Zasnova odpornosti proti vetru nosilca baterijske komponente in stebrička svetilke.
Prej me je prijatelj ves čas spraševal o odpornosti sončnih uličnih luči na veter in pritisk. Zdaj lahko naredimo tudi izračun.
Solarne ulične luči V sistemu sončne ulične razsvetljave je strukturno pomembno vprašanje zasnova odpornosti proti vetru. Zasnova odpornosti proti vetru je v glavnem razdeljena na dva glavna dela, ena je zasnova odpornosti proti vetru nosilca baterijske komponente, druga pa je zasnova odpornosti proti vetru stebrička svetilke.
Glede na podatke o tehničnih parametrih proizvajalcev baterijskih modulov lahko modul sončne celice prenese protivetrni tlak 2700 Pa. Če je koeficient upora vetra izbran na 27 m/s (ekvivalentno desetstopenjskemu tajfunu), je v skladu z mehaniko neviskoznih tekočin tlak vetra akumulatorskega sklopa le 365 Pa. Zato lahko sama komponenta brez poškodb prenese hitrost vetra 27m/s. Zato je ključna točka pri načrtovanju povezava med nosilcem akumulatorskega sklopa in stebrom svetilke.
Pri načrtovanju solarnega sistema ulične razsvetljave je povezovalna zasnova nosilca akumulatorskega sklopa in stebra svetilke fiksno povezana s palico za vijake.
Vetroodporna zasnova ulične svetilke
Parametri sončne ulične luči so naslednji:
Kot nagiba plošče A = 16o višina droga = 5m
Zasnova proizvajalca sončne ulične luči izbere širino varilnega šiva na dnu stebra svetilke δ = 4 mm in zunanji premer dna stebra svetilke = 168 mm
Površina zvara je uničevalna površina stebra svetilke. Razdalja od točke izračuna P upornega momenta W uničevalne površine droga sijalke do akcijske črte obremenitve plošče F, ki jo sprejme drog žarnice, je PQ = [5000+(168+6)/tan16o]×Sin16o = 1545 mm = 1.545 m. Zato je moment obremenitve vetra na uničevalni površini droga sijalke M = F × 1.545.
Glede na projektno največjo dovoljeno hitrost vetra 27m/s je osnovna obremenitev 2×30W sončne plošče ulične svetlobe 730N. Če upoštevamo varnostni faktor 1.3, je F = 1.3×730 = 949N.
Zato je M = F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466 N.m.
Glede na matematično izpeljavo je uporni moment okrogle obročaste površine okvare W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3).
V zgornji formuli je r notranji premer obroča in δ širina obroča.
Površinski uporni moment okvare W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43) = 88768mm3
=88.768×10-6 m3
Napetost zaradi obremenitve vetra, ki deluje na površino okvare = M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
Med njimi je 215 Mpa upogibna trdnost jekla Q235.
Zato širina zvarnega šiva, ki ga je oblikoval in izbral proizvajalec sončne ulične luči, ustreza zahtevam. Dokler je kakovost varjenja zagotovljena, odpornost na veter stebra svetilke ni problem.
zunanja sončna svetloba| solarna led luč |vse v eni solarni luči
Informacije o ulični luči
Na posebne delovne ure sončnih uličnih luči vplivajo različna delovna okolja, kot sta vreme in okolje. Življenjska doba številnih žarnic uličnih svetilk bo močno prizadeta. Ob pregledu našega pristojnega osebja je bilo ugotovljeno, da imajo spremembe energijsko varčnih naprav za ulične svetilke zelo dober učinek in varčujejo z električno energijo. Očitno je obremenitev vzdrževalcev za ulične in visoke stebre luči v našem mestu močno zmanjšana.
