Alasan mengapa lampu jalan tenaga surya sangat populer adalah karena energi yang digunakan untuk penerangan berasal dari energi matahari, sehingga lampu tenaga surya memiliki fitur tanpa biaya listrik. Apa saja detail desainnya?lampu jalan tenaga suryaBerikut ini adalah pengantar mengenai aspek ini.
Detail desain lampu jalan tenaga surya:
1) Desain kemiringan
Agar modul sel surya dapat menerima radiasi matahari sebanyak mungkin dalam setahun, kita perlu memilih sudut kemiringan yang optimal untuk modul sel surya.
Diskusi mengenai kemiringan optimal modul sel surya didasarkan pada berbagai wilayah.
2) Desain tahan angin
Dalam sistem lampu jalan tenaga surya, desain tahan angin merupakan salah satu isu terpenting dalam strukturnya. Desain tahan angin terutama dibagi menjadi dua bagian, yaitu desain tahan angin pada braket modul baterai, dan desain tahan angin pada tiang lampu.
(1) Desain tahan angin braket modul sel surya
Berdasarkan data parameter teknis modul bateraipabrikanTekanan angin yang dapat ditahan oleh modul sel surya adalah 2700 Pa. Jika koefisien hambatan angin dipilih sebesar 27 m/s (setara dengan topan berkekuatan 10), menurut hidrodinamika non-viskos, tekanan angin yang ditanggung oleh modul baterai hanya 365 Pa. Oleh karena itu, modul itu sendiri dapat sepenuhnya menahan kecepatan angin 27 m/s tanpa kerusakan. Jadi, kunci yang perlu dipertimbangkan dalam desain adalah sambungan antara braket modul baterai dan tiang lampu.
Dalam desain sistem lampu jalan umum, sambungan antara braket modul baterai dan tiang lampu dirancang agar terpasang tetap dan dihubungkan dengan baut pada tiang.
(2) Desain tahan angintiang lampu jalan
Parameter lampu jalan adalah sebagai berikut:
Kemiringan panel baterai A=15o tinggi tiang lampu=6m
Rancang dan pilih lebar las di bagian bawah tiang lampu δ = 3,75 mm, diameter luar bagian bawah tiang lampu = 132 mm
Permukaan las adalah permukaan tiang lampu yang rusak. Jarak dari titik perhitungan P dari momen resistansi W pada permukaan kerusakan tiang lampu ke garis aksi beban aksi panel baterai F pada tiang lampu adalah
PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m. Oleh karena itu, momen aksi beban angin pada permukaan patahan tiang lampu M=F × 1.845.
Berdasarkan kecepatan angin maksimum yang diizinkan dalam desain sebesar 27 m/s, beban dasar panel lampu jalan tenaga surya berkepala ganda 30 W adalah 480 N. Dengan mempertimbangkan faktor keamanan 1,3, maka F = 1,3 × 480 = 624 N.
Oleh karena itu, M = F × 1,545 = 949 × 1,545 = 1466 N.m.
Menurut penurunan matematis, momen resistansi permukaan kegagalan toroidal W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）。
Dalam rumus di atas, r adalah diameter dalam cincin, δ adalah lebar cincin.
Momen resistansi permukaan runtuh W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3）
=π × （3 × 842 × 4+3 × 84 × 42+43）= 88768mm3
=88,768 × 10⁻⁶ m³
Tegangan yang disebabkan oleh momen aksi beban angin pada permukaan patahan = M/W
= 1466/(88,768 × 10⁻⁶) = 16,5 × 10⁶ Pa = 16,5 MPa << 215 MPa
Di mana, 215 MPa adalah kekuatan lentur baja Q235.
Pengecoran pondasi harus sesuai dengan spesifikasi konstruksi untuk penerangan jalan. Jangan pernah mengambil jalan pintas dan mengurangi material untuk membuat pondasi yang sangat kecil, karena hal itu akan menyebabkan pusat gravitasi lampu jalan menjadi tidak stabil, dan mudah roboh serta menyebabkan kecelakaan keselamatan.
Jika sudut kemiringan penyangga panel surya dirancang terlalu besar, maka akan meningkatkan hambatan angin. Sudut yang wajar harus dirancang agar tidak memengaruhi hambatan angin dan tingkat konversi cahaya matahari.
Oleh karena itu, selama diameter dan ketebalan tiang lampu serta lasan memenuhi persyaratan desain, dan konstruksi pondasinya tepat, kemiringan modul surya wajar, maka hambatan angin pada tiang lampu tidak menjadi masalah.
Waktu posting: 03 Februari 2023
