太陽能路燈利用太陽電池的光生伏應(yīng)原理,白天太陽電池吸收太陽能光子能量產(chǎn)生電能,通過控制器儲(chǔ)存在蓄電池里,當(dāng)夜幕降臨或光電板周圍光照度較低時(shí),蓄電池通過控制器向光源供電,通過設(shè)定一定的時(shí)間后切斷。
1、經(jīng)度和緯度:通過地理位置的可以了解并掌握當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y源,比如月(年)平均太陽能輻照情況、平均氣溫、風(fēng)力資源等,根據(jù)這些條件可以確定當(dāng)?shù)氐奶柲軜?biāo)準(zhǔn)峰值時(shí)數(shù)(h)和太陽電池組件的傾斜角與方位角。?
2、光源的參數(shù):工作電壓和功率。這兩個(gè)參數(shù)的大小直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)。
3、工作時(shí)間(H):這是決定太陽能路燈系統(tǒng)中組件大小的核心參數(shù),通過確定工作時(shí)間,可以初步計(jì)算負(fù)載每天的功耗和與之相應(yīng)的太陽電池組件的充電電流。?
4、需要保持的連續(xù)陰雨天數(shù)(d):這個(gè)參數(shù)決定了蓄電池容量的大小及陰雨天過后恢復(fù)電池容量所需要的太陽電池組件功率。
5、兩個(gè)連續(xù)陰雨天之間的間隔天數(shù)(D):這是決定系統(tǒng)在一個(gè)連續(xù)陰雨天過后充
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)***大允許風(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的安全系數(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