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太阳能道路灯的部件结构
编辑:扬州市诺欣太阳能照明有限公司   发布时间:2017-04-17

太阳能道路灯是采用晶体硅太阳能电池供电,免维护阀控式密封蓄电池(胶体电池)储存电能,超高亮LED灯

具作为光源,并由智能化充放电控制器控制,用于代替传统公用电力照明的路灯。无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费;采用直流供电、控制;具有稳定性好、寿命长、发光效率高,安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点。可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。产品部件灯杆结构:钢质灯杆及支架,表面喷塑处理,电池板连接采用专用防盗不锈钢螺丝。

太阳能道路灯抗风设计

在太阳能道路灯系统中,结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块,一为电池组件支架的抗风设计,二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。

⑴太阳能电池组件支架的抗风设计

依据电池组件厂家的技术参数资料,太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风),根据非粘性流体力学,电池组件承受的风压只有365Pa。所以,组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以,设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。

在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

⑵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的设计最大允许风速,2×30W的双灯头太阳能道路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数,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<<215Mpa

其中,215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

所以,太阳能道路灯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。

控制器

太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控、防反接、充电涓流保护、欠压保护、防水保护等。蓄电池防过充、过放保护电压一般参数如表

1)太阳能道路灯器件选用

在选用器件上,目前有采用单片机的,也有采用比较器的,方案较多,各有特点和优点,应该根据客户群的需求特点选定相应的方案,在此不一一详述。

2)太阳能道路灯表面处理

该系列产品采用静电涂装新技术,以FP专业建材涂料为主,可以满足客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求,同时产品自洁性高、抗蚀性强,耐老化,适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装,使产品性能大大提高,达到了最严格的AAMA2605.2005的要求,其它指标均已达到或超过GB的相关要求。


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