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2.3.2　抗風設計

　　在太陽能路燈系統中，結構上一個需要非常重視的問題就是抗風設計。抗風設計主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風設計，二為燈桿的抗風設計。下面按以上兩塊分別做分析。

　　⑴　太陽能電池組件支架的抗風設計

　　依據電池組件廠家的技術參數資料，太陽能電池組件可以承受的迎風壓強為2700pA。若抗風系數選定為27M／ｓ（相當于十級臺風），根據非粘性流體力學，電池組件承受的風壓只有365pA。所以，組件本身是完全可以承受27M／ｓ的風速而不至于損壞的。所以，設計中關鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。

　　在本套路燈系統的設計中電池組件支架與燈桿的連接設計使用螺栓桿固定連接。

　　⑵　路燈燈桿的抗風設計

　　路燈的參數如下：

　　電池板傾角A　＝16°　　　　　　　　　燈桿高度　＝5M

　　設計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　的計算點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）／tAｎ16°］×　Sin16°　＝　1545MM　＝1.545M。所以，風荷載在燈桿破壞面上的作用矩M　＝　F×1.545。

　　根據27M／ｓ的設計最大允許風速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數，F＝1.3×730　＝949N。

　　所以，M　＝F×1.545　＝949×1.545　＝1466N.m。

　　根據數學推導，圓環形破壞面的抵抗矩W　＝　π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。

　　上式中，r是圓環內徑，δ是圓環寬度。

　　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

　　風荷載在破壞面上作用矩引起的應力　＝　M／W＝　1466／（88.768×10－6）　＝16.5×106pA　＝16.5　MpA＜＜215MpA

　　其中，215　MpA是Q235鋼的抗彎強度。

　　所以，設計選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質量能保證，燈桿的抗風是沒有問題的。

　　2.4　控制器

　　太陽能充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。基本功能必須具備過充保護、過放保護、光控、時控與防反接等。

　　蓄電池防過充、過放保護電壓一般參數如表1，當蓄電池電壓達到設定值后就改變電路的狀態。

　　在選用器件上，目前有采用單片機的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點和優點，應該根據客戶群的需求特點選定相應的方案，在此不一一詳述。

　　2.5　表面處理

　　該系列產品采用靜電涂裝新技術，以Fp專業建材涂料為主，可以滿足客戶對產品表面色彩及環境協調一致的要求，同時產品自潔性高、抗蝕性強，耐老化，適用于任何氣候環境。加工工藝設計為熱浸鋅的基礎上涂裝，使產品性能大大提高，達到了最嚴格的AAMA2605.2005的要求，其它指標均已達到或超過GB的相關要求。

　　3、結束語

　　整體設計基本上考慮到了各個環節；光伏組件的峰瓦數選型設計與蓄電池容量選型設計采用了目前最通用的設計方法，設計思想比較科學；抗風設計從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面；表面處理采用了目前最先進的技術工藝；路燈整體結構簡約而美觀；經過實際運行證明各環節之間匹配性較好。

　　目前，太陽能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個主要問題。但是，太陽能電池光效在逐漸提高，而價格會逐漸降低，同樣地市場上LED光效在快速地提高，而價格卻在降低。與太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環保節能相比，常規化石能源日趨緊張，并且使用后對環境會造成了日益嚴重的污染。所以，太陽能LED照明作為一種方興未艾的戶外照明，展現給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。