Opór wiatru dla słonecznych lamp ulicznych: jak właściwie go uwzględniamy przy projektowaniu

Krótka odpowiedź: Wiatr nie niszczy lamp słonecznych poprzez ich wywrócenie; problem powstaje z powodu rezonansowych drgań lub podniesienia fundamentu, a oba te efekty są uwzględniane już na etapie projektowania, przed wylaniem słupa. Wybrany kształt lamp zmniejsza powierzchnię narażoną na wpływ wiatru oraz współczynnik oporu aerodynamicznego, dzięki czemu ich montaż na terenach przybrzeżnych lub w zonach huraganów staje się standardowym procedurem, a nie wymaga indywidualnych rozwiązań. Wszystkie dane pochodzą z naszej własnej tabeli projektowej; traktuj je jako orientacyjne wartości, a następnie sprawdź, jak warunki wiatru na twoim obszarze wpływają na działanie lamp, używając naszego kalkulatora.

Kształt słupa to najtańszy sposób na zmniejszenie oporu powietrza, jaki tylko możesz zastosować. Słup okrągły (cylindryczny) lepiej odpiera prądów poprzecznych niż słup kwadratowy: przy identycznym przekroju średniczym współczynnik oporu powietrza u słupa cylindrycznego jest o około 30% niższy w porównaniu ze słupem prostokątnym. Jeśli specyfikacje wymagają, aby słup miał prostokątny kształt, zaokrąglenie naroży zmniejszy rozpad strumienia powietrza, powodujący powstanie turbulencji. Co do wysokości słupa, konusowy kształt (z dużą podstawą, która stopniowo zmniejsza się do mniejszego szczytu) rozrzuca ciśnienie powietrza wzdłuż jego ściany; nasz typowy słup o długości 5 metrów ma podstawę o średnicy 200 mm i szczyt o średnicy 120 mm, co odpowiada stosunkowi 4:3. Naprężenie w obszarze szczytu jest przy tym o około 18% mniejsze niż u słupa prostokątnego. Gdy konieczne jest, aby słup był prosty, wewnętrzne spiralne elementy zwiększają odporność na wygięcie o około 20%, bez dodatkowego wzrostu masy.

Zmiana położenia panelu i rozkładu elementów wpływa na powierzchnię narażoną na wpływ wiatru Panel to zwykle największa płaska powierzchnia w całym urządzeniu, więc jego ustawienie ma decydujący wpływ na obciążenie urządzenia przez wiatr. Zmniejszenie kąta położenia panelu z 25° do 16° zmniejsza powierzchnię narażoną na wiatr o około 15%, a tym samym i obciążenie o około 21%. Na terenach podatnych na silne wiatry używamy rozwiązania, w którym panely są ustawione w pozycji pionowej – to umożliwia dodatkowe zmniejszenie powierzchni narażonej na wiatr o nawet 30%, przy zachowaniu identycznym rozkładzie elementów urządzenia. W projekty realizowane w obszarach narażonych na huragany wykorzystujemy mechanizmy, które automatycznie przywracają panel do położenia pionowego, gdy prędkość wiatru przekracza ustalony limit.

Miejsce umieszczenia baterii i innych elementów Umieszczenie baterii za panelem eliminuje jej oddzielną powierzchnię narażoną na wpływ wiatru, ale może powodować nagromadzenie ciepła; dlatego dodajemy systemy odprowadzania ciepła i używamy baterii zaprojektowanych z uwzględnieniem maksymalnej temperatury 70°C. Umieszczenie baterii w dolnej części urządzenia zmniejsza środek ciężaru i zwiększa jego stabilność, co jest standardowym rozwiązaniem na terenach często dotkniętych tajfunami – choć to powoduje nieznaczną utratę powierzchni narażonej na wiatr. Ponadto wykorzystanie wydajnych, elipsoidalnych elementów o specjalnej powierzchni zmniejsza opór powietrza o około 40% w porównaniu z tradycyjnymi, prostokątnymi konstrukcjami.