सोलर स्ट्रीट लैंप के डिजाइन की मुख्य विशेषताएं क्या हैं?

सौर स्ट्रीट लैंप इतने लोकप्रिय होने का कारण यह है कि प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा सौर ऊर्जा से आती है, इसलिए सौर लैंपों में बिजली का कोई शुल्क नहीं लगता है। इनके डिज़ाइन की मुख्य विशेषताएं क्या हैं?सौर स्ट्रीट लैंपनिम्नलिखित इस पहलू का परिचय है।

सौर स्ट्रीट लैंप के डिजाइन विवरण:

1) झुकाव डिजाइन

सौर सेल मॉड्यूल को एक वर्ष में अधिकतम सौर विकिरण प्राप्त कराने के लिए, हमें सौर सेल मॉड्यूल के लिए एक इष्टतम झुकाव कोण का चयन करने की आवश्यकता है।

सौर सेल मॉड्यूल के इष्टतम झुकाव पर चर्चा विभिन्न क्षेत्रों पर आधारित है।

2) हवा प्रतिरोधी डिजाइन

सौर स्ट्रीट लैंप प्रणाली में, हवा के प्रतिरोध का डिज़ाइन संरचना के सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है। हवा के प्रतिरोध के डिज़ाइन को मुख्य रूप से दो भागों में बांटा गया है: पहला, बैटरी मॉड्यूल ब्रैकेट का हवा के प्रतिरोध का डिज़ाइन, और दूसरा, लैंप पोल का हवा के प्रतिरोध का डिज़ाइन।

(1) सौर सेल मॉड्यूल ब्रैकेट का पवन प्रतिरोध डिजाइन

बैटरी मॉड्यूल के तकनीकी पैरामीटर डेटा के अनुसारउत्पादकसौर सेल मॉड्यूल द्वारा सहन की जा सकने वाली पवन-प्रतिबिंब 2700 Pa है। यदि पवन प्रतिरोध गुणांक 27 मीटर/सेकंड (10 तीव्रता के तूफान के समतुल्य) चुना जाता है, तो गैर-श्यानता जलगतिकी के अनुसार, बैटरी मॉड्यूल द्वारा सहन किया जाने वाला पवन दबाव केवल 365 Pa होता है। इसलिए, मॉड्यूल स्वयं 27 मीटर/सेकंड की पवन गति को बिना किसी क्षति के पूरी तरह से सहन कर सकता है। अतः, डिज़ाइन में ध्यान देने योग्य मुख्य बिंदु बैटरी मॉड्यूल ब्रैकेट और लैंप पोल के बीच का संबंध है।

सामान्य स्ट्रीट लैंप सिस्टम के डिजाइन में, बैटरी मॉड्यूल ब्रैकेट और लैंप पोल के बीच कनेक्शन को बोल्ट पोल द्वारा स्थिर और कनेक्ट करने के लिए डिजाइन किया गया है।

(2) पवन प्रतिरोध डिजाइनस्ट्रीट लैंप का खंभा

स्ट्रीट लैंप के पैरामीटर इस प्रकार हैं:

बैटरी पैनल का झुकाव A = 15°, लैंप पोल की ऊंचाई = 6 मीटर

लैंप पोल के निचले भाग पर वेल्ड की चौड़ाई δ = 3.75 मिमी और लैंप पोल के निचले भाग का बाहरी व्यास = 132 मिमी निर्धारित करें और उसका डिज़ाइन तैयार करें।

वेल्ड की सतह लैंप पोल की क्षतिग्रस्त सतह है। लैंप पोल की क्षतिग्रस्त सतह पर प्रतिरोध आघूर्ण W के गणना बिंदु P से लैंप पोल पर बैटरी पैनल क्रिया भार F की क्रिया रेखा तक की दूरी है।

PQ = [6000+（150+6）/tan16o] × Sin16o = 1545mm=1.845m। अतः, लैंप पोल की विफलता सतह पर पवन भार का क्रिया क्षण M=F × 1.845।

डिजाइन के अनुसार अधिकतम अनुमेय पवन गति 27 मीटर/सेकंड है, जिसके आधार पर 30 वाट के डबल-हेड सोलर स्ट्रीट लैंप पैनल का मूल भार 480 N है। सुरक्षा गुणांक 1.3 को ध्यान में रखते हुए, F = 1.3 × 480 = 624 N।

इसलिए, M=F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466 N.m।

गणितीय व्युत्पत्ति के अनुसार, टोरॉयडल विफलता सतह का प्रतिरोध क्षण W=π × （3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3） है।

उपरोक्त सूत्र में, r वलय का आंतरिक व्यास है, और δ वलय की चौड़ाई है।

विफलता सतह का प्रतिरोध क्षण W=π × (3r2 δ+ 3r δ 2+ δ 3)

=π × （3 × आठ सौ बयालीस × 4+3 × चौरासी × 42+43）= 88768 मिमी³

=88.768 × 10⁻⁶ m³

विफलता सतह पर पवन भार के क्रिया क्षण के कारण उत्पन्न तनाव = M/W

= 1466/（88.768 × 10－6） =16.5 × 106pa =16.5 Mpa<<215Mpa

जहां, 215 एमपीए क्यू235 स्टील की बेंडिंग स्ट्रेंथ है।

नींव डालते समय सड़क प्रकाश व्यवस्था के निर्माण संबंधी विनिर्देशों का पालन करना आवश्यक है। कभी भी लागत कम करने के लिए सामग्री में कटौती न करें और बहुत छोटी नींव न बनाएं, अन्यथा स्ट्रीट लैंप का गुरुत्वाकर्षण केंद्र अस्थिर हो जाएगा, जिससे वह गिर सकता है और सुरक्षा संबंधी दुर्घटनाएं हो सकती हैं।

यदि सौर पैनल के झुकाव का कोण बहुत अधिक रखा जाए, तो हवा का प्रतिरोध बढ़ जाएगा। हवा के प्रतिरोध और सौर प्रकाश के रूपांतरण दर को प्रभावित किए बिना एक उचित कोण का डिज़ाइन तैयार किया जाना चाहिए।

इसलिए, जब तक लैंप पोल का व्यास और मोटाई तथा वेल्डिंग डिजाइन की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, और नींव का निर्माण उचित है, सौर मॉड्यूल का झुकाव उचित है, लैंप पोल का पवन प्रतिरोध कोई समस्या नहीं है।