Načelo vezja
Trenutno so viri mestne cestne razsvetljave predvsem natrijeve in živosrebrne sijalke. Delovni tokokrog je sestavljen iz natrijevih ali živosrebrnih žarnic, induktivnih predstikalnih naprav in elektronskih sprožilcev. Faktor moči je 0.45, ko kompenzacijski kondenzator ni priključen, in je 0.90. Celotna zmogljivost induktivne obremenitve. Načelo delovanja tega sončnega varčevalnika z električno energijo je, da v napajalni tokokrog poveže ustrezen AC reaktor zaporedno. Ko je napetost omrežja nižja od 235 V, je reaktor v kratkem stiku in ne deluje; ko je omrežna napetost višja od 235 V, se reaktor zažene, da se zagotovi, da delovna napetost sončne ulične luči ne bo presegla 235 V.
Celotno vezje je sestavljeno iz treh delov: napajanja, zaznavanja in primerjave napetosti električnega omrežja ter izhodnega aktuatorja. Električni shematski diagram je prikazan na spodnji sliki.
Napajalni tokokrog sončne ulične krajinske razsvetljave je sestavljen iz transformatorjev T1, diod D1 do D4, tri-terminalnega regulatorja U1 (7812) in drugih komponent ter oddaja napetost +12 V za napajanje krmilnega vezja.
Zaznavanje in primerjava napetosti električnega omrežja sta sestavljena iz komponent, kot sta op-amp U3 (LM324) in U2 (TL431). Napetost omrežja je znižana z uporom R9, D5 je polvalno usmerjen. C5 se filtrira in kot napetost za zaznavanje vzorčenja dobimo enosmerno napetost približno 7 V. Vzorčeno detekcijsko napetost filtrira nizkoprepustni filter, sestavljen iz U3B (LM324) in se pošlje v primerjalnik U3D (LM324) za primerjavo z referenčno napetostjo. Referenčno napetost primerjalnika zagotavlja referenčni vir napetosti U2 (TL431). Potenciometer VR1 se uporablja za prilagajanje amplitude napetosti zaznavanja vzorčenja, VR2 pa za nastavitev referenčne napetosti.
Izhodni aktuator je sestavljen iz relejev RL1 in RL3, visokotokovnega letalskega kontaktorja RL2, AC reaktorja L1 in tako naprej. Ko je napetost omrežja nižja od 235 V, primerjalnik U3D odda nizko raven, tricevni Q1 se izklopi, rele RL1 se sprosti, njegov normalno zaprt kontakt je priključen na napajalni tokokrog letalskega kontaktorja RL2, RL2 je pritegnjen in reaktor L1 je v kratkem stiku. Ne deluje; ko je napetost omrežja višja od 235 V, primerjalnik U3D odda visoko raven, tricevni Q1 se vklopi, rele RL1 se potegne, njegov normalno zaprt kontakt odklopi napajalni tokokrog letalskega kontaktorja RL2 in RL2 je izpustil.
Reaktor L1 je priključen na napajalni tokokrog sončne ulične razsvetljave, del tega pa je previsoka omrežna napetost, ki zagotavlja, da delovna napetost sončne ulične luči ne bo presegla 235 V. LED1 se uporablja za prikaz delovnega stanja releja RL1. LED2 se uporablja za prikaz delovnega stanja letalskega kontaktorja RL2, varistor MY1 pa za gašenje kontakta.
Vloga releja RL3 je zmanjšati porabo energije letalskega kontaktorja RL2, ker je upor zagonske tuljave RL2 le 4Ω, upor tuljave pa se vzdržuje pri približno 70Ω. Ko se doda DC 24V, je zagonski tok 6A, vzdrževalni tok pa je tudi večji od 300mA. Rele RL3 preklopi napetost tuljave letalskega kontakta RL2 in zmanjša porabo energije zadrževanja.
Načelo je: ko se RL2 zažene, njegov normalno zaprt pomožni kontakt kratkospoji, tuljava releja RL3, RL3 se sprosti, normalno zaprt kontakt pa poveže visokonapetostni terminal 28V transformatorja T1 na vhod mostnega usmernika RL2; ko se RL2 zažene, se njegov normalno zaprt pomožni kontakt odpre in rele RL3 se električno pritegne. Običajno odprt kontakt povezuje nizkonapetostni priključek 14V transformatorja T1 z vhodnim priključkom za popravek mostu RL2 in vzdržuje letalskega izvajalca s 50 % začetne napetosti tuljave RL2 vlečnega stanja
Kazalo