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                太陽能LED路燈的防風防盜設計

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                太陽能LED路燈的防風防盜設計

                發布日期:2016-07-27 作者: 點擊:

                太陽能路燈無需鋪設線纜、無需交流供電、不產生電費;采用直流供電、光敏控制;具有穩定性好、壽命長、發光效率高,安裝維護簡便、安全性能高、節能環保、經濟實用等優點。太陽能路燈可廣泛應用於城市主、次幹道、小區、工廠、旅遊景點、停車場等場所█。根據不同環境使用的需要,太陽能燈的防風防盜設計是很有必要的。


                在太陽能燈系統中,結構上一個需要非常重視的問題就是抗風設計。抗風設計主要分為兩大塊,一為電池組件支架的抗風設計,二為燈桿的抗風設計。下面按以上兩塊分別做分析。


                1.太陽能燈太陽能電池組件支架的抗風設計


                依據電池組件廠家的技術參數資料,太陽能電池組件可以承受的迎風壓強為2700Pa。若抗風系數選定為27m/s(相當於十級臺風),根據非粘性流體力學,電池組件承受的風壓只有365Pa。所以,組件本身是完全可以承受27m/s的風速而不至於損壞的。所以,設計中關鍵要考慮的是電池組件支架與太陽能燈燈桿的連接。在本套路燈系統的設計中電池組件支架與太陽能燈燈桿的連接設計使用螺栓桿固定連接。


                2.太陽能燈燈桿的抗風設計


                太陽能燈的參數如下:電池板傾角A = 16o 


                                    燈桿高度 = 5m 


                                    太陽能燈燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm 


                                    太陽能燈燈桿底部外徑 = 168mm;


                焊縫所在面即燈桿破壞面。太陽能燈燈桿破壞面抵抗矩W的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm =1.545m。所以,風荷載在太陽能燈燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545;


                根據27m/s的設計最大允許風速,2×30W的雙燈頭太陽能燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數,F = 1.3×730 = 949N。所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。根據數學推導,圓環形破壞面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。上式中,r是圓環內徑,δ是圓環寬度。破壞面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3=88.768×10-6 m3風荷載在破壞面上作▓用矩引起的應力 = M/W= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa其中,215 Mpa是Q235鋼的抗彎強度。所以,設計選取的焊縫寬度滿足要求,只要焊接質量能保證,太陽能燈燈桿的抗風是沒有問題的。


                除此之外太陽能燈系統的防盜設計也是很有必要的。距離市區較遠的地方還應該註意防盜工作,很多工程商因為施工疏忽,沒有進行有效的防盜,導致太陽能燈蓄電池、太陽能燈電池板等組件被盜,不僅影響了正常照明,也造成了不必要的財產損失。目前工程案例中被盜居多為蓄電池與電池板,太陽能燈蓄電池埋於地下用水泥澆築是一種有效防盜措施,在太陽能燈燈桿上加裝蓄電池箱的最好將其進行焊接加固;電池板的被盜主要由於太陽能燈燈桿較低或燈桿周圍有攀附物,所以太陽能燈燈桿的高度最好設計在5M以上。


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