Güneş enerjili sokak lambalarının bu kadar popüler olmasının nedeni, aydınlatma için kullanılan enerjinin güneş enerjisinden gelmesi ve bu nedenle sıfır elektrik maliyetine sahip olmalarıdır. Peki, tasarım detayları nelerdir?güneş enerjili sokak lambalarıAşağıda bu konuya ilişkin bir giriş yer almaktadır.
Güneş enerjili sokak lambasının tasarım detayları:
1) Eğim tasarımı
Güneş panellerinin bir yılda mümkün olduğunca fazla güneş ışınımı almasını sağlamak için, güneş panelleri için en uygun eğim açısını seçmemiz gerekir.
Güneş paneli modüllerinin optimum eğimi hakkındaki tartışma, farklı bölgelere dayanmaktadır.
2) Rüzgara dayanıklı tasarım
Güneş enerjili sokak lambası sisteminde, rüzgar direnci tasarımı yapısal açıdan en önemli konulardan biridir. Rüzgar direnci tasarımı esas olarak iki kısma ayrılır: birincisi batarya modülü braketinin rüzgar direnci tasarımı, ikincisi ise lamba direğinin rüzgar direnci tasarımıdır.
(1) Güneş pili modülü braketinin rüzgar direnci tasarımı
Pil modülünün teknik parametre verilerine göreüreticiGüneş paneli modülünün dayanabileceği rüzgar üstü basıncı 2700 Pa'dır. Rüzgar direnci katsayısı 27 m/s (10 büyüklüğünde bir tayfuna eşdeğer) olarak seçilirse, viskoz olmayan hidrodinamik prensiplere göre, batarya modülünün taşıdığı rüzgar basıncı sadece 365 Pa'dır. Bu nedenle, modülün kendisi 27 m/s'lik rüzgar hızına hasar görmeden tamamen dayanabilir. Dolayısıyla, tasarımda dikkate alınması gereken en önemli nokta, batarya modülü braketi ile lamba direği arasındaki bağlantıdır.
Genel sokak lambası sisteminin tasarımında, batarya modülü braketi ile lamba direği arasındaki bağlantı, cıvata direği ile sabitlenip bağlanacak şekilde tasarlanmıştır.
(2) Rüzgar direnci tasarımısokak lambası direği
Sokak lambalarının parametreleri aşağıdaki gibidir:
Akü paneli eğimi A=15o, lamba direği yüksekliği=6m
Lamba direğinin alt kısmındaki kaynak genişliğini δ = 3,75 mm olarak tasarlayın ve seçin; lamba direğinin alt dış çapı = 132 mm
Kaynak yüzeyi, lamba direğinin hasarlı yüzeyidir. Lamba direğinin hasarlı yüzeyindeki direnç momenti W'nin hesaplama noktası P'den, lamba direğine etki eden batarya paneli etki yükü F'nin etki çizgisine olan mesafe şöyledir:
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m. Dolayısıyla, lamba direğinin kırılma yüzeyindeki rüzgar yükünün etki momenti M=F × 1.845.
Tasarımda izin verilen maksimum rüzgar hızı 27 m/s olarak kabul edildiğinde, 30 W'lık çift başlıklı güneş enerjili sokak lambası panelinin temel yükü 480 N'dir. 1,3'lük güvenlik faktörünü dikkate alırsak, F = 1,3 × 480 = 624 N olur.
Dolayısıyla, M=F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 N.m.
Matematiksel türetmeye göre, toroidal kırılma yüzeyinin direnç momenti W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）。
Yukarıdaki formülde r, halkanın iç çapını, δ ise halkanın genişliğini temsil etmektedir.
Yenilme yüzeyinin direnç momenti W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × sekiz yüz kırk iki × 4+3 × seksen dört × 42+43）= 88768mm3
=88.768 × 10⁻⁶ m³
Rüzgar yükünün etki momenti nedeniyle kırılma yüzeyinde oluşan gerilim = M/W
= 1466/（88.768 × 10－6） =16.5 × 106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
Burada 215 MPa, Q235 çeliğinin eğilme dayanımıdır.
Temel dökümü, yol aydınlatması için belirlenen inşaat şartnamelerine uygun olmalıdır. Asla maliyetten tasarruf etmek için malzemeyi kısaltıp çok küçük bir temel yapmayın, aksi takdirde sokak lambasının ağırlık merkezi dengesizleşir ve devrilerek güvenlik kazalarına neden olabilir.
Güneş panelinin eğim açısı çok büyük tasarlanırsa, rüzgara karşı direnci artar. Rüzgar direncini ve güneş ışığının dönüşüm oranını etkilemeyecek makul bir açı tasarlanmalıdır.
Bu nedenle, lamba direğinin çapı ve kalınlığı ile kaynak dikişi tasarım gereksinimlerini karşıladığı ve temel yapısı uygun olduğu sürece, güneş modülünün eğimi makul olduğundan, lamba direğinin rüzgar direnci sorun teşkil etmez.
Yayın tarihi: 03 Şubat 2023
