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的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N?？紤]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)是沒有問題的。

投入資金少：太陽能路燈一次投資、長(zhǎng)期受益，由于線路簡(jiǎn)便，不產(chǎn)生維護(hù)費(fèi)用，不產(chǎn)生昂貴電費(fèi)。6—7年收回成本，3—4年節(jié)約100多萬的電費(fèi)及維護(hù)費(fèi)用?？墒∪ナ须娐窡綦娰M(fèi)高昂，線路復(fù)雜，需長(zhǎng)期不間斷的對(duì)線路進(jìn)行檢修。特別電壓不穩(wěn)的情況下，鈉燈易壞是不可避免的，而隨著年限的延長(zhǎng)，線路老化、維修費(fèi)用更是年年遞增。

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、無極燈、節(jié)能燈、等）

（如晚上7：30兩路開啟，夜11：00關(guān)閉1路，凌晨4：00開啟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充和過放，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。

電池組件安裝

⒈太陽能電池板的輸出正負(fù)極在連接到控制器前須采取措施避免短接；

⒉太陽電池組件與支架連接時(shí)要牢固可靠；

⒊組件的輸出線應(yīng)避免裸露，并用扎帶扎牢；

⒋電池組件的朝向要朝正南，以指南針指向?yàn)闇?zhǔn)。