Päikeselampude tuulevastus: Mis tegelikult hoiab neid püsti

Kuidas tuulekoormus jõuab maapinna

Tuulekeskus mõjutab lampu ning paneeli avatud pindu. See keskus muutub posti alusel paindumismomendiks, ning vundament muudab selle momendiks reaktsiooniks maapinna vastu. Kõik elemendid, mis asuvad vundamendist üleval, määravad ainult, kui suurks see momend saab; vundament otsustab, kas post jääb vertikaalseks.

Üks sisendmäärä juhib kogu protsessi – see on paikan puhul lähtev põhiventotäis, mis võetakse kohalike meteoroloogiliste andmete põhjal. Rannikualad ning avatud tasandikud omavad suuremat põhiventotäis kui sisemaa alad; seega võib sama posti, mis on sobiv kaitselises paikas, olla liiga väike avatud teel. Käivitage esmalt need andmed, enne kui keegi posti valib.

Posti disain: sektsiooni kuju, kitsenemine ning materjal

Kolm tegurit määravad, kui hästi post paindemomente talub, ning need mõjutavad üksteist.

Osan kuju: Ringikujuline läbilõige hajutab tuulet hästi, mis vähendab koormust – kuid see omab vähem paindumisvastupanu kilogrammi terase kohta võrreldes hulknurkse läbilõigega. Kuusnurkseid ning kaheksanurkseid läbilõike kasutatakse, kuna need suurendavad pöördemomenti, mistä tähendab, et need vastupidavad paindumisele vähema materjaliga. Kõrgemate postide puhul kasutame tavapäraselt hulknurkseid, kitsenevaid läbilõike; ümarad läbilõiked asetatakse siis, kui posti pikkus jääb mõõdukaks.

Kitsenemine: Paindumismoment on kõrgeim posti alusel ning langeb peaaegu nullini posti tipus – seega peaks post olema kõige laiem alusel ning kitseneda ülespoole. Posti pideva läbimõõduga konstruktsioon tähendab, et teras posti tipus jääb kasutamata.

Materjal: Meie valik on kõrge tugevusega teras. Kiudtugevad polümerid (FRP) on kerged ning tugevad materjalid, mis vähendavad transporti- ning paigaldustöid ning on korrosioonile vastupidavad rannikualadel – kuid ühendusdetailid alusplaadil ning posti käepidemisel nõuavad spetsiifilisi struktuurilisi andmeid, seega käsitleme FRP-d projektipõhise valikuna, mitte tavapäraseks standardvalikuna.

Valgusti ning paneeli paigaldamine

Valgusti peab asuma posti suhtes nii vertikaalselt kui optiline konstruktsioon seda võimaldab – nii ei tõuke tuul seda küljele, vaid hoiab selle paigal. Kinnita see tugevate poltide, mutrite ning lukusmutrite abil; lukusmutri ülesanne on takistada mutri liikumist vibratsioonide tõttu ning see on ka kõige odavam osa kogu konstruktsioonis.

Paneeli kinnitus on teine oluline komponent. Paigalda paneel paralleelselt valitsevale tuulele või väikese nurga all, nii et paneeli serv puutuks otse tuulevoogu, mitte paneeli pinda. Kasuta spetsiaalseid kinnituskomponente, mis on polti külge kinnitatud ning piisavalt tugevad ning jäikad, et paneel ei võnkleks. Paneeli liigutused võivad polte kiiremini lahti lüüa kui ükski tuulepuhang.

Vundamentid – sealt algavad tegelikud probleemid

Pehmel pinnal või kõrge veetaseme korral soovitame alati puidust vundamente kasutada. Puidust vundamentid suunavad koormuse sügavamatesse, stabiilsematesse pinnakihistesse ning tagavad palju parema vastupidavuse väljatõmmamisele ning ümberkukkumisele võrreldes madalate vundamentidega. Just madalate vundamentide puhul tekivad sageli probleemid, eriti kui projekti eelarve on piiratud.

