Sở dĩ đèn đường năng lượng mặt trời được ưa chuộng đến vậy là vì năng lượng dùng để chiếu sáng có nguồn gốc từ năng lượng mặt trời nên đèn năng lượng mặt trời có đặc tính không tích điện. Chi tiết thiết kế của là gìđèn đường năng lượng mặt trời? Sau đây là phần giới thiệu về khía cạnh này.
Chi tiết thiết kế của đèn đường năng lượng mặt trời:
1) Thiết kế nghiêng
Để mô-đun pin mặt trời nhận được nhiều bức xạ mặt trời nhất có thể trong một năm, chúng ta cần chọn góc nghiêng tối ưu cho mô-đun pin mặt trời.
Cuộc thảo luận về độ nghiêng tối ưu của các mô-đun pin mặt trời dựa trên các khu vực khác nhau.
2) Thiết kế chống gió
Trong hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời, thiết kế khả năng cản gió là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong kết cấu. Thiết kế chống gió chủ yếu được chia thành hai phần, một phần là thiết kế chống gió của khung mô-đun pin và phần còn lại là thiết kế chống gió của cột đèn.
(1) Thiết kế chống gió của khung mô-đun pin mặt trời
Theo dữ liệu thông số kỹ thuật của mô-đun pinnhà sản xuất, áp suất ngược gió mà mô-đun pin mặt trời có thể chịu được là 2700Pa. Nếu chọn hệ số cản gió là 27m/s (tương đương với bão cấp 10) thì theo thủy động lực học không nhớt, áp suất gió do mô-đun pin sinh ra chỉ là 365Pa. Do đó, bản thân mô-đun hoàn toàn có thể chịu được tốc độ gió 27m/s mà không bị hư hại. Vì vậy, điểm mấu chốt cần cân nhắc trong thiết kế là sự kết nối giữa giá đỡ mô-đun pin và cột đèn.
Trong thiết kế hệ thống đèn đường thông thường, mối nối giữa giá đỡ mô-đun pin và cột đèn được thiết kế cố định và kết nối bằng cột bu lông.
(2) Thiết kế chống gió củacột đèn đường
Các thông số của đèn đường như sau:
Độ nghiêng của tấm pin A=15o Chiều cao cột đèn=6m
Thiết kế và lựa chọn chiều rộng mối hàn đáy cột đèn δ = 3,75mm đường kính ngoài đáy cột đèn=132mm
Bề mặt mối hàn chính là bề mặt bị hư hỏng của cột đèn. Khoảng cách từ điểm tính toán P của mômen điện trở W trên bề mặt hư hỏng của cột đèn đến đường tác dụng của tải tác dụng F của tấm pin F trên cột đèn là
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m。 Do đó, mômen tác dụng của tải trọng gió lên bề mặt gãy của cột đèn M=F × 1.845。
Theo tốc độ gió tối đa cho phép của thiết kế là 27m/s, tải trọng cơ bản của bảng đèn đường năng lượng mặt trời hai đầu 30W là 480N. Xét hệ số an toàn là 1,3 thì F=1,3 × 480 =624N。
Do đó, M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466N.m。
Theo đạo hàm toán học, mô men cản của bề mặt phá hoại hình xuyến W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3)。
Trong công thức trên, r là đường kính trong của vòng, δ là chiều rộng của vòng.
Mô men kháng của bề mặt phá hủy W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × tám trăm bốn mươi hai × 4+3 × tám mươi bốn × 42+43）= 88768mm3
=88,768 × 10－6 m3
Ứng suất gây ra bởi mô men tác động của tải trọng gió lên bề mặt phá hoại=M/W
= 1466/(88,768 × 10－6) =16,5 × 106pa =16,5 Mpa<<215Mpa
Trong đó, 215 Mpa là cường độ uốn của thép Q235.
Việc đổ móng phải tuân thủ các quy định kỹ thuật thi công chiếu sáng đường bộ. Không bao giờ cắt góc và cắt vật liệu để làm móng quá nhỏ, nếu không trọng tâm của đèn đường sẽ không ổn định, dễ đổ, gây tai nạn mất an toàn.
Nếu góc nghiêng của giá đỡ năng lượng mặt trời được thiết kế quá lớn sẽ làm tăng khả năng cản gió. Cần thiết kế một góc hợp lý để không ảnh hưởng đến sức cản của gió và tốc độ chuyển đổi của ánh sáng mặt trời.
Vì vậy, chỉ cần đường kính, độ dày của cột đèn và mối hàn đáp ứng yêu cầu thiết kế, kết cấu móng phù hợp, độ nghiêng của mô-đun năng lượng mặt trời là hợp lý thì khả năng cản gió của cột đèn không có vấn đề gì.
Thời gian đăng: Feb-03-2023
