طراحی مقاوم در برابر باد قطب چراغ خیابانی خورشیدی

طراحی مقاوم در برابر باد قطب چراغ خیابانی خورشیدی

چراغ خیابانی خورشیدی در سیستم چراغ خیابانی خورشیدی، یک مسئله ساختاری که توجه زیادی را می طلبد، طراحی مقاومت در برابر باد است. طراحی مقاومت در برابر باد به طور عمده به دو بخش تقسیم می شود، یکی طراحی مقاومت باد براکت ماژول باتری و دیگری طراحی مقاومت در برابر باد قطب نور است.

با توجه به داده های پارامتر فنی سازنده ماژول باتری، فشار باد مخالفی که ماژول باتری خورشیدی می تواند تحمل کند 2700Pa است. اگر ضریب مقاومت باد به عنوان 27 متر بر ثانیه (معادل یک تایفون دهم) انتخاب شود، با توجه به مکانیک سیالات غیر چسبناک، فشار باد روی ماژول باتری تنها 365Pa است. فقط به روشنایی فکر می کنیم، تا خود قطعه بتواند سرعت باد 27 متر بر ثانیه را بدون آسیب تحمل کند. بنابراین، توجه کلیدی در طراحی، اتصال بین براکت مونتاژ باتری و تیر چراغ است.

در طراحی سیستم چراغ خیابانی، در طراحی اتصال براکت مونتاژ باتری و تیر چراغ برق از یک میله پیچ برای رفع اتصال استفاده می شود.

طراحی مقاوم در برابر باد تیر چراغ خیابان

پارامترهای چراغ های خیابانی به شرح زیر است:

شیب پنل باتری A=ارتفاع قطب 16 درجه=5 متر

تولید کنندگان لامپ خیابانی خورشیدی عرض درز جوش را در پایین قطب δ=4 میلی متر، قطر بیرونی پایین قطب=168 میلی متر طراحی و انتخاب می کنند.

سطحی که جوش در آن قرار دارد، سطح تخریب قطب نور است. فاصله از نقطه محاسبه P گشتاور مقاومت W سطح شکست قطب لامپ تا خط عمل بار پنل خورشیدی F دریافت شده توسط قطب لامپ برابر است با

PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m. بنابراین، ممان بار باد بر روی سطح شکست قطب نور M = F×1.545 است.

با توجه به حداکثر سرعت مجاز باد طراحی 27 متر بر ثانیه، بار پایه یک پنل باتری نوری خیابانی خورشیدی دو کلاهکی 2×30 وات 730 نیوتن است. با در نظر گرفتن ضریب ایمنی 1.3، F=1.3×730=949N.

بنابراین، M=F×1.545=949×1.545=1466N.m.

با توجه به مشتق ریاضی، گشتاور مقاومت سطح شکست دایره ای W = π× (3r2δ+3rδ2+δ3).

در فرمول فوق r قطر داخلی حلقه و δ عرض حلقه است.

ممان مقاومت در برابر سطح شکست W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)

=π×(3×842×4×3×84×42×43)= 88768mm3

=88.768×10－6 m3

تنش ناشی از لحظه بار باد بر روی سطح شکست=M/W

= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 مگاپاسکال&لیتر؛<؛ 215 مگاپاسکال

در میان آنها، 215 Mpa استحکام خمشی فولاد Q235 است.

بنابراین، عرض درز جوش طراحی و انتخاب شده توسط سازنده چراغ خیابانی خورشیدی مطابق با الزامات است. تا زمانی که می توان کیفیت جوش چراغ خیابان خورشیدی یکپارچه را تضمین کرد، مقاومت قطب نور در برابر باد مشکلی ندارد.