Côn Minh, Trung Quốc sales@solmast.com WhatsApp +1 626 997 7101
Thông tin · Chiếu sáng đường phố

Tấm pin mặt trời trên cột đèn đường: kiểm tra tải trọng gió

Tấm pin gắn trên đỉnh tăng thêm bao nhiêu tải trọng lên cột, và ý nghĩa của nó đối với độ dày thành và đường kính.

Đội ngũ kỹ thuật Solmast · 11 tháng 10 năm 2026

Câu trả lời ngắn: một tấm pin mặt trời gắn trên đỉnh cột đèn đường giống như một cánh buồm. Trong các ví dụ tính toán của chúng tôi, nó làm tăng mô men gió tại chân cột 3,5 đến 4,6 lần so với chỉ có đầu đèn LED. Cột được chọn cho đèn dùng lưới điện thường không đủ khỏe cho đèn đường năng lượng mặt trời dạng tách rời: hãy chỉ định kích thước tấm pin, tốc độ gió và chiều cao, và yêu cầu tính toán.

Người mua thường đặt hàng “cột 8 m, tấm pin 200 W” như hai hạng mục riêng biệt. Cột, giá đỡ, bản đế và bu lông neo phải được kiểm tra cùng nhau cho tấm pin thực tế được lắp và gió tại địa điểm. Bài viết này cho thấy mức độ ảnh hưởng bằng một phép tính đơn giản.

Số liệu chính

  • Áp lực gió tăng theo bình phương tốc độ gió: khoảng 670 Pa ở 33 m/s (120 km/h) và 1.080 Pa ở 42 m/s (150 km/h).
  • Một tấm pin 1 m² ở đỉnh cột 8 m tạo thêm khoảng 0,9–1,4 kN lực ngang ở các tốc độ đó, tác dụng ở độ cao hơn 8 m so với chân cột.
  • Mô men chân cột cho cột 8 m: 2,9 kNm chỉ với đầu đèn LED, 10,1 kNm với tấm pin 1 m² ở 33 m/s.

1. Tính toán

Đối với mỗi phần tử, lực ngang F = q × Cf × A, trong đó q = ½ ρ v² là áp lực gió (ρ = 1,225 kg/m³), Cf là hệ số lực và A là diện tích chịu gió. Chúng tôi đã sử dụng Cf = 1,3 cho tấm pin nghiêng, 1,0 cho đầu đèn LED và 0,8 cho thân cột tròn thuôn. Mô men chân cột là tổng của từng lực nhân với chiều cao của nó so với chân cột. Mô đun mặt cắt đàn hồi yêu cầu là mô men nhân với hệ số an toàn tổng hợp 1,5, chia cho giới hạn chảy của thép Q355 (355 MPa).

Đây là kiểm tra đơn giản hóa để thể hiện bậc độ lớn. Tính toán thiết kế tuân theo quy chuẩn địa phương (ví dụ EN 1991-1-4 hoặc ASCE 7), với cấp địa hình, hệ số gió giật, hiệu ứng động và mỏi, và kiểm tra giá đỡ, cửa mở, bản đế, mối hàn và bu lông neo cũng như thân cột.

2. Bảng tính mẫu

Chiều cao cộtDiện tích tấm pinTốc độ gióMô men chân cột, chỉ đầu đèn LEDMô men chân cột với tấm pinTỷ lệ tấm pinMô đun mặt cắt yêu cầuVí dụ mặt cắt tròn tại chân cột
6 m0,7 m² (khoảng 100 W)33 m/s1,5 kNm5,3 kNm72 %22 cm³130 mm × 2,5 mm
6 m0.7 m²42 m/s2,4 kNm8,6 kNm72 %36 cm³130 mm × 3 mm
8 m1,0 m² (khoảng 200 W)33 m/s2,9 kNm10,1 kNm71 %43 cm³160 mm × 2,5 mm
8 m1.0 m²42 m/s4,7 kNm16,4 kNm71 %69 cm³160 mm × 4 mm
10 m2.0 m² (hai tấm pin)33 m/s5.0 kNm22.9 kNm78 %97 cm³190 mm × 4 mm
10 m2.0 m²42 m/s8.1 kNm37.1 kNm78 %157 cm³220 mm × 5 mm

Tính toán của chúng tôi. Trục được mô hình hóa như ống tròn thuôn (đáy 130/160/190 mm, đỉnh 70/80/90 mm); tâm tấm pin cao hơn đỉnh cột 0.3 m; đầu đèn LED 0.15–0.25 m². Tiết diện ví dụ là thành mỏng tiêu chuẩn đáp ứng mô đun yêu cầu; đây không phải là thiết kế.

