Jawaban singkat: panel surya yang dipasang di bagian atas tiang lampu jalan seperti layar. Dalam contoh perhitungan kami, hal ini meningkatkan momen angin di dasar tiang 3,5 hingga 4,6 kali dibandingkan dengan kepala LED saja. Tiang yang dipilih untuk lampu berlistrik biasanya tidak cukup kuat untuk lampu jalan tenaga surya split: tentukan ukuran panel, kecepatan angin, dan tinggi, lalu minta perhitungannya.
Pembeli sering memesan “tiang 8 m, panel 200 W” sebagai dua item terpisah. Tiang, braket, pelat dasar, dan baut angkur harus diperiksa bersama-sama untuk panel yang benar-benar dipasang dan angin di lokasi. Artikel ini menunjukkan besarnya efek dengan perhitungan sederhana.
Angka kunci
- Tekanan angin meningkat sebanding dengan kuadrat kecepatan angin: sekitar 670 Pa pada 33 m/s (120 km/jam) dan 1.080 Pa pada 42 m/s (150 km/jam).
- Panel 1 m² di atas tiang 8 m menambah sekitar 0,9–1,4 kN gaya horizontal pada kecepatan tersebut, bekerja lebih dari 8 m di atas dasar.
- Momen dasar untuk tiang 8 m: 2,9 kNm hanya dengan kepala LED, 10,1 kNm dengan panel 1 m² pada 33 m/s.
1. Perhitungan
Untuk setiap elemen, gaya horizontal F = q × Cf × A, di mana q = ½ ρ v² adalah tekanan angin (ρ = 1,225 kg/m³), Cf koefisien gaya dan A luas yang terpapar. Kami menggunakan Cf = 1,3 untuk panel miring, 1,0 untuk kepala LED dan 0,8 untuk poros bulat tirus. Momen dasar adalah jumlah dari setiap gaya dikalikan tingginya di atas dasar. Modulus penampang elastis yang dibutuhkan adalah momen dikalikan faktor keamanan gabungan 1,5, dibagi dengan kekuatan luluh baja Q355 (355 MPa).
Ini adalah pemeriksaan sederhana untuk menunjukkan urutan besarnya. Perhitungan desain mengikuti kode lokal (misalnya EN 1991-1-4 atau ASCE 7), dengan kategori medan, faktor hembusan, efek dinamis dan kelelahan, dan memeriksa braket, bukaan pintu, pelat dasar, las dan baut angkur serta poros.
2. Tabel contoh
| Tinggi tiang | Luas panel | Kecepatan angin | Momen dasar, hanya kepala LED | Momen dasar dengan panel | Bagian panel | Modulus penampang yang dibutuhkan | Contoh penampang bulat di dasar |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 m | 0,7 m² (sekitar 100 W) | 33 m/s | 1,5 kNm | 5,3 kNm | 72 % | 22 cm³ | 130 mm × 2,5 mm |
| 6 m | 0.7 m² | 42 m/s | 2,4 kNm | 8,6 kNm | 72 % | 36 cm³ | 130 mm × 3 mm |
| 8 m | 1,0 m² (sekitar 200 W) | 33 m/s | 2,9 kNm | 10,1 kNm | 71 % | 43 cm³ | 160 mm × 2,5 mm |
| 8 m | 1.0 m² | 42 m/s | 4,7 kNm | 16,4 kNm | 71 % | 69 cm³ | 160 mm × 4 mm |
| 10 m | 2,0 m² (dua panel) | 33 m/s | 5,0 kNm | 22,9 kNm | 78 % | 97 cm³ | 190 mm × 4 mm |
| 10 m | 2.0 m² | 42 m/s | 8,1 kNm | 37,1 kNm | 78 % | 157 cm³ | 220 mm × 5 mm |
Perhitungan kami sendiri. Poros dimodelkan sebagai tabung bulat meruncing (dasar 130/160/190 mm, atas 70/80/90 mm); pusat panel 0,3 m di atas puncak tiang; kepala LED 0,15–0,25 m². Bagian contoh adalah dinding standar tertipis yang memenuhi modulus yang dibutuhkan; ini bukan desain.
