تصميم مقاوم للرياح لعمود إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية
إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية في نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية ، هناك مشكلة هيكلية تتطلب اهتمامًا كبيرًا وهي تصميم مقاومة الرياح. ينقسم تصميم مقاومة الرياح بشكل أساسي إلى جزأين ، أحدهما هو تصميم مقاومة الرياح لقوس وحدة البطارية ، والآخر هو تصميم مقاومة الرياح لعمود الإنارة.
وفقًا لبيانات المعلمة الفنية الخاصة بالشركة المصنعة لوحدة البطارية ، فإن ضغط الريح الذي يمكن أن تتحمله وحدة البطارية الشمسية هو 2700Pa. إذا تم تحديد معامل مقاومة الرياح على أنه 27 م / ث (ما يعادل الإعصار العاشر) ، وفقًا لميكانيكا السوائل غير اللزجة ، فإن ضغط الرياح على وحدة البطارية هو 365 باسكال فقط. مجرد التفكير في الإضاءة ، بحيث يمكن للمكون نفسه أن يتحمل سرعة الرياح البالغة 27 م / ث دون أن يتضرر. لذلك ، فإن الاعتبار الرئيسي في التصميم هو الاتصال بين شريحة تجميع البطارية وقطب الإنارة.
في تصميم نظام إنارة الشوارع ، يستخدم تصميم التوصيل لقوس تجميع البطارية وعمود الإنارة قضيب الترباس لإصلاح الاتصال.
تصميم مقاوم للرياح لعمود مصباح الشارع
معلمات أضواء الشوارع هي كما يلي:
ميل لوحة البطارية أ=ارتفاع عمود 16 درجة=5 أمتار
يقوم مصنعو مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بتصميم وتحديد عرض اللحام أسفل القطب δ=4 مم ، القطر الخارجي لقاع القطب=168 مم
السطح الذي يوجد به اللحام هو سطح التدمير لعمود الإنارة. المسافة من نقطة الحساب P لعزم المقاومة W لسطح فشل عمود المصباح إلى خط عمل حمل اللوحة الشمسية F التي يتلقاها عمود المصباح هي
PQ = [5000+ (168+6) / tan16o] × Sin16o = 1545 مم = 1.545 م. لذلك ، فإن لحظة حمل الرياح على سطح فشل قطب الضوء هي M = F × 1.545.
وفقًا لتصميم أقصى سرعة رياح مسموح بها تبلغ 27 مترًا / ثانية ، فإن الحمل الأساسي للوحة بطارية إنارة الشوارع الشمسية ذات الغطاء المزدوج 2 × 30 واط هو 730 نيوتن. بالنظر إلى عامل الأمان 1.3 ، F=1.3 × 730=949N.
لذلك ، M=F × 1.545=949 × 1.545=1466 نيوتن متر.
وفقًا للاشتقاق الرياضي ، فإن لحظة المقاومة لسطح الفشل الدائري W = π × (3r2δ+3rδ2+δ3).
في الصيغة أعلاه ، r هو القطر الداخلي للحلقة ، و هو عرض الحلقة.
لحظة المقاومة لسطح الفشل W = π × (3r2δ+3rδ2+δ3)
= π × (3 × 842 × 4+3 × 84 × 42+43) = 88768 مم 3
=88.768×10－6 m3
الإجهاد الناجم عن لحظة حمل الرياح على سطح الفشل=M / W
= 1466 / (88.768 × 10-6)=16.5 × 106 باسكال=16.5 ميجا باسكال [جيجا] لتر ؛&لتر ؛ 215 ميجا باسكال
من بينها ، 215 ميجا باسكال هي قوة الانحناء لفولاذ Q235.
لذلك ، فإن عرض خط اللحام المصمم والمختار من قبل الشركة المصنعة لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية يلبي المتطلبات. طالما أنه يمكن ضمان جودة اللحام لمصابيح الشارع الشمسية المتكاملة ، فإن مقاومة الرياح لعمود الإنارة ليست مشكلة.
