O design de resistência ao vento do suporte do componente da bateria e do poste da lâmpada.
Antes, um amigo ficava me perguntando sobre a resistência ao vento e à pressão das luzes solares nas ruas. Agora podemos também fazer o cálculo.
Luzes solares de rua No sistema de luz solar de rua, uma questão estruturalmente importante é o projeto de resistência ao vento. O projeto de resistência ao vento é dividido principalmente em duas partes principais, uma é o projeto de resistência ao vento do suporte do componente da bateria e a outra é o projeto de resistência ao vento do poste da lâmpada.
De acordo com os dados dos parâmetros técnicos dos fabricantes do módulo de bateria, o módulo de célula solar pode suportar uma pressão contra o vento de 2700Pa. Se o coeficiente de resistência do vento for selecionado para ser 27m / s (equivalente a um tufão de dez níveis), de acordo com a mecânica dos fluidos não viscosos, a pressão do vento do conjunto da bateria é apenas 365Pa. Portanto, o próprio componente pode suportar a velocidade do vento de 27 m / s sem danos. Portanto, a consideração chave no projeto é a conexão entre o suporte do conjunto da bateria e o poste da lâmpada.
No projeto do sistema de postes de luz solar, o projeto de conexão do suporte de montagem da bateria e o poste de luz é conectado fixamente por uma haste de parafuso.
Projeto à prova de vento do poste de luz da rua
Os parâmetros da luz solar da rua são os seguintes:
Ângulo de inclinação do painel A = altura do poste de 16o = 5m
O projeto do fabricante de postes de luz solar seleciona a largura da costura de soldagem na parte inferior do poste da lâmpada δ = 4 mm e o diâmetro externo da parte inferior do poste = 168 mm
A superfície da solda é a superfície de destruição do poste. A distância do ponto de cálculo P do momento de resistência W da superfície de destruição do poste da lâmpada até a linha de ação da carga do painel F recebida pelo poste da lâmpada é PQ = [5000+ (168 + 6) / tan16o] × Sin16o = 1545 mm = 1.545 m. Portanto, o momento da carga do vento na superfície de destruição do poste da lâmpada M = F × 1.545.
De acordo com a velocidade do vento máxima permitida do projeto de 27 m / s, a carga básica do painel de luz solar de rua com duas lâmpadas de 2 × 30W é 730N. Considerando o fator de segurança de 1.3, F = 1.3 × 730 = 949N.
Portanto, M = F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466N.m.
De acordo com a derivação matemática, o momento de resistência da superfície de falha em forma de anel circular W = π × (3r2δ + 3rδ2 + δ3).
Na fórmula acima, r é o diâmetro interno do anel e δ é a largura do anel.
Momento de resistência de superfície de falha W = π × (3r2δ + 3rδ2 + δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43) = 88768mm3
= 88.768 × 10-6 m3
Tensão causada pela carga do vento atuando na superfície de falha = M / W
= 1466 / (88.768 × 10-6) = 16.5 × 106pa = 16.5 Mpa << 215Mpa
Entre eles, 215 Mpa é a resistência à flexão do aço Q235.
Portanto, a largura da costura de solda projetada e selecionada pelo fabricante de postes de luz solar atende aos requisitos. Desde que a qualidade da soldagem possa ser garantida, a resistência ao vento do poste não é problema.
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Informações sobre iluminação pública
Os horários especiais de trabalho da iluminação pública solar são afetados por diferentes ambientes de trabalho, como clima e meio ambiente. A vida útil de muitas lâmpadas de rua será bastante afetada. Sob a inspeção de nosso pessoal relevante, verificou-se que as mudanças nos dispositivos de economia de energia dos postes de luz têm um efeito muito bom e economizam eletricidade. Obviamente, a carga de trabalho dos trabalhadores de manutenção de luzes de rua e postes de luz em nossa cidade é bastante reduzida.
