河北太陽能路燈廠家
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電池組件支架
1) 傾角設(shè)計
為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多,我們要為太陽能電池組件選擇一個最佳傾角。
關(guān)于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討,近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為長沙地區(qū),依據(jù)本次設(shè)計參考相關(guān)文獻中的資料[1],選定太陽能電池組件支架傾角為16o。
2)抗風(fēng)設(shè)計
在太陽能路燈系統(tǒng)中,結(jié)構(gòu)上一個需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計??癸L(fēng)設(shè)計主要分為兩大塊,一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計,二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計。下面按以上兩塊分別做分析。⑴ 太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計
依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料,太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s(相當(dāng)于十級臺風(fēng)),根據(jù)非粘性流體力學(xué),電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以,組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以,設(shè)計中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。
在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計使用螺栓桿固定連接。
?、?路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計
路燈的參數(shù)如下:
電池板傾角A=16o 燈桿高度 =5m
設(shè)計選取燈桿底部焊縫寬度 =4mm 燈桿底部外徑 =168mm
焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為
PQ=[5000 (168 6)/tan16o] Sin16o=1545mm=1.545m。所以,風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M=F 1.545。
根據(jù)27m/s的設(shè)計最大允許風(fēng)速,2 30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N??紤]1.3的安全系數(shù),F(xiàn)=1.3 730=949N。
所以,M=F 1.545=949 1.545=1466N.m。
根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo),圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W= (3r2 +3r 2+ 3)。
上式中,r是圓環(huán)內(nèi)徑, 是圓環(huán)寬度。
破壞面抵抗矩W= (3r2 +3r 2+ 3)
= (3 842 4+3 84 42+43)=88768mm3
=88.768 10-6m3
風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 =M/W
=1466/(88.768 10-6) =16.5 106pa=16.5Mpa<<215Mpa
其中,215Mpa是Q235鋼的抗彎強度。
所以,設(shè)計選取的焊縫寬度滿足要求,只要焊接質(zhì)量能保證,燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。