Güneş sokak aydınlatma direğinin rüzgara dayanıklı tasarımı
Solar sokak lambası Solar sokak lambası sisteminde, büyük dikkat gerektiren yapısal bir konu, rüzgar direncinin tasarımıdır. Rüzgar direnci tasarımı esas olarak iki bölüme ayrılmıştır, biri pil modülü braketinin rüzgar direnci tasarımı, diğeri ise ışık direğinin rüzgar direnci tasarımıdır.
Pil modülü üreticisinin teknik parametre verilerine göre, güneş pili modülünün dayanabileceği rüzgara karşı basınç 2700Pa'dır. Rüzgar direnci katsayısı viskoz olmayan akışkanlar mekaniğine göre 27m/s (onuncu tayfuna eşdeğer) olarak seçilirse, akü modülündeki rüzgar basıncı sadece 365Pa'dır. Sadece aydınlatmayı düşününce, bileşenin kendisi hasar görmeden 27 m/s'lik rüzgar hızına dayanabilir. Bu nedenle, tasarımdaki en önemli husus, pil tertibatı braketi ile ışık direği arasındaki bağlantıdır.
Sokak aydınlatma sisteminin tasarımında, pil montaj braketi ve aydınlatma direğinin bağlantı tasarımı, bağlantıyı sabitlemek için bir cıvata çubuğu kullanır.
Sokak lambası direğinin rüzgara dayanıklı tasarımı
Sokak ışıklarının parametreleri aşağıdaki gibidir:
Akü paneli eğimi A=16o kutup yüksekliği=5m
Solar sokak lambası üreticileri, direğin altındaki kaynak dikişi genişliğini tasarlar ve seçer δ=4mm, direğin tabanının dış çapı=168mm
Kaynağın bulunduğu yüzey, ışık direğinin tahribat yüzeyidir. Lamba direği arıza yüzeyinin direnç momentinin W hesaplama noktasından, lamba direği tarafından alınan güneş paneli yükünün F hareket hattına kadar olan mesafedir.
PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m. Bu nedenle, ışık direğinin kırılma yüzeyindeki rüzgar yükünün momenti M = F×1.545'tir.
27m/sn'lik maksimum izin verilen rüzgar hızı tasarımına göre, 2×30W çift kapaklı güneş sokak lambası pil panelinin temel yükü 730N'dir. 1.3 güvenlik faktörü göz önüne alındığında, F=1.3×730=949N.
Bu nedenle, M=F×1.545=949×1.545=1466N.m.
Matematiksel türetmeye göre, dairesel kırılma yüzeyinin direnç momenti W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3).
Yukarıdaki formülde r halkanın iç çapıdır ve δ halkanın genişliğidir.
Kırılma yüzeyine direnç momenti W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3
=88.768×10－6 m3
Yenilme yüzeyinde rüzgar yükü momentinin neden olduğu stres=M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<>
Bunların arasında 215 Mpa, Q235 çeliğinin eğilme mukavemetidir.
Bu nedenle, solar sokak lambası üreticisi tarafından tasarlanan ve seçilen kaynak dikişi genişliği gereksinimleri karşılar. Entegre güneş sokak lambasının kaynak kalitesi garanti edilebildiği sürece, ışık direğinin rüzgar direnci sorun değil.
