جزئیات طراحی لامپ های خیابانی خورشیدی چیست؟

دلیل محبوبیت لامپ های خورشیدی خیابانی این است که انرژی مورد استفاده برای روشنایی از انرژی خورشیدی تامین می شود، بنابراین لامپ های خورشیدی دارای ویژگی شارژ برق صفر هستند. جزئیات طراحی چیستلامپ های خیابانی خورشیدی? در ادامه به معرفی این جنبه می پردازیم.

جزئیات طراحی لامپ خیابانی خورشیدی:

1) طراحی شیب

برای اینکه ماژول های سلول خورشیدی حداکثر تابش خورشیدی را در یک سال دریافت کنند، باید یک زاویه شیب بهینه برای ماژول های سلول خورشیدی انتخاب کنیم.

بحث در مورد تمایل بهینه ماژول های سلول خورشیدی بر اساس مناطق مختلف است.

2) طراحی مقاوم در برابر باد

در سیستم لامپ خیابانی خورشیدی، طراحی مقاومت در برابر باد یکی از مهمترین مسائل در سازه است. طراحی مقاوم در برابر باد عمدتا به دو بخش تقسیم می شود، یکی طراحی مقاوم در برابر باد براکت ماژول باتری و دیگری طراحی مقاوم در برابر باد قطب لامپ است.

(1) طراحی مقاومت باد براکت ماژول سلول خورشیدی

با توجه به داده های پارامتر فنی ماژول باتریسازنده، فشار باد مخالفی که ماژول سلول خورشیدی می تواند تحمل کند 2700Pa است. اگر ضریب مقاومت باد به عنوان 27 متر بر ثانیه (معادل یک تایفون قدر 10) انتخاب شود، با توجه به هیدرودینامیک غیر چسبناک، فشار باد تحمل شده توسط ماژول باتری تنها 365Pa است. بنابراین، خود ماژول می تواند به طور کامل سرعت باد 27 متر بر ثانیه را بدون آسیب تحمل کند. بنابراین، کلیدی که در طراحی باید در نظر گرفته شود، اتصال بین براکت ماژول باتری و قطب لامپ است.

در طراحی سیستم چراغ خیابان عمومی، اتصال بین براکت ماژول باتری و تیر چراغ به گونه ای طراحی شده است که توسط تیر پیچ ثابت و متصل شود.

(2) طراحی مقاومت در برابر بادتیر چراغ خیابان

پارامترهای لامپ های خیابانی به شرح زیر است:

شیب پنل باتری A=15o ارتفاع قطب لامپ=6m

طراحی و انتخاب عرض جوش در پایین قطب لامپ δ = 3.75 میلی متر قطر بیرونی پایین قطب نور = 132 میلی متر

سطح جوش، سطح آسیب دیده قطب لامپ است. فاصله از نقطه محاسبه P گشتاور مقاومت W در سطح شکست قطب لامپ تا خط عمل بار عمل پانل باتری F بر روی قطب لامپ است.

PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m. بنابراین، لحظه عمل بار باد بر روی سطح شکست قطب لامپ M=F × 1.845 است.

با توجه به طراحی حداکثر سرعت باد مجاز 27 متر بر ثانیه، بار پایه پنل چراغ خیابانی خورشیدی دو سر 30 واتی 480 نیوتن است. با در نظر گرفتن ضریب ایمنی 1.3، F=1.3 × 480 = 624N.

بنابراین، M=F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466N.m.

با توجه به مشتق ریاضی، گشتاور مقاومت سطح شکست حلقوی W=π × （3r2 δ+ 3r δ2+ δ3）.

در فرمول فوق r قطر داخلی حلقه و δ عرض حلقه است.

گشتاور مقاومتی سطح شکست W=π × （3r2 δ+ 3r δ2+ δ3）

=π × （3 × هشتصد و چهل و دو × 4 + 3 × هشتاد و چهار × 42 + 43） = 88768mm3

88.768 × 10 تا 6 متر مکعب

تنش ناشی از لحظه عمل بار باد بر روی سطح شکست = M/W

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

که در آن، 215 Mpa استحکام خمشی فولاد Q235 است.

ریختن فونداسیون باید مطابق با مشخصات ساختمانی برای روشنایی جاده باشد. هرگز گوشه ها را نبرید و مواد را برش ندهید تا فونداسیون بسیار کوچکی بسازید، در غیر این صورت مرکز ثقل چراغ خیابان ناپایدار خواهد بود و تخلیه آن آسان است و باعث بروز حوادث ایمنی می شود.

اگر زاویه شیب تکیه گاه خورشیدی بیش از حد بزرگ طراحی شود، مقاومت در برابر باد را افزایش می دهد. یک زاویه معقول باید بدون تأثیر بر مقاومت باد و نرخ تبدیل نور خورشید طراحی شود.

بنابراین، تا زمانی که قطر و ضخامت قطب لامپ و جوش مطابق با الزامات طراحی باشد، و ساخت فونداسیون مناسب باشد، شیب ماژول خورشیدی معقول است، مقاومت در برابر باد قطب لامپ مشکلی ندارد.