태양광 가로등이 인기 있는 이유는 조명에 사용되는 에너지가 태양 에너지에서 나오기 때문에 전기 요금이 전혀 들지 않는다는 점입니다. 그렇다면 태양광 가로등의 설계 세부 사항은 무엇일까요?태양광 가로등다음은 이 측면에 대한 소개입니다.
태양광 가로등의 디자인 세부 사항:
1) 경사 설계
태양 전지 모듈이 1년 동안 최대한 많은 태양 복사 에너지를 받을 수 있도록 하려면 태양 전지 모듈의 최적 경사각을 선택해야 합니다.
태양 전지 모듈의 최적 경사각에 대한 논의는 지역별로 차이가 있습니다.
2) 방풍 설계
태양광 가로등 시스템에서 내풍 설계는 구조 설계에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 내풍 설계는 크게 배터리 모듈 지지대의 내풍 설계와 가로등 기둥의 내풍 설계로 나뉩니다.
(1) 태양전지 모듈 브래킷의 풍압 저항 설계
배터리 모듈의 기술 매개변수 데이터에 따르면제조업체태양광 모듈이 견딜 수 있는 풍압은 2700Pa입니다. 풍속 저항 계수를 27m/s(규모 10의 태풍에 해당)로 선택하면, 비점성 유체역학에 따라 배터리 모듈이 받는 풍압은 365Pa에 불과합니다. 따라서 모듈 자체는 27m/s의 풍속을 손상 없이 충분히 견딜 수 있습니다. 그러므로 설계에서 가장 중요한 고려 사항은 배터리 모듈 브래킷과 가로등 기둥 사이의 연결 방식입니다.
일반적인 가로등 시스템 설계에서 배터리 모듈 브래킷과 가로등 기둥 사이의 연결은 볼트로 고정하고 연결하도록 설계되어 있습니다.
(2) 내풍설계가로등 기둥
가로등의 매개변수는 다음과 같습니다.
배터리 패널 경사각 A=15°, 가로등 기둥 높이=6m
가로등 기둥 하단의 용접 폭 δ = 3.75mm, 가로등 기둥 하단 외경 = 132mm를 설계 및 선택합니다.
용접면은 가로등 기둥의 손상된 표면입니다. 가로등 기둥 파손면에서 저항 모멘트 W의 계산점 P에서 가로등 기둥에 작용하는 배터리 패널 작용 부하 F의 작용선까지의 거리는 다음과 같습니다.
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m。 따라서 가로등 기둥 파손면의 풍하중 작용 모멘트 M=F × 1.845입니다.
설계상 최대 허용 풍속이 27m/s일 때, 30W 이중 헤드 태양광 가로등 패널의 기본 하중은 480N입니다. 안전 계수 1.3을 고려하면 F=1.3 × 480 = 624N입니다.
따라서 M=F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466N·m입니다.
수학적 유도에 따르면, 토로이드 파손면의 저항 모멘트 W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）。
위 공식에서 r은 링의 내경이고, δ는 링의 너비입니다.
저항 파괴면 모멘트 W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × (3 × 842 × 4 + 3 × 84 × 42 + 43) = 88768mm3
=88.768 × 10⁻⁶ m³
파괴면에서 풍하중 작용 모멘트로 인한 응력 = M/W
= 1466/（88.768 × 10－6） =16.5 × 106pa =16.5 MPa<<215MPa
여기서 215 MPa는 Q235 강철의 굽힘 강도입니다.
가로등 기초 공사는 시방서를 준수하여 진행해야 합니다. 절대로 편법을 쓰거나 자재를 줄여 기초를 너무 작게 만들어서는 안 됩니다. 그렇게 하면 가로등의 무게중심이 불안정해져 전복 및 안전사고를 유발할 수 있습니다.
태양광 지지대의 경사각이 너무 크게 설계되면 풍압 저항이 증가합니다. 풍압 저항과 태양광 변환 효율에 영향을 미치지 않는 적절한 각도로 설계해야 합니다.
따라서 가로등 기둥의 직경과 두께, 용접 부위가 설계 요건을 충족하고 기초 공사가 적절하며 태양광 모듈의 경사각이 합리적이라면 가로등 기둥의 풍압 저항에는 문제가 없습니다.
게시 시간: 2023년 2월 3일
