskoeffizient mit 27 m/s gewählt wird (entspricht einem Taifun der Stärke 10), beträgt der vom Batteriemodul getragene Winddruck gemäß der nichtviskosen Hydrodynamik nur 365 Pa. Daher kann das Modul selbst einer Windgeschwindigkeit von 27 m/s vollständig standhalten, ohne Schaden zu nehmen. Daher ist der Schlüssel, der bei der Konstruktion berücksichtigt werden muss, die Verbindung zwischen der Batteriemodulhalterung und dem Lampenmast.
Bei der Gestaltung allgemeiner Straßenlaternensysteme ist die Verbindung zwischen der Batteriemodulhalterung und dem Lampenmast so konzipiert, dass sie durch einen Schraubpol befestigt und verbunden wird.
(2) Windwiderstandsdesign vonStraßenlaternenmast
Die Parameter von Straßenlaternen sind wie folgt:
Neigung des Batteriepanels A = 15o, Lampenmasthöhe = 6 m
Entwerfen und wählen Sie die Schweißnahtbreite an der Unterseite des Lampenmastes δ = 3,75 mm Außendurchmesser des Lichtmastbodens = 132 mm
Die Oberfläche der Schweißnaht ist die beschädigte Oberfläche des Lampenmastes. Der Abstand vom Berechnungspunkt P des Widerstandsmoments W auf der Bruchfläche des Lampenmastes bis zur Wirkungslinie der Aktionslast F des Batteriepaneels auf dem Lampenmast beträgt
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545 mm = 1,845 m. Daher beträgt das Wirkungsmoment der Windlast auf der Bruchfläche des Lampenmastes M = F × 1,845.
Gemäß der maximal zulässigen Windgeschwindigkeit des Entwurfs von 27 m/s beträgt die Grundlast des 30-W-Doppelkopf-Solarstraßenlaternenpaneels 480 N. Unter Berücksichtigung des Sicherheitsfaktors von 1,3 ist F=1,3 × 480 =624N.
Daher ist M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466N.m。
Gemäß der mathematischen Ableitung ist das Widerstandsmoment der toroidalen Bruchfläche W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）。
In der obigen Formel ist r der Innendurchmesser des Rings und δ die Breite des Rings.
Widerstandsmoment der Bruchfläche W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × achthundertzweiundvierzig × 4+3 × vierundachtzig × 42+43）= 88768 mm3
=88,768 × 10－6 m3
Durch das Einwirkungsmoment der Windlast auf die Bruchfläche verursachte Spannung = M/W
= 1466/（88,768 × 10－6） =16,5 × 106pa =16,5 MPa<<215 MPa
Wobei 215 MPa die Biegefestigkeit von Q235-Stahl ist.
Das Gießen des Fundaments muss den Bauvorschriften für Straßenbeleuchtung entsprechen. Schneiden Sie niemals Ecken und schneiden Sie Materialien, um ein sehr kleines Fundament zu schaffen, da sonst der Schwerpunkt der Straßenlaterne instabil wird und sie leicht entsorgt werden kann und Sicherheitsunfälle verursacht.
Wird der Neigungswinkel der Solarstütze zu groß ausgelegt, erhöht sich der Windwiderstand. Es sollte ein angemessener Winkel entworfen werden, ohne den Windwiderstand und die Umwandlungsrate des Sonnenlichts zu beeinträchtigen.
Solange Durchmesser und Dicke des Lampenmastes und der Schweißnaht den Konstruktionsanforderungen entsprechen und die Fundamentkonstruktion ordnungsgemäß ist, die Neigung des Solarmoduls angemessen ist und der Windwiderstand des Lampenmastes kein Problem darstellt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.02.2023
