עיצוב התנגדות הרוח של תושבת רכיב הסוללה ועמוד המנורה.
לפני כן, חבר כל הזמן שאל אותי על עמידות הרוח והלחץ של פנסי רחוב סולאריים. עכשיו כדאי שנעשה את החישוב.
תאורת רחוב סולארית במערכת תאורת רחוב סולארית, נושא חשוב מבחינה מבנית הוא עיצוב התנגדות הרוח. עיצוב התנגדות הרוח מחולק בעיקר לשני חלקים עיקריים, האחד הוא עיצוב התנגדות הרוח של תושבת רכיב הסוללה, והשני הוא עיצוב התנגדות הרוח של עמוד המנורה.
על פי נתוני הפרמטרים הטכניים של יצרני מודולי הסוללות, מודול התא הסולארי יכול לעמוד בלחץ של 2700Pa מול הרוח. אם מקדם התנגדות הרוח נבחר להיות 27m/s (שווה ערך לטייפון בן עשר רמות), לפי מכניקת נוזלים לא צמיגים, לחץ הרוח של מכלול הסוללה הוא 365Pa בלבד. לכן, הרכיב עצמו יכול לעמוד במהירות רוח של 27 מטר לשנייה ללא נזק. לכן, השיקול המרכזי בתכנון הוא החיבור בין תושבת הרכבת הסוללה לבין עמוד המנורה.
בתכנון מערכת תאורת הרחוב הסולארית, עיצוב החיבור של תושבת הרכבת הסוללה ועמוד המנורה מחוברים באופן קבוע באמצעות מוט ברגים.
עיצוב אטום לרוח של עמוד פנס רחוב
הפרמטרים של אור הרחוב הסולארי הם כדלקמן:
זווית הטיית לוח A = גובה מוט 16o = 5 מ'
עיצוב יצרן תאורת הרחוב הסולארי בוחר את רוחב תפר הריתוך בתחתית עמוד המנורה δ = 4 מ"מ ואת הקוטר החיצוני של תחתית עמוד המנורה = 168 מ"מ
משטח הריתוך הוא משטח ההרס של עמוד המנורה. המרחק מנקודת החישוב P של מומנט ההתנגדות W של משטח ההרס של עמוד המנורה לקו הפעולה של עומס הפאנל F המתקבל על ידי עמוד המנורה הוא PQ = [5000+(168+6)/tan16o]×Sin16o = 1545 מ"מ=1.545 מ'. לכן, רגע עומס הרוח על משטח ההרס של עמוד המנורה M = F × 1.545.
על פי מהירות הרוח המרבית המותרת בתכנון של 27 מטר לשנייה, העומס הבסיסי של פאנל תאורת רחוב סולארי 2×30W הוא 730N. בהתחשב במקדם הבטיחות של 1.3, F = 1.3×730 = 949N.
לכן, M = F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466N.m.
לפי גזירה מתמטית, מומנט ההתנגדות של משטח הכשל בצורת טבעת עגול W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3).
בנוסחה לעיל, r הוא הקוטר הפנימי של הטבעת ו-δ הוא רוחב הטבעת.
מומנט התנגדות משטח כשל W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43) = 88768mm3
=88.768×10-6 מ"ק
מתח שנגרם מעומס רוח הפועל על משטח הכשל = M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
ביניהם, 215 Mpa הוא חוזק הכיפוף של פלדת Q235.
לכן, רוחב תפר הריתוך שתוכנן ונבחר על ידי יצרן תאורת הרחוב הסולארי עומד בדרישות. כל עוד ניתן להבטיח את איכות הריתוך, התנגדות הרוח של עמוד המנורה אינה מהווה בעיה.
אור סולארי חיצוני| אור led סולארי |הכל באור סולארי אחד
מידע על תאורת רחוב
שעות העבודה המיוחדות של פנסי רחוב סולאריים מושפעות מסביבות עבודה שונות כמו מזג אוויר וסביבה. חיי השירות של נורות פנס רחוב רבות יושפעו מאוד. בבדיקה של הצוות הרלוונטי שלנו, נמצא כי לשינויים במכשירי חיסכון בפנס הרחוב יש השפעה טובה מאוד וחוסכים בחשמל. מן הסתם, עומס העבודה של עובדי התחזוקה של תאורת רחוב ואורות עמוד גבוה בעירנו מצטמצם מאוד.
