Rintangan Angin untuk Lampu Jalan Tenaga Suria: Bagaimana Kita Sebenarnya Merancangnya

Jawapan ringkas: Angin tidak merosakkan lampu jalan tenaga suria dengan meniupnya jatuh; sebaliknya, angin menyebabkan getaran resonans dan mengangkat asas lampu tersebut, dan kedua-dua masalah ini telah diambil kira sebelum tiang lampu dibina. Pilihan reka bentuk yang dibuat mengurangkan kawasan yang terdedah kepada angin serta koefisien hambatan angin, sehingga lokasi di kawasan pesisir atau zon taufan menjadi standard reka bentuk biasa, bukan lagi pesanan khusus. Angka-angka tersebut diambil dari jadual reka bentuk kami sendiri; anggaplah ia sebagai garis panduan umum yang kami gunakan, kemudian gunakan kalkulator kami untuk menganalisis keadaan angin di lokasi anda.

Bentuk tiang adalah faktor yang paling mempengaruhi daya tahan terhadap hentian angin (drag), dan ia merupakan penyelesaian yang paling murah. Tiang yang berbentuk bulat (silinder) lebih efektif dalam menahan angin berlawanan arah berbanding tiang berbentuk segi empat: untuk diameter yang sama, bentuk silinder dapat mengurangkan koefisien hentian angin sekitar 30% berbanding bentuk segi empat. Jika spesifikasi memerlukan tiang berbentuk segi empat, melengkungkan sudut-sudutnya dapat mengurangkan fenomena pemisahan aliran udara yang menyebabkan gangguan (turbulence). Dari segi ketinggian, tiang berbentuk konus (dengan pangkal yang lebar dan ujung yang sempit) dapat menyebarkan tekanan angin secara merata sepanjang batangnya. Tiang tipikal kami yang berukuran 5 meter menggunakan pangkal berdiameter 200 mm dan ujung berdiameter 120 mm, dengan nisbah penyempitan sekitar 4:3; tekanan pembengkokan pada bagian atas tiang tersebut hanya sekitar 18% lebih rendah dibandingkan jika tiang tersebut dibiarkan lurus. Di tempat-tempat di mana tiang harus dibiarkan lurus, penambahan tulang spiral di dalamnya dapat meningkatkan ketahanan terhadap pembengkokan sekitar 20%, tanpa menambah beban yang signifikan pada tiang tersebut.

Perubahan sudut panel dan susun atur mempengaruhi kawasan yang terdedah kepada angin Panel biasanya merupakan permukaan paling besar pada unit tersebut, jadi sudutnya menentukan sebahagian besar beban angin yang ditanggung oleh unit tersebut. Dengan mengurangkan sudut panel dari 25° ke 16°, kawasan yang terdedah kepada angin berkurangan sekitar 15%, dan begitu juga beban angin yang ditanggung sebanyak 21%. Di kawasan yang terdedah secara langsung kepada angin, kami memasang panel secara tegak, yang dapat mengurangkan kawasan yang terdedah kepada angin sebanyak 30% sambil mempertahankan susun atur pengeluaran tenaga yang sama. Untuk projek di kawasan pesisir yang sering dilanda ribut, kami menggunakan sistem yang membolehkan panel berputar ke sudut 0° secara automatik apabila angin mencapai ambang tertentu.

Tempat penempatan bateri dan komponen lain Jika bateri diletakkan di belakang panel, kawasan yang terdedah kepada angin akan berkurangan, tetapi ini menyebabkan penumpuan haba yang lebih tinggi; oleh itu kami menyediakan sistem pengudaraan khusus dan hanya menggunakan bateri yang mampu bertahan pada suhu sehingga 70°C. Dengan meletakkan bateri di bahagian bawah atau tengah badan unit, pusat graviti unit menjadi lebih stabil, yang merupakan pilihan kami untuk kawasan yang sering dilanda taufan, walaupun ini menyebabkan sedikit pengurangan kawasan yang terdedah kepada angin. Selain itu, penggunaan kepala lampu berbentuk elips dengan permukaan berlengkung halus dapat mengurangkan geseran angin sebanyak 40% berbanding dengan reka bentuk kotak biasa, kerana ia mengurangkan “jejak” angin yang dihasilkan oleh unit tersebut.