Windweerstand bij zonnepanelen voor straatlantaarnen: hoe we dit in onze ontwerpprocedure verwerken

Kort antwoord: De wind veroorzaakt niet dat een zonnepanelen-lantaarn omvalt; de schade wordt veroorzaakt door resonantie en door het verplaatsen van de fundering. Beiden worden al in de ontwerpfase voorkomen, nog voordat de paal wordt gegoten. De gekozen vormen van de lantaarn beperken de oppervlakte die bloot staat aan de wind en verlagen de luchtweringsweerstand, zodat een locatie in een kustgebied of tyfoonzone geen aparte, maatgeschikte oplossing vereist. De cijfers zijn afkomstig uit ons eigen ontwerpprogramma; gebruik ze als richtlijn en voer vervolgens de windgegevens van uw locatie door onze berekeningsapparatuur.

De vorm van de paal is de gemakkelijkste manier om het luchtwiderstand te verlagen. Een ronde (cilindrische) paal weerstaat winden beter dan een vierkante paal: bij dezelfde diameter is de luchtwiderstand bij een cilindrische paal ongeveer 30% lager dan bij een rechthoekige paal. Als de specificaties een rechthoekige vorm vereisen, kan het rondmaken van de hoeken de turbulentie die ontstaat verminderen. Wat betreft de hoogte van de paal: een conische paal (met een grote basis die naar boven toe smaller wordt) verspreidt de winddruk over de hele paal. Onze typische 5 meter lange paal heeft een basis van 200 mm en een top van 120 mm, wat een verhouding van 4:3 betekent; de buigingsbelasting aan de top is ongeveer 18% lager dan bij een rechthoekige paal van dezelfde lengte. Wanneer de paal recht moet blijven, zorgen interne spiraalvormige ribbels voor een extra buigingsweerstand van ongeveer 20%, zonder dat dit veel gewicht toevoegt.

De hoek en lay-out van het paneel bepalen de oppervlakte die aan de wind wordt blootgesteld Het paneel is meestal het grootste vlakke deel van het apparaat; de hoek waarin het staat bepaalt dus voor het grootste deel van de windbelasting. Door de hoek van het paneel van 25° naar 16° te verlagen, wordt de oppervlakte die aan de wind wordt blootgesteld met ongeveer 15% verminderd, waardoor de windbelasting met ongeveer 21% afneemt. Op plaatsen waar de apparaten veel wind krijgen, zetten we de panelen rechtop op – dit vermindert de oppervlakte die aan de wind wordt blootgesteld met tot 30%, terwijl de opstelling van de panelen hetzelfde blijft. Voor projecten aan de kusten van orkaangebieden leveren we apparaten met een mechanische regelingsmechanisme die de hoek van het paneel automatisch op 0° zet wanneer de wind een bepaalde grenswaarde bereikt.

De plaatsing van de batterij en andere onderdelen Als de batterij achter het paneel wordt geplaatst, wordt de oppervlakte die aan de wind wordt blootgesteld verminderd; echter wordt de warmte hierdoor meer geconcentreerd. Daarom voorzien we de batterij van ventilatoren en gebruiken we alleen batterijen die bestand zijn tegen temperaturen tot 70°C. Door de batterij lager op te plaatsen, verlaagt dit het zwaartepunt van het apparaat, waardoor het apparaat stabiler wordt. Dit is de standaardopstelling voor gebieden waar frequente tyfoons voorkomen, al wordt hierdoor de oppervlakte die aan de wind wordt blootgesteld iets minder. Een slank, elliptisch lichtarmatuur met een micro-groefde oppervlakte vermindert de weerstand tegen de wind met ongeveer 40% ten opzichte van een massiever armatuur, doordat de luchttrechter die het apparaat veroorzaakt kleiner wordt.