Vindmotstånd för solcellsbelysning på gator: Hur vi faktiskt designar mot detta

Kort svar: Vinden gör inte att en solcellsbelysning går sönder genom att blåsa den omkull – istället orsakar den skador genom resonant vibrationer samt genom att lyfta upp belysningsstolpen från marken. Båda dessa effekter tas redan i beaktande innan stolpen tillverkas. Formvalen minskar ytan som utsätts för vinden samt dragningskoefficienten tillräckligt, så att anläggningar i kustområden eller tyfonzoner blir standardprojekt istället för specialanpassade lösningar. Siffrorna kommer från vårt eget designverktyg; betrakta dem som ungefärliga värdigheter som vi bygger på, och använd sedan vårt beräkningsverktyg för att analysera vindförhållandena på din plats.

Pols form är den billigaste “resan” (dvs. den minsta motståndet från luften) du någonsin kommer att behöva hantera. En rund (cylindrisk) poll avleder sidovind bättre än en kvadratisk poll: för samma diameter minskar den cylindriska formen motståndskoefficienten med cirka 30% jämfört med en rektangulär form. Om specifikationerna kräver en rektangulär form, kan man mildra luftflödesseparationen genom att avrunda hörnen – detta minskar turbulenta effekter i luften. När det gäller höjd fördelar en konisk poll (med stor bas som smalnar mot en liten topp) vindtrycket längs stjälken. Vår typiska 5-meters-poll har en bas på 200 mm och en topp på 120 mm, vilket motsvarar en spetsning på 4:3. Böjningstrycket i toppen är cirka 18% lägre jämfört med en liknande poll som är rak. Där vi måste använda en rak poll tillför interna spiralstrukturer cirka 20% mer böjningsmotstånd utan att öka vikten av pollen.

Panelens lutning och layout förändrar den exponerade ytan Panelen är oftast den största plattytan på enheten, så dess lutning bestämmer till stor del den vindbelastning som påverkar enheten. Om lutningen sänks från 25° till 16° minskar den exponerade ytan med cirka 15%, vilket leder till en minskad vindbelastning på cirka 21%. På exponerade platser använder vi en vertikal placering av panelerna – detta minskar den exponerade ytan med upp till 30% – samtidigt som layouten för energiproduktionen förblir oförändrad. För projekt vid orkanskogar använder vi en mekanisk lösning som automatiskt sätter panelen i horisontell position när vindnivån når en viss gräns.

Platsen för batteriet och andra komponenter Om batteriet placeras bakom panelen minskar dess exponerade yta, men det leder till att värmen koncentreras. Därför har vi installerat ventileringar och använder batterier som är utformade för att hantera temperaturer upp till cirka 70°C. Att placera batteriet lågt i enheten sänker den centra tyngdpunkten och stabiliserar enheten – detta är vår standardlösning för områden med frekventa tyfoner, även om det innebär en liten minskning av den exponerade ytan. En slank, elliptisk lamphuvud med mikrogrover på ytan minskar luftmotståndet med cirka 40% jämfört med en platt, kubisk lamphuvud, eftersom det minskar den luftströmning som skapas kring lampan.