Princípio do circuito
Atualmente, as fontes de iluminação das estradas urbanas são principalmente lâmpadas de sódio e lâmpadas de mercúrio. O circuito de trabalho é composto por lâmpadas de sódio ou de mercúrio, reatores indutivos e gatilhos eletrônicos. O fator de potência é 0.45 quando o capacitor de compensação não está conectado e é 0.90. O desempenho geral da carga indutiva. O princípio de funcionamento deste economizador de energia solar para iluminação pública é conectar um reator CA adequado em série no circuito de alimentação. Quando a tensão da rede é inferior a 235 V, o reator está em curto-circuito e não funciona; quando a tensão da rede é superior a 235 V, o reator é colocado em operação para garantir que a tensão de trabalho do poste de luz solar não exceda 235 V.
Todo o circuito é composto de três partes: fonte de alimentação, detecção e comparação da tensão da rede elétrica e atuador de saída. O diagrama elétrico esquemático é mostrado na figura abaixo.
O circuito de alimentação de iluminação de paisagem de rua solar é composto por transformadores T1, diodos D1 a D4, regulador de três terminais U1 (7812) e outros componentes, e saídas de tensão de +12V para alimentar o circuito de controle.
A detecção e comparação da tensão da rede elétrica são feitas de componentes como op-amp U3 (LM324) e U2 (TL431). A tensão da rede é reduzida pelo resistor R9, D5 é retificado em meia onda. C5 é filtrado e uma voltagem DC de cerca de 7 V é obtida como a voltagem de detecção de amostragem. A tensão de detecção amostrada é filtrada por um filtro passa-baixa composto por U3B (LM324) e enviada ao comparador U3D (LM324) para comparação com a tensão de referência. A tensão de referência do comparador é fornecida pela fonte de referência de tensão U2 (TL431). O potenciômetro VR1 é usado para ajustar a amplitude da tensão de detecção de amostragem e VR2 é usado para ajustar a tensão de referência.
O atuador de saída é composto pelos relés RL1 e RL3, contator de aviação de alta corrente RL2, reator AC L1 e assim por diante. Quando a tensão da rede é inferior a 235 V, o comparador U3D produz um nível baixo, o tubo Q1 de três é desligado, o relé RL1 é liberado, seu contato normalmente fechado é conectado ao circuito de alimentação do contator de aviação RL2, RL2 é atraída e o reator L1 entra em curto-circuito. Não funciona; quando a tensão da rede é superior a 235 V, o comparador U3D emite um nível alto, o tubo Q1 de três é ligado, o relé RL1 puxa, seu contato normalmente fechado desconecta o circuito de alimentação do contator de aviação RL2 e RL2 é liberado.
O reator L1 está conectado ao circuito de alimentação da luz solar da rua e a tensão de rede excessivamente alta faz parte dele para garantir que a tensão de trabalho da luz solar da rua não exceda 235 V. O LED1 é usado para indicar o estado de funcionamento do relé RL1. O LED2 é usado para indicar o estado de funcionamento do contator de aviação RL2, e o varistor MY1 é usado para extinguir o contato.
O papel do relé RL3 é reduzir o consumo de energia do contator de aviação RL2, porque a resistência da bobina de inicialização RL2 é de apenas 4Ω e a resistência da bobina é mantida em cerca de 70Ω. Quando DC 24V é adicionado, a corrente de inicialização é 6A e a corrente de manutenção também é maior que 300mA. O relé RL3 comuta a tensão da bobina do contato de aviação RL2 reduzindo o consumo de energia de retenção.
O princípio é: quando o RL2 inicia, seu contato auxiliar normalmente fechado causa um curto na bobina do relé RL3, RL3 é liberado e o contato normalmente fechado conecta o terminal de alta tensão 28V do transformador T1 à entrada da ponte retificadora de RL2; após a partida de RL2, seu contato auxiliar normalmente fechado é aberto e o relé RL3 é eletricamente atraído. O contato normalmente aberto conecta o terminal de baixa tensão 14V do transformador T1 ao terminal de entrada de retificação da ponte de RL2 e mantém o contratante de aviação com 50% da tensão da bobina de partida RL2 estado pull-in
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