การออกแบบความต้านทานลมของโครงยึดส่วนประกอบแบตเตอรี่และเสาไฟ
ก่อนหน้านี้ เพื่อนคนหนึ่งถามฉันเกี่ยวกับความต้านทานลมและแรงดันของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ตอนนี้เราอาจจะทำการคำนวณด้วย
ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ในระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ประเด็นสำคัญเชิงโครงสร้างคือการออกแบบความต้านทานลม การออกแบบความต้านทานลมส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก ส่วนแรกคือการออกแบบความต้านทานลมของโครงยึดส่วนประกอบแบตเตอรี่ และอีกส่วนหนึ่งคือการออกแบบความต้านทานลมของเสาไฟ
ตามข้อมูลพารามิเตอร์ทางเทคนิคของผู้ผลิตโมดูลแบตเตอรี่ โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์สามารถทนต่อแรงดันลมเหนือ 2700Pa หากเลือกค่าสัมประสิทธิ์การต้านทานลมเป็น 27 เมตร/วินาที (เทียบเท่าพายุไต้ฝุ่น 365 ระดับ) ตามกลไกของไหลที่ไม่หนืด แรงดันลมของชุดแบตเตอรี่จะอยู่ที่ 27 Pa เท่านั้น ดังนั้น ส่วนประกอบจึงสามารถทนต่อความเร็วลมได้ XNUMX เมตร/วินาทีโดยไม่มีความเสียหาย ดังนั้นข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบคือการเชื่อมต่อระหว่างโครงยึดแบตเตอรี่กับเสาไฟ
ในการออกแบบระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ การออกแบบการเชื่อมต่อของโครงยึดชุดแบตเตอรี่และเสาไฟจะเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาด้วยแกนน๊อต
การออกแบบกันลมของเสาไฟถนน
พารามิเตอร์ของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์มีดังนี้:
มุมเอียงของแผง A = ความสูงของเสา 16o = 5m
การออกแบบของผู้ผลิตไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จะเลือกความกว้างของรอยเชื่อมที่ด้านล่างของเสาไฟ δ = 4 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของด้านล่างของเสาไฟ = 168 มม.
พื้นผิวของรอยเชื่อมคือพื้นผิวที่ถูกทำลายของเสาไฟ ระยะห่างจากจุดคำนวณ P ของโมเมนต์ความต้านทาน W ของพื้นผิวการทำลายของขั้วหลอดถึงเส้นดำเนินการของโหลดแผง F ที่ขั้วหลอดไฟได้รับคือ PQ = [5000+(168+6)/tan16o]×Sin16o = 1545mm=1.545m. ดังนั้น โมเมนต์ของแรงลมบนพื้นผิวการทำลายของเสาโคม M = F × 1.545
ตามการออกแบบความเร็วลมสูงสุดที่อนุญาตที่ 27m/s โหลดพื้นฐานของแผงไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์สองหลอดขนาด 2 × 30W คือ 730N เมื่อพิจารณาถึงปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ 1.3 F = 1.3×730 = 949N
ดังนั้น M = F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466N.m.
ตามรากศัพท์ทางคณิตศาสตร์ โมเมนต์ความต้านทานของพื้นผิวความล้มเหลวรูปวงแหวนทรงกลม W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
ในสูตรข้างต้น r คือเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของวงแหวนและ δ คือความกว้างของวงแหวน
โมเมนต์ความต้านทานพื้นผิวที่ล้มเหลว W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43) = 88768mm3
=88.768×10-6 ลบ.ม
ความเค้นที่เกิดจากแรงลมที่กระทำต่อพื้นผิวที่ชำรุด = M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
ในหมู่พวกเขา 215 Mpa คือกำลังดัดของเหล็ก Q235
ดังนั้นความกว้างของรอยเชื่อมที่ออกแบบและเลือกโดยผู้ผลิตไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นไปตามข้อกำหนด ตราบใดที่สามารถรับประกันคุณภาพการเชื่อม ความต้านทานลมของเสาไฟก็ไม่มีปัญหา
แสงพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้ง| ไฟ LED พลังงานแสงอาทิตย์ | ทั้งหมดในที่เดียว
ข้อมูลไฟถนน
ชั่วโมงการทำงานพิเศษของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น สภาพอากาศและสิ่งแวดล้อม อายุการใช้งานของหลอดไฟถนนจำนวนมากจะได้รับผลกระทบอย่างมาก จากการตรวจสอบของบุคลากรที่เกี่ยวข้อง พบว่าการเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ประหยัดพลังงานไฟถนนมีผลดีอย่างมากและช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้า เห็นได้ชัดว่าภาระงานของพนักงานซ่อมบำรุงสำหรับไฟถนนและไฟเสาสูงในเมืองของเราลดลงอย่างมาก
หลักการวงจร