Seal, kus muld on piisavalt tugev, on betoninen vundament, mille suurus määratakse vastavalt posti kõrgusele, paigalduse kaalule, paikaiselle geologiale ning tuulekoormusele. Kaevamisvõttu määratakse struktuurikalkulatsioonide põhjal – mitte järgides tavapäraseid reegleid. Kaks tugevdusmeetodit on tõesti tasuvad: ballast (raudplokid või kivid, mis valatakse ühtlaselt betooni, et suurendada vastupanuvõimet ümberkukkumisele) ning ankerraudad või maankindlad, mis seovad vundament ümbritseva maaga, lisades nii hõõrdumist kui ka kinnitust.

Tuulekoormuse näitajad ning simulatsioonid

Arvutus toimub kolmes etapis:

1. Võtame põhiventotähtsuse kohalike meteoroloogiliste andmete põhjal.
2. Rakendame koodi määratletud koe- ning suuruskordajaid valgusti ning paneeli jaoks.
3. Kontrollime põhimomenti, paindumist ning vundamenti vastupidavust posti ning mulla koormuse suhtes.

Millist koodi kasutada, sõltub projektist – Ameerika Ühendriikides kasutatakse ASCE 7, Euroopas EN 1991-1-4 ning rahvusvaheliseks standardiks on ISO 4354. Tavaliste projektide puhul kasutame oma tuulekoormuse kalkulaatorit; projektid, millel on ebatavaline asukoht, kohandatud konstruktsioonid või suur kallutus, suunatakse kohalikule struktuurinsenerile, kes teeb täpsed arvutused.

Kriitiliste projektide puhul – näiteks avatud sildade, rannikualade maanteede või projektide puhul, kus rike võib teed blokeerida – modelleerime konstruktsiooni 3D-vormingus, rakendame tuulekoormust ning otsime nõrkeid kohti enne esimese posti paigaldamist. Tuuletunnelitestid on usaldusväärsemad ning kuluefektiivsemad võrreldes simulatsiooniga; neid kasutame ainult siis, kui kliendi nõuded seda nõuavad.

Inspektion ning hooldus

Projektide pärast paigaldamist on vajalik regulaarne inspektion ning hooldus, et tagada nende toimivus ning turvalisus.

Tormid leidavad lahtised poldid, seega kontrolli pärast tugevaid tuuleilmi – mitte ainult vastavalt kalendrile. Käi ümber posti, valgustit, paneeli ning vundamenti ning otsi deformatsioone, reike ning lahtinevaid osi, pöörates erilist tähelepanu keevastustele ning alusplaadi poldidele. Vaata ka maad vundamenti ümber, otsides märke maapinna liikumisest: mulla liikumine ilmneb juba nädalaid enne, kui post hakkab kummarduma.

Paranda probleemid kohe. Siruta või asenda deformeerunud post, vaheta lahtised või roostes olevad poldid (selle asemel et neid uuesti kruvita) ning tugenda vundamenti, mille stabiilsus on langenud. Puhasta prahi, kontrolli veevastust alusel ning kruvi uuesti paika posti ning paneeli poldid, kui oled paigal.

Mida see juhend ei käsitle

(What this guide does not cover…)

See leht käsitleb disainiprintsiipe, mida me rakendame tavalistele valamistele. See ei asenda tehnilisi arvutusi – vundament ning postid iga reaalse projekti jaoks peavad olema allkirjastatud kohaliku inseneri poolt, võttes arvesse paikan tuuleomadused ning mullatekkeandmed. Samuti ei käsitle see täiendavaid detailide, mis on vajalikud taifuunipiirkondades, katuse- ning seinakinnitusi ega dekoratiivseid posteid mittestandardsete elementidega. Kui te hetkel projekti kavatsete, määrake nende suurus kasutades meie tuulkoormuse kalkulaatorit, seejärel võrrelge seda meie kõikehõlmavate päikeselaternate posti- ning vundamentandmetega – iga ühik saadetakse koos montaaživarustusega, mis on sobiv posti tüübile. Paikade puhul, kus nii tugev tuul kui ka nõrk talvine päike takistavad ainult päikesepaneelide kasutamist, pakub meie tuul-päikese hübriidjuhend täiendavaid nõuandeid.

适用范围 ：以上讲解太阳能路灯的抗风性能与风载影响。抗风等级取决于灯体尺寸、重量与安装方式，不能只看厂商标称。若灯具高于某个高度，须按当地风荷载规范由结构专业核算。本文不提供具体风荷载数值。