路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)

路燈的參數(shù)如下：

電池板傾角A = 16o 燈桿高度 = 5m

設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ = 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(jì)算點(diǎn)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(jì)允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的系數(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 = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）。

上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。

破壞面抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）

=π×（3×842×4+3×84×42+43）= 88768mm3

=88.768×10－6 m3

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 =16.5 Mpa其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。

所以，設(shè)計(jì)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(méi)有問(wèn)題的。

壽命長(zhǎng)：太陽(yáng)能燈具的壽命比普通電力燈具的壽命要高得多， 如太陽(yáng)能燈具的主要部件----太陽(yáng)能電池組件的使用壽命25年；低壓鈉燈的平均壽命18000小時(shí)；低壓三基色節(jié)能燈的平均壽命6000小時(shí)；超高亮LED的平均壽命大于50000小時(shí)以上；太陽(yáng)能專用蓄電池的壽命為38AH以下2-5年；38-150AH的3-7年。產(chǎn)品科技含量高，控制系統(tǒng)、配件均是國(guó)際品牌、智能化設(shè)計(jì)，質(zhì)量可靠。按照常規(guī)小區(qū)按照當(dāng)?shù)匚飪r(jià)局 “按純住宅建筑面積一次性收取小區(qū)路燈維護(hù)費(fèi)6元/㎡”的規(guī)定，使得普通燈具初始投資要高出太陽(yáng)能燈具初始投資很多?？傊C合比較來(lái)看太陽(yáng)能燈具節(jié)省投資的特點(diǎn)是相當(dāng)明顯的 。

相關(guān)組件

24VLED：選擇LED照明，LED燈使用壽命長(zhǎng)，光照柔和，價(jià)格合理，可以在夜間行人稀少時(shí)段實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)，有利于節(jié)電，從而可以減少電池板的配置，節(jié)約成本。每瓦80-105lm左右，光衰小于年≤5%；

12V 蓄電池（串24V）：選擇鉛酸免維護(hù)蓄電池，價(jià)格適中，性能穩(wěn)定，太陽(yáng)能路燈；

12V電池板（串24V）：轉(zhuǎn)換率15%以上單晶正片；

24V控制器：MCT充電方式、帶調(diào)功功能（另附資料）；

6M燈桿（以造型美觀，耐用、價(jià)格便宜為主）

計(jì)算電流

如：12V蓄電池系統(tǒng)；30W的燈2只，共60瓦。

電流 = 60W÷12V= 5 A

容量計(jì)算

如：路燈每夜照明時(shí)間9.5小時(shí)，實(shí)際滿負(fù)載照明為 7小時(shí)（h）；

例一：1 路 LED 燈

（如晚上7：30開(kāi)啟功率，夜11：00降至50%功率，凌晨4：00后再功率，凌晨5：00關(guān)閉）

例二：2 路非LED燈 （低壓鈉燈、無(wú)極燈、節(jié)能燈、等）

（如晚上7：30兩路開(kāi)啟，夜11：00關(guān)閉1路，凌晨4：00開(kāi)啟2路，凌晨5：00關(guān)閉）

需要滿足連續(xù)陰雨天5天的照明需求。（5天另加陰雨天前一夜的照明，計(jì)6天）

蓄電池 = 5A × 7h ×（5+1）天

= 5A × 42h=210 AH

另外為了防止蓄電池過(guò)充和過(guò)放，蓄電池一般充電到90%左右；放電余留5%－20%左右。所以210AH也只是應(yīng)用中真正標(biāo)準(zhǔn)的70%－85%左右。另外還要根據(jù)負(fù)載的不同，測(cè)出實(shí)際的損耗，實(shí)際的工作電流受恒流源、鎮(zhèn)流器、線損等影響，可能會(huì)在5A的基礎(chǔ)上增加15%-25%左右。