ปัจจุบันแหล่งกำเนิดแสงบนถนนในเมืองส่วนใหญ่เป็นหลอดโซเดียมและหลอดปรอท วงจรการทำงานประกอบด้วยหลอดโซเดียมหรือหลอดปรอท บัลลาสต์อุปนัย และทริกเกอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวประกอบกำลังคือ 0.45 เมื่อไม่ได้เชื่อมต่อตัวเก็บประจุชดเชยและเป็น 0.90 ประสิทธิภาพโดยรวมของโหลดอุปนัย หลักการทำงานของตัวประหยัดพลังงานไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์นี้คือการเชื่อมต่อเครื่องปฏิกรณ์ AC ที่เหมาะสมในชุดในวงจรแหล่งจ่ายไฟ เมื่อแรงดันไฟฟ้ากริดต่ำกว่า 235V เครื่องปฏิกรณ์จะลัดวงจรและไม่ทำงาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดสูงกว่า 235V เครื่องปฏิกรณ์จะถูกนำไปใช้งานเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่เกิน 235V
วงจรทั้งหมดประกอบด้วยสามส่วน: แหล่งจ่ายไฟ การตรวจจับและเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าของกริดพลังงาน และแอคทูเอเตอร์เอาต์พุต แผนผังไฟฟ้าแสดงในรูปด้านล่าง
วงจรจ่ายไฟให้แสงสว่างบนถนนพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยหม้อแปลง T1, ไดโอด D1 ถึง D4, ตัวควบคุมสามขั้ว U1 (7812) และส่วนประกอบอื่นๆ และแรงดันเอาต์พุต +12V เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรควบคุม
การตรวจจับและเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้าประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น op-amp U3 (LM324) และ U2 (TL431) แรงดันไฟฟ้าของกริดถูกลดระดับลงโดยตัวต้านทาน R9, D5 ถูกแก้ไขครึ่งคลื่น C5 ถูกกรอง และได้แรงดัน DC ประมาณ 7V เป็นแรงดันการตรวจจับการสุ่มตัวอย่าง แรงดันตรวจจับที่สุ่มตัวอย่างถูกกรองโดยตัวกรองความถี่ต่ำผ่านซึ่งประกอบด้วย U3B (LM324) และส่งไปยังเครื่องเปรียบเทียบ U3D (LM324) เพื่อเปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิง แรงดันอ้างอิงของเครื่องเปรียบเทียบมีให้โดยแหล่งอ้างอิงแรงดันไฟ U2 (TL431) โพเทนชิออมิเตอร์ VR1 ใช้เพื่อปรับแอมพลิจูดของแรงดันการตรวจจับการสุ่มตัวอย่าง และใช้ VR2 เพื่อปรับแรงดันอ้างอิง
แอคทูเอเตอร์เอาท์พุตประกอบด้วยรีเลย์ RL1 และ RL3, คอนแทคเตอร์การบินกระแสสูง RL2, เครื่องปฏิกรณ์ AC L1 และอื่นๆ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดต่ำกว่า 235V เครื่องเปรียบเทียบ U3D จะแสดงผลในระดับต่ำ Q1 สามหลอดถูกปิด รีเลย์ RL1 ถูกปล่อย หน้าสัมผัสที่ปิดตามปกติจะเชื่อมต่อกับวงจรจ่ายไฟของคอนแทคการบิน RL2, RL2 ถูกดึงดูดและเครื่องปฏิกรณ์ L1 ลัดวงจรไม่ทำงาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดสูงกว่า 235V เครื่องเปรียบเทียบ U3D จะส่งออกในระดับสูง เปิด Q1 สามหลอด รีเลย์ RL1 ดึงเข้ามา หน้าสัมผัสปิดตามปกติจะตัดการเชื่อมต่อวงจรแหล่งจ่ายไฟของคอนแทคการบิน RL2 และ RL2 คือ การเผยแพร่.
เครื่องปฏิกรณ์ L1 เชื่อมต่อกับวงจรจ่ายไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ และแรงดันไฟฟ้ากริดที่สูงเกินไปเป็นส่วนหนึ่งของวงจรนี้ เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟในการทำงานของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่เกิน 235V LED1 ใช้เพื่อระบุสถานะการทำงานของรีเลย์ RL1 LED2 ใช้เพื่อระบุสถานะการทำงานของคอนแทคเตอร์การบิน RL2 และวาริสเตอร์ MY1 ใช้เพื่อดับหน้าสัมผัส
บทบาทของรีเลย์ RL3 คือการลดการใช้พลังงานของคอนแทคเตอร์การบิน RL2 เนื่องจากความต้านทานของคอยล์สตาร์ท RL2 มีเพียง4Ω และความต้านทานของคอยล์จะอยู่ที่ประมาณ70Ω เมื่อเพิ่ม DC 24V กระแสไฟเริ่มต้นคือ 6A และกระแสบำรุงรักษาก็มากกว่า 300mA ด้วย รีเลย์ RL3 จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าคอยล์ของหน้าสัมผัสการบิน RL2 ช่วยลดการใช้พลังงานที่ยึดไว้
หลักการคือ: เมื่อ RL2 เริ่มทำงาน หน้าสัมผัสเสริมที่ปิดตามปกติจะลัดวงจรขดลวดรีเลย์ RL3, RL3 ออก และหน้าสัมผัสปิดตามปกติจะเชื่อมต่อขั้วไฟฟ้าแรงสูง 28V ของหม้อแปลง T1 กับอินพุตตัวเรียงกระแสของสะพานของ RL2 หลังจาก RL2 เริ่มทำงาน หน้าสัมผัสเสริมที่ปิดตามปกติจะเปิดขึ้น และรีเลย์ RL3 จะถูกดึงดูดด้วยไฟฟ้า หน้าสัมผัสเปิดตามปกติเชื่อมต่อขั้วแรงดันต่ำ 14V ของหม้อแปลง T1 กับขั้วอินพุตการแก้ไขสะพานของ RL2 และดูแลผู้รับเหมาด้านการบินด้วย 50% ของสถานะการดึงเข้าของคอยล์แรงดันเริ่มต้น RL2
สารบัญ