3. Apa yang tabel sampaikan kepada pembeli
- Panel, bukan tiang, yang menentukan desain. Menggandakan luas panel kira-kira menggandakan momen dasar; dari 33 ke 42 m/s menaikkannya sekitar 60 %.
- Ketebalan dinding saja tidak cukup. Pada 10 m dengan dua panel di zona 42 m/s, dasar 190 mm memerlukan dinding lebih dari 6 mm; dasar 220 mm cukup dengan 5 mm. Diameter adalah tuas yang lebih efisien.
- Baut angkur dan pelat dasar juga berskala dengan momen. Tiang yang digunakan ulang dari desain grid dengan kandang angkur asli dapat gagal di pondasi, bukan di poros.
- Zona pesisir dan siklon memerlukan peta angin setempat. Mombasa, Dar es Salaam, Lagos dan Abidjan adalah pesisir; Mozambik utara dan Madagaskar menghadapi siklon. Jangan gunakan 120 km/jam generik.
4. Apa yang harus dimasukkan dalam spesifikasi
| Item | Tentukan |
|---|---|
| Panel | Daya, dimensi, jumlah panel, kemiringan dan tinggi di atas puncak tiang |
| Angin | Kecepatan angin dasar dan kategori medan dari kode setempat, atau kecepatan dalam tender |
| Tiang | Tinggi pemasangan, penampang (bulat atau segi delapan), grade baja, diameter dasar dan atas, ketebalan dinding |
| Sambungan | Braket, ketebalan pelat dasar, jumlah dan ukuran baut angkur, perkuatan bukaan pintu |
| Finishing | Standar galvanisasi celup panas dan ketebalan seng minimum; powder coat jika diperlukan |
| Bukti | Perhitungan beban angin untuk panel dan luminer yang tepat terpasang, ditandatangani oleh insinyur pemasok |
FAQ
Dapatkah saya memasang panel surya pada tiang lampu jalan yang sudah ada?
Hanya setelah diperiksa. Dalam contoh kami, panel mengalikan momen dasar 3,5 hingga 4,6 kali, sehingga tiang yang ada, baut angkurnya, dan pondasinya biasanya memerlukan perhitungan dan sering perkuatan atau penggantian.
Berapa kecepatan angin yang harus digunakan untuk desain tiang lampu jalan surya?
Kecepatan angin dasar dalam kode nasional untuk lokasi, disesuaikan dengan medan dan ketinggian. Banyak tender menyatakan 120 hingga 150 km/jam; daerah pesisir dan siklon bisa lebih tinggi.
Apakah lampu surya all-in-one lebih mudah pada tiang?
Biasanya ya, karena panelnya lebih kecil dan dekat dengan luminer. Tetapi unit all-in-one besar masih memiliki 0,5–0,8 m² panel di atas dan memerlukan pemeriksaan yang sama.
Tiang segi delapan atau bulat?
Keduanya berfungsi. Untuk berat baja yang sama, penampang bulat menahan lentur angin dengan baik; penampang segi delapan umum dalam tender dan mudah dibentuk. Bandingkan dengan modulus penampang di dasar, bukan berdasarkan bentuk.
Bagaimana kami membantu
Kami memasok tiang lampu jalan surya dengan braket panel dan tiang lampu baja hingga 15 m, disesuaikan dengan lampu jalan surya kami, dengan perhitungan beban angin untuk panel dan luminer yang benar-benar terpasang. Kirimkan tinggi, panel, dan kecepatan angin kepada kami.
Sumber: tekanan angin q = ½ρv² dengan kepadatan udara standar; koefisien gaya adalah nilai tipikal yang digunakan dalam EN 1991-1-4 untuk pelat datar dan silinder sirkular; kekuatan luluh baja Q355 menurut GB/T 1591. Tabel yang dikerjakan adalah perhitungan kami sendiri untuk ilustrasi. Terkait: tinggi dan jarak tiang, all-in-one vs split lampu jalan surya.