路灯灯杆的抗风设计
路灯的参数如下:
电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m
设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm
焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为
PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。
根据27m/s的设计允许风速,2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的系数,F = 1.3×730 = 949N。
所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。
根据数学推导,圆环形破坏面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。
上式中,r是圆环内径,δ是圆环宽度。
破坏面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3
=88.768×10-6 m3
风荷载在破坏面上作用矩引起的应力 = M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa其中,215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。
所以,设计选取的焊缝宽度满足要求,只要焊接质量能保证,灯杆的抗风是没有问题的。
在众多太阳能路灯实际应用中,很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要,尤其在阴雨天更为突出,除使用了质量较差的相关组件外,另一个主要的原因就是一味降低组件成本,不按需求设计配置,减小电池板和蓄电池的使用标准,所以导致在阴雨天路灯无法提供照明。
相关组件
24VLED:选择LED照明,LED灯使用寿命长,光照柔和,价格合理,可以在夜间行人稀少时段实现功率调节,有利于节电,从而可以减少电池板的配置,节约成本。每瓦80-105lm左右,光衰小于年≤5%;
12V 蓄电池(串24V):选择铅酸免维护蓄电池,价格适中,性能稳定,太阳能路灯;
12V电池板(串24V):转换率15%以上单晶正片;
24V控制器:MCT充电方式、带调功功能(另附资料);
6M灯杆(以造型美观,耐用、价格便宜为主)
电池组件安装
⒈太阳能电池板的输出正负极在连接到控制器前须采取措施避免短接;
⒉太阳电池组件与支架连接时要牢固可靠;
⒊组件的输出线应避免裸露,并用扎带扎牢;
⒋电池组件的朝向要朝正南,以指南针指向为准。