מהם פרטי העיצוב של פנסי רחוב סולאריים?

הסיבה לכך שפנסי רחוב סולאריים כה פופולריים היא שהאנרגיה המשמשת לתאורה מגיעה מאנרגיה סולארית, ולכן למנורות סולאריות יש את התכונה של אפס טעינה חשמלית. מהם פרטי העיצוב שלפנסי רחוב סולארייםלהלן מבוא להיבט זה.

פרטי עיצוב של פנס רחוב סולארי:

1) עיצוב נטייה

על מנת שמודולי תאים סולאריים יקבלו כמה שיותר קרינת שמש בשנה, עלינו לבחור זווית הטיה אופטימלית עבור מודולי תאים סולאריים.

הדיון על הנטייה האופטימלית של מודולי תאים סולאריים מבוסס על אזורים שונים.

2) עיצוב עמיד בפני רוח

במערכת תאורת רחוב סולארית, תכנון עמידות הרוח הוא אחד הנושאים החשובים ביותר במבנה. תכנון עמידות הרוח מחולק בעיקר לשני חלקים, האחד הוא תכנון עמידות הרוח של תושבת מודול הסוללה, והשני הוא תכנון עמידות הרוח של עמוד התאורה.

(1) תכנון עמידות לרוח של תושבת מודול תאים סולאריים

בהתאם לנתוני הפרמטרים הטכניים של מודול הסוללהיַצרָן, לחץ הרוח כלפי מטה שהמודול של תא הסולארי יכול לעמוד בו הוא 2700 פאסל. אם מקדם התנגדות הרוח נבחר כ-27 מטר/שנייה (שווה ערך לטייפון בעוצמה 10), בהתאם להידרודינמיקה הלא-צמיגה, לחץ הרוח שנושא מודול הסוללה הוא רק 365 פאסל. לכן, המודול עצמו יכול לעמוד במלואו במהירות רוח של 27 מטר/שנייה ללא נזק. לכן, המפתח שיש לקחת בחשבון בתכנון הוא החיבור בין תושבת מודול הסוללה לעמוד התאורה.

בתכנון מערכת פנסי רחוב כללית, החיבור בין תושבת מודול הסוללה לעמוד התאורה מתוכנן להיות קבוע ומחובר באמצעות עמוד ברגים.

(2) עיצוב עמידות לרוח שלעמוד פנס רחוב

הפרמטרים של פנסי רחוב הם כדלקמן:

שיפוע לוח הסוללה A=15o גובה עמוד תאורה=6 מטר

תכנן ובחר את רוחב הריתוך בתחתית עמוד התאורה δ = 3.75 מ"מ קוטר חיצוני תחתון עמוד התאורה = 132 מ"מ

פני הריתוך הם פני השטח הפגומים של עמוד התאורה. המרחק מנקודת החישוב P של מומנט ההתנגדות W על פני השטח הכושלים של עמוד התאורה לקו הפעולה של עומס הפעולה F של לוח הסוללה על עמוד התאורה הוא

PQ = [6000+(150+6)/tan16o] × Sin16o = 1545 מ"מ=1.845 מטר. לכן, רגע הפעולה של עומס הרוח על משטח הכשל של עמוד התאורה M=F × 1.845.

בהתאם למהירות הרוח המרבית המותרת בתכנון של 27 מטר/שנייה, העומס הבסיסי של פאנל תאורת רחוב סולארית דו-ראשית של 30W הוא 480N. בהתחשב במקדם הבטיחות של 1.3, F=1.3 × 480 = 624N.

לכן, M=F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466 ניוטון מטר.

על פי גזירה מתמטית, מומנט ההתנגדות של משטח הכשל הטורואידי W=π × （3r² δ+ 3rδ²+ δ³）.

בנוסחה לעיל, r הוא הקוטר הפנימי של הטבעת, δ הוא רוחב הטבעת.

מומנט התנגדות של משטח כשל W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）

=π × （3 × שמונה מאות ארבעים ושתיים × 4+3 × שמונים וארבע × 42+43） = 88768 מ"מ³

=88.768 × 10－6 מ"ק

מאמץ הנגרם מרגע פעולה של עומס רוח על משטח כשל = M/W

= 1466/(88.768 × 10－6) =16.5 × 106 פסקל =16.5 מגה פסקל <<215 מגה פסקל

כאשר 215 מגה פסקל הוא חוזק הכיפוף של פלדת Q235.

יציקת היסודות חייבת לעמוד במפרטי הבנייה של תאורת כבישים. לעולם אין לחתוך פינות או חומרים כדי ליצור יסוד קטן מאוד, אחרת מרכז הכובד של פנס הרחוב יהיה לא יציב, וקל להפיל אותו ולגרום לתאונות בטיחות.

אם זווית הנטייה של תומך הסולארי מתוכננת גדולה מדי, היא תגביר את ההתנגדות לרוח. יש לתכנן זווית סבירה מבלי להשפיע על התנגדות הרוח ועל קצב ההמרה של אור סולארי.

לכן, כל עוד הקוטר והעובי של עמוד התאורה והריתוך עומדים בדרישות התכנון, ובניית היסודות תקינה, נטיית המודול הסולארי סבירה, עמידות הרוח של עמוד התאורה אינה מהווה בעיה.