รายละเอียดการออกแบบของโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์มีอะไรบ้าง?

สาเหตุที่โคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับความนิยมอย่างมากก็คือพลังงานที่ใช้ในการส่องสว่างนั้นมาจากพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์จึงมีคุณลักษณะที่ไม่มีประจุไฟฟ้ารายละเอียดการออกแบบมีอะไรบ้างโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์?ต่อไปนี้เป็นการแนะนำด้านนี้

รายละเอียดการออกแบบของโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์:

1) การออกแบบความเอียง

เพื่อให้โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับรังสีดวงอาทิตย์มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในหนึ่งปี เราจำเป็นต้องเลือกมุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

การอภิปรายเกี่ยวกับการเอียงที่เหมาะสมที่สุดของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะขึ้นอยู่กับภูมิภาคต่างๆ

2) การออกแบบที่ทนต่อลม

ในระบบโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ การออกแบบความต้านทานลมเป็นหนึ่งในประเด็นที่สำคัญที่สุดในโครงสร้างการออกแบบกันลมส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนแรกคือการออกแบบที่กันลมของขายึดโมดูลแบตเตอรี่ และอีกส่วนคือการออกแบบที่กันลมของเสาโคมไฟ

(1) การออกแบบความต้านทานลมของขายึดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

ตามข้อมูลพารามิเตอร์ทางเทคนิคของโมดูลแบตเตอรี่ผู้ผลิตแรงดันลมเหนือที่โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ทนได้คือ 2,700Paหากเลือกค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานลมเป็น 27 ม./วินาที (เทียบเท่ากับพายุไต้ฝุ่นขนาด 10) ตามหลักอุทกพลศาสตร์ที่ไม่มีความหนืด แรงดันลมที่เกิดจากโมดูลแบตเตอรี่จะอยู่ที่ 365Pa เท่านั้นดังนั้นตัวโมดูลจึงสามารถทนต่อความเร็วลม 27 เมตร/วินาทีได้เต็มที่โดยไม่เกิดความเสียหายดังนั้นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาในการออกแบบคือการเชื่อมต่อระหว่างโครงยึดโมดูลแบตเตอรี่กับเสาหลอดไฟ

ในการออกแบบระบบไฟถนนทั่วไป การเชื่อมต่อระหว่างขายึดโมดูลแบตเตอรี่กับเสาโคมไฟได้รับการออกแบบให้ยึดและเชื่อมต่อด้วยเสาสลักเกลียว

(2) การออกแบบความต้านทานลมของเสาไฟถนน

พารามิเตอร์ของโคมไฟถนนมีดังนี้:

ความเอียงของแผงแบตเตอรี่ A = ความสูงของเสาโคมไฟ 15o = 6 ม

ออกแบบและเลือกความกว้างของการเชื่อมที่ด้านล่างของเสาโคมไฟ δ = 3.75 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้านล่างของเสาไฟ = 132 มม.

พื้นผิวของรอยเชื่อมคือพื้นผิวที่ชำรุดของเสาโคมไฟระยะห่างจากจุดคำนวณ P ของโมเมนต์ความต้านทาน W บนพื้นผิวที่ชำรุดของขั้วหลอดไฟถึงเส้นแสดงการทำงานของโหลดการกระทำของแผงแบตเตอรี่ F บนเสาหลอดไฟคือ

PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m。 ดังนั้น โมเมนต์การกระทำของแรงลมบนพื้นผิวที่ชำรุดของเสาโคมไฟ M=F × 1.845。

ตามการออกแบบความเร็วลมสูงสุดที่อนุญาตที่ 27m/s โหลดพื้นฐานของแผงไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบสองหัวขนาด 30W คือ 480Nเมื่อพิจารณาปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ 1.3 แล้ว F=1.3 × 480 =624N。

ดังนั้น M=F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466N.m。

ตามการหามาทางคณิตศาสตร์ โมเมนต์ต้านทานของพื้นผิวความล้มเหลวแบบวงแหวน W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）

ในสูตรข้างต้น r คือเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของวงแหวน δ คือความกว้างของวงแหวน

โมเมนต์ความต้านทานของพื้นผิวที่เสียหาย W=π × (3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3)

=π × （3 × แปดร้อยสี่สิบสอง × 4+3 × แปดสิบสี่ × 42+43）= 88768mm3

=88.768 × 10-6 ลบ.ม

ความเครียดที่เกิดจากโมเมนต์แรงลมบนพื้นผิวที่เสียหาย = M/W

= 1466/（88.768 × 10-6） =16.5 × 106pa =16.5 เมกะปาสคาล<<215เมกะปาสคาล

โดยที่ 215 Mpa คือกำลังดัดของเหล็ก Q235

การเทฐานรากต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการก่อสร้างสำหรับไฟถนนอย่าตัดมุมและตัดวัสดุเพื่อสร้างรากฐานที่มีขนาดเล็กมาก ไม่เช่นนั้นจุดศูนย์ถ่วงของโคมไฟถนนจะไม่เสถียร และง่ายต่อการทิ้งและก่อให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย

หากมุมเอียงของฐานพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการออกแบบให้ใหญ่เกินไป จะทำให้ความต้านทานต่อลมเพิ่มขึ้นควรออกแบบมุมที่เหมาะสมโดยไม่กระทบต่อความต้านทานลมและอัตราการแปลงของแสงจากแสงอาทิตย์

ดังนั้นตราบใดที่เส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของเสาโคมไฟและรอยเชื่อมตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ และการก่อสร้างฐานรากมีความเหมาะสม ความเอียงของโมดูลแสงอาทิตย์ก็สมเหตุสมผล ความต้านทานลมของเสาโคมไฟก็ไม่มีปัญหา