路灯灯杆的抗风设计
路灯的参数如下:
电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m
设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm
焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为
PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。
根据27m/s的设计允许风速,2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的系数,F = 1.3×730 = 949N。
所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。
根据数学推导,圆环形破坏面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。
上式中,r是圆环内径,δ是圆环宽度。
破坏面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3
=88.768×10-6 m3
风荷载在破坏面上作用矩引起的应力 = M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa其中,215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。
所以,设计选取的焊缝宽度满足要求,只要焊接质量能保证,灯杆的抗风是没有问题的。
寿命长:太阳能灯具的寿命比普通电力灯具的寿命要高得多, 如太阳能灯具的主要部件----太阳能电池组件的使用寿命25年;低压钠灯的平均寿命18000小时;低压三基色节能灯的平均寿命6000小时;超高亮LED的平均寿命大于50000小时以上;太阳能专用蓄电池的寿命为38AH以下2-5年;38-150AH的3-7年。产品科技含量高,控制系统、配件均是国际品牌、智能化设计,质量可靠。按照常规小区按照当地物价局 “按纯住宅建筑面积一次性收取小区路灯维护费6元/㎡”的规定,使得普通灯具初始投资要高出太阳能灯具初始投资很多。总之,综合比较来看太阳能灯具节省投资的特点是相当明显的 。
相关组件
24VLED:选择LED照明,LED灯使用寿命长,光照柔和,价格合理,可以在夜间行人稀少时段实现功率调节,有利于节电,从而可以减少电池板的配置,节约成本。每瓦80-105lm左右,光衰小于年≤5%;
12V 蓄电池(串24V):选择铅酸免维护蓄电池,价格适中,性能稳定,太阳能路灯;
12V电池板(串24V):转换率15%以上单晶正片;
24V控制器:MCT充电方式、带调功功能(另附资料);
6M灯杆(以造型美观,耐用、价格便宜为主)
计算电流
如:12V蓄电池系统;30W的灯2只,共60瓦。
电流 = 60W÷12V= 5 A
容量计算
如:路灯每夜照明时间9.5小时,实际满负载照明为 7小时(h);
例一:1 路 LED 灯
(如晚上7:30开启功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再功率,凌晨5:00关闭)
例二:2 路非LED灯 (低压钠灯、无极灯、节能灯、等)
(如晚上7:30两路开启,夜11:00关闭1路,凌晨4:00开启2路,凌晨5:00关闭)
需要满足连续阴雨天5天的照明需求。(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天)
蓄电池 = 5A × 7h ×(5+1)天
= 5A × 42h=210 AH
另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留5%-20%左右。所以210AH也只是应用中真正标准的70%-85%左右。另外还要根据负载的不同,测出实际的损耗,实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响,可能会在5A的基础上增加15%-25%左右。