3. Bảng cho người mua biết điều gì

  • Tấm pin, không phải cột, quyết định thiết kế. Tăng gấp đôi diện tích tấm pin sẽ tăng gần gấp đôi mô men chân cột; từ 33 lên 42 m/s làm tăng khoảng 60 %.
  • Chỉ tăng độ dày thành không đủ. Ở độ cao 10 m với hai tấm pin trong vùng 42 m/s, chân cột 190 mm sẽ cần thành dày hơn 6 mm; chân cột 220 mm chỉ cần 5 mm. Đường kính là đòn bẩy hiệu quả hơn.
  • Bu lông neo và bản đế cũng tăng theo mô men. Một cột tái sử dụng từ thiết kế lưới điện với lồng neo ban đầu có thể hỏng ở móng, không phải ở trục.
  • Vùng ven biển và xoáy thuận cần bản đồ gió địa phương. Mombasa, Dar es Salaam, Lagos và Abidjan là ven biển; phía bắc Mozambique và Madagascar đối mặt với xoáy thuận. Không sử dụng 120 km/h chung chung.

4. Những gì cần đưa vào đặc tính kỹ thuật

Hạng mụcChỉ định
Tấm pinCông suất, kích thước, số lượng tấm pin, độ nghiêng và chiều cao trên đỉnh cột
GióTốc độ gió cơ bản và cấp địa hình theo quy chuẩn địa phương, hoặc tốc độ trong hồ sơ mời thầu
CộtChiều cao lắp đặt, tiết diện (tròn hoặc bát giác), mác thép, đường kính đáy và đỉnh, độ dày thành
Kết nốiGiá đỡ, độ dày bản đế, số lượng và kích thước bu lông neo, gia cường cửa mở
Hoàn thiệnTiêu chuẩn mạ kẽm nhúng nóng và độ dày kẽm tối thiểu; sơn tĩnh điện nếu yêu cầu
Chứng minhTính toán tải trọng gió cho đúng tấm pin và đèn được lắp, có chữ ký của kỹ sư nhà cung cấp

Câu hỏi thường gặp

Tôi có thể gắn tấm pin mặt trời lên cột đèn đường hiện có không?

Chỉ sau khi kiểm tra. Trong các ví dụ của chúng tôi, tấm pin làm mô men chân cột tăng 3.5 đến 4.6 lần, vì vậy cột hiện có, bu lông neo và móng thường cần tính toán và thường phải gia cường hoặc thay thế.

Cột đèn đường năng lượng mặt trời nên được thiết kế cho tốc độ gió nào?

Tốc độ gió cơ bản trong quy chuẩn quốc gia cho địa điểm, điều chỉnh theo địa hình và độ cao. Nhiều hồ sơ mời thầu ghi 120 đến 150 km/h; vùng ven biển và xoáy thuận có thể cao hơn.

Đèn năng lượng mặt trời tích hợp có dễ chịu tải cho cột hơn không?

Thường là có, vì tấm pin nhỏ hơn và gần đèn. Nhưng các bộ tích hợp lớn vẫn có 0.5–0.8 m² tấm pin ở trên đỉnh và cần kiểm tra tương tự.

Cột bát giác hay cột tròn?

Cả hai đều được. Với cùng trọng lượng thép, tiết diện tròn chống uốn do gió tốt; tiết diện bát giác phổ biến trong hồ sơ mời thầu và dễ tạo hình. So sánh bằng mô đun tiết diện tại chân cột, không phải bằng hình dạng.

Chúng tôi hỗ trợ như thế nào

Chúng tôi cung cấp cột đèn đường năng lượng mặt trời với giá đỡ tấm pin và cột đèn chiếu sáng bằng thép lên đến 15 m, phù hợp với đèn đường năng lượng mặt trời của chúng tôi, kèm tính toán tải trọng gió cho tấm pin và đèn thực tế được lắp. Hãy gửi cho chúng tôi chiều cao, tấm pin và tốc độ gió.

Yêu cầu tính toán cột

Nguồn: áp lực gió q = ½ρv² với mật độ không khí tiêu chuẩn; hệ số lực là các giá trị điển hình được sử dụng trong EN 1991-1-4 cho tấm phẳng và trụ tròn; giới hạn chảy của thép Q355 theo GB/T 1591. Bảng tính toán là tính toán của chúng tôi để minh họa. Liên quan: chiều cao và khoảng cách cột đèn, đèn đường năng lượng mặt trời tích hợp so với tách rời.

Yêu cầu báo giá

Hãy kể về dự án của bạn

Chỉ cần một tin nhắn ngắn để bắt đầu. Chúng tôi phản hồi trong một ngày làm việc với câu hỏi, cấu hình hoặc giá.

  • Giá được xây dựng trên chi phí sản xuất, FOB / CIF / DAP
  • Thiết kế riêng và thương hiệu OEM
  • Mẫu thử, tham quan nhà máy hoặc tham quan qua video trực tiếp theo yêu cầu

Thích WhatsApp hơn? Nhắn ngay

Chúng tôi chỉ dùng thông tin của bạn để trả lời yêu cầu này. Chính sách bảo mật

WhatsApp
Yêu cầu báo giáWhatsApp