Lý do tại sao đèn đường năng lượng mặt trời lại phổ biến đến vậy là vì năng lượng được sử dụng để chiếu sáng đến từ năng lượng mặt trời, do đó đèn năng lượng mặt trời có đặc điểm là không tốn điện. Chi tiết thiết kế củađèn 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 độ nghiêng
Để các mô-đun pin mặt trời có thể nhận được nhiều bức xạ mặt trời nhất có thể trong một năm, chúng ta cần chọn góc nghiêng tối ưu cho các mô-đun pin mặt trời.
Cuộc thảo luận về độ nghiêng tối ưu của 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 chống gió là một trong những vấn đề quan trọng nhất về kết cấu. Thiết kế chống gió chủ yếu được chia thành hai phần: một là thiết kế chống gió của giá đỡ mô-đun pin và hai là thiết kế chống gió của cột đèn.
(1) Thiết kế khả năng chống gió của giá đỡ mô-đun pin mặt trời
Theo dữ liệu thông số kỹ thuật của mô-đun pinnhà sản xuấtÁp suất gió ngược mà mô-đun pin mặt trời có thể chịu được là 2700Pa. Nếu hệ số cản gió được chọn là 27m/s (tương đương với bão cấp 10), theo thủy động lực học phi nhớt, áp suất gió mà mô-đun pin chịu được chỉ là 365Pa. Do đó, bản thân mô-đun có thể chịu được tốc độ gió 27m/s mà không bị hư hại. Do đó, điểm mấu chốt cần xem xét trong thiết kế là 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 để cố định và kết nối bằng cột bu lông.
(2) Thiết kế sức cản 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 là bề mặt hư hỏng của cột đèn. Khoảng cách từ điểm tính toán P của mô men điện trở W trên bề mặt hỏng của cột đèn đến đường tác động của tải tác động bảng 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 phá hoại của cột đèn M=F × 1,845。
Theo thiết kế, tốc độ gió tối đa cho phép là 27m/s, tải trọng cơ bản của tấm pin năng lượng mặt trời hai đầu 30W là 480N. Xét hệ số an toàn 1,3, F = 1,3 × 480 = 624N.
Do đó, M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466N.m。
Theo suy luận toán học, mômen 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 bên trong của vòng, δ là chiều rộng của vòng.
Mô men kháng của bề mặt phá hoại 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 do mô men tác dụng 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 theo quy chuẩn xây dựng chiếu sáng đường bộ. Tuyệt đối không được cắt góc và cắt vật liệu để làm móng quá nhỏ, nếu không trọng tâm của đèn đường sẽ không ổn định, dễ đổ và gây ra tai nạn an toàn.
Nếu góc nghiêng của giá đỡ năng lượng mặt trời được thiết kế quá lớn, nó sẽ làm tăng sức cản gió. Cần thiết kế một góc nghiêng hợp lý mà không ảnh hưởng đến sức cản gió và tỷ lệ chuyển đổi ánh sáng mặt trời.
Do đó, chỉ cần đường kính, độ dày của cột đèn và mối hàn đáp ứng yêu cầu thiết kế, kết cấu móng hợp lý, độ nghiêng của tấm pin mặt trời hợp lý thì khả năng chống gió của cột đèn không thành vấn đề.
Thời gian đăng: 03-02-2023
