Der Grund für die Beliebtheit von Solar-Straßenlaternen liegt darin, dass die für die Beleuchtung verwendete Energie aus Sonnenenergie gewonnen wird. Solarlampen sind daher stromlos. Was sind die Designdetails vonSolar-Straßenlaternen? Im Folgenden finden Sie eine Einführung in diesen Aspekt.
Konstruktionsdetails der Solarstraßenlaterne:
1) Neigungsdesign
Damit Solarzellenmodule im Jahr möglichst viel Sonneneinstrahlung erhalten, müssen wir einen optimalen Neigungswinkel für die Solarzellenmodule auswählen.
Die Diskussion um die optimale Neigung von Solarzellenmodulen erfolgt regional unterschiedlich.
2) Windabweisendes Design
Bei Solarstraßenlaternen ist die Windbeständigkeit eines der wichtigsten Konstruktionsprobleme. Die Windbeständigkeit besteht hauptsächlich aus zwei Teilen: der Batteriemodulhalterung und dem Lampenmast.
(1) Windwiderstandsdesign der Solarzellenmodulhalterung
Entsprechend den technischen Parameterdaten des BatteriemodulsHerstellerDer Aufwinddruck, dem das Solarmodul standhalten kann, beträgt 2700 Pa. Bei einem Windwiderstandskoeffizienten von 27 m/s (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 unbeschadet standhalten. Daher ist die Verbindung zwischen der Batteriemodulhalterung und dem Lampenmast entscheidend für die Konstruktion.
Bei der Konstruktion allgemeiner Straßenlaternensysteme ist die Verbindung zwischen der Batteriemodulhalterung und dem Lampenmast so ausgelegt, dass sie durch einen Bolzenmast befestigt und verbunden wird.
(2) Windwiderstandsbemessung vonStraßenlaternenmast
Die Parameter von Straßenlaternen sind wie folgt:
Neigung des Batteriepanels A=15°, Höhe des Lampenmasts=6m
Entwerfen und wählen Sie die Schweißbreite an der Unterseite des Lampenmasts δ = 3,75 mm, Außendurchmesser der Unterseite des Lichtmasts = 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 zur Wirkungslinie der Batteriepanel-Wirkungslast F auf dem Lampenmast beträgt
PQ = [6000 + (150 + 6) / tan16o] × Sin16o = 1545 mm = 1,845 m. Daher beträgt das Einwirkungsmoment der Windlast auf die Bruchfläche des Lampenmasts M = F × 1,845.
Bei einer konstruktionsbedingt maximal zulässigen Windgeschwindigkeit von 27 m/s beträgt die Grundlast des 30-W-Doppelkopf-Solarstraßenlaternenpanels 480 N. Unter Berücksichtigung des Sicherheitsfaktors von 1,3 ergibt sich F = 1,3 × 480 = 624 N.
Daher gilt: M = F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 N.m.
Gemäß der mathematischen Herleitung beträgt 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）= 88768mm3
=88,768 × 10–6 m3
Spannung durch das Einwirkungsmoment der Windlast auf die Bruchfläche = M/W
= 1466/（88,768 × 10－6） =16,5 × 106pa =16,5 Mpa<<215Mpa
Wobei 215 MPa die Biegefestigkeit von Q235-Stahl ist.
Das Gießen des Fundaments muss den Bauvorschriften für die Straßenbeleuchtung entsprechen. Schneiden Sie niemals Ecken und Materialien ab, um ein sehr kleines Fundament zu schaffen. Andernfalls wird der Schwerpunkt der Straßenlaterne instabil und es besteht die Gefahr, dass sie umkippt und Sicherheitsunfälle verursacht.
Ein zu großer Neigungswinkel der Solarhalterung erhöht den Windwiderstand. Es sollte ein angemessener Winkel gewählt werden, der weder den Windwiderstand noch die Umwandlungsrate des Sonnenlichts beeinträchtigt.
Solange Durchmesser und Dicke des Lampenmasts und der Schweißnaht den Konstruktionsanforderungen entsprechen, die Fundamentkonstruktion angemessen ist und die Neigung des Solarmoduls angemessen ist, stellt die Windbeständigkeit des Lampenmasts kein Problem dar.
Beitragszeit: 03.02.2023