עקרון המעגל
כיום, מקורות תאורת כביש עירוניים הם בעיקר מנורות נתרן ומנורות כספית. מעגל העבודה מורכב מנורות נתרן או נורות כספית, נטלים אינדוקטיביים וטריגרים אלקטרוניים. מקדם ההספק הוא 0.45 כאשר קבל הפיצוי אינו מחובר והוא 0.90. הביצועים הכוללים של העומס האינדוקטיבי. עקרון העבודה של חיסכון בחשמל סולארי זה הוא לחבר כור AC מתאים בסדרה במעגל אספקת החשמל. כאשר מתח הרשת נמוך מ-235V, הכור מקוצר ואינו פועל; כאשר מתח הרשת גבוה מ-235V, הכור מופעל על מנת להבטיח שמתח העבודה של תאורת הרחוב הסולרית לא יעלה על 235V.
המעגל כולו מורכב משלושה חלקים: אספקת חשמל, זיהוי והשוואה מתח רשת החשמל ומפעיל פלט. התרשים הסכמטי החשמלי מוצג באיור שלהלן.
מעגל אספקת החשמל של תאורת נוף רחוב סולארית מורכב משנאים T1, דיודות D1 עד D4, ווסת U1 עם שלושה טרמינלים (7812) ורכיבים אחרים, ומוציא מתח +12V כדי להפעיל את מעגל הבקרה.
זיהוי והשוואה של מתחי רשת החשמל מורכבים מרכיבים כגון op-amp U3 (LM324) ו-U2 (TL431). מתח הרשת מופחת על ידי הנגד R9, D5 מיושר חצי גל. C5 מסונן, ומתקבל מתח DC של כ-7V כמתח זיהוי הדגימה. מתח הזיהוי הנדגם מסונן על ידי מסנן נמוך המורכב מ-U3B (LM324) ונשלח למשווה U3D (LM324) לצורך השוואה עם מתח הייחוס. מתח הייחוס של המשווה מסופק על ידי מקור ייחוס המתח U2 (TL431). פוטנציומטר VR1 משמש לכוונון המשרעת של מתח זיהוי הדגימה, ו-VR2 משמש לכוונון מתח הייחוס.
מפעיל הפלט מורכב מממסרים RL1 ו-RL3, מגע תעופה בעל זרם גבוה RL2, כור AC L1 וכן הלאה. כאשר מתח הרשת נמוך מ-235V, המשווה U3D מוציא רמה נמוכה, שלושת הצינורות Q1 כבויים, הממסר RL1 משוחרר, המגע הסגור בדרך כלל שלו מחובר למעגל אספקת החשמל של מגע התעופה RL2, RL2 נמשך, והכור L1 מקוצר לא עובד; כאשר מתח הרשת גבוה מ-235V, המשווה U3D מוציא רמה גבוהה, שלושת הצינורות Q1 מופעלים, הממסר RL1 נמשך פנימה, המגע הסגור הרגיל שלו מנתק את מעגל אספקת החשמל של מגע התעופה RL2, ו-RL2 הוא מְשׁוּחרָר.
הכור L1 מחובר למעגל אספקת תאורת הרחוב הסולארי, ומתח הרשת הגבוה מדי הוא חלק ממנו כדי להבטיח שמתח העבודה של תאורת הרחוב הסולרית לא יעלה על 235V. LED1 משמש לציון מצב העבודה של הממסר RL1. LED2 משמש לציון מצב העבודה של מגע התעופה RL2, והווריסטור MY1 משמש לכיבוי המגע.
תפקידו של הממסר RL3 הוא להפחית את צריכת החשמל של מגע התעופה RL2, מכיוון שהתנגדות סליל ההפעלה RL2 היא רק 4Ω, והתנגדות הסליל נשמרת על כ-70Ω. כאשר מוסיפים DC 24V, זרם האתחול הוא 6A, וזרם התחזוקה גדול גם מ-300mA. הממסר RL3 מחליף את מתח הסליל של מגע התעופה RL2 ומפחית את צריכת החשמל של ההחזקה.
העיקרון הוא: כאשר RL2 מתחיל, מגע העזר הסגור שלו מקצר את הסליל של ממסר RL3, RL3 משתחרר, והמגע הסגור בדרך כלל מחבר את מסוף המתח הגבוה 28V של שנאי T1 לכניסת מיישר הגשר של RL2; לאחר הפעלת RL2, מגע העזר הסגור בדרך כלל נפתח, והממסר RL3 נמשך חשמלית. המגע הפתוח בדרך כלל מחבר את מסוף המתח הנמוך 14V של השנאי T1 למסוף כניסת תיקון הגשר של RL2 ושומר על קבלן התעופה עם 50% ממתח הסליל ההתחלתי RL2.
תוכן העניינים