路灯灯杆的抗风设计

路灯的参数如下：

电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m

设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm

焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为

PQ = [5000+（168+6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。

根据27m/s的设计允许风速，2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的系数，F = 1.3×730 = 949N。

所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）。

上式中，r是圆环内径，δ是圆环宽度。

破坏面抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）

=π×（3×842×4+3×84×42+43）= 88768mm3

=88.768×10－6 m3

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力 = M/W

= 1466/（88.768×10－6） =16.5×106pa =16.5 Mpa其中，215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

所以，设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。

寿命长：太阳能灯具的寿命比普通电力灯具的寿命要高得多， 如太阳能灯具的主要部件----太阳能电池组件的使用寿命25年；低压钠灯的平均寿命18000小时；低压三基色节能灯的平均寿命6000小时；超高亮LED的平均寿命大于50000小时以上；太阳能专用蓄电池的寿命为38AH以下2-5年；38-150AH的3-7年。产品科技含量高，控制系统、配件均是国际品牌、智能化设计，质量可靠。按照常规小区按照当地物价局 “按纯住宅建筑面积一次性收取小区路灯维护费6元/㎡”的规定，使得普通灯具初始投资要高出太阳能灯具初始投资很多。总之，综合比较来看太阳能灯具节省投资的特点是相当明显的 。

目前制约太阳能发电应用的重要环节之一是价格，以一盏双路的太阳能路灯为例，两路负载共为60瓦，（以长江中下游地区有效光照4.5h/天、每夜放电7小时、增加电池板20%预留额计算）其电池板就需要160W左右，按每瓦4元计算，电池板的费用就要640元，再加上180AH左右的蓄电池组费用也在1080左右，整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯，造成了太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。

计算电流

如：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共60瓦。

电流 = 60W÷12V= 5 A

容量计算

如：路灯每夜照明时间9.5小时，实际满负载照明为 7小时（h）；

例一：1 路 LED 灯

（如晚上7：30开启功率，夜11：00降至50%功率，凌晨4：00后再功率，凌晨5：00关闭）

例二：2 路非LED灯 （低压钠灯、无极灯、节能灯、等）

（如晚上7：30两路开启，夜11：00关闭1路，凌晨4：00开启2路，凌晨5：00关闭）

需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天）

蓄电池 = 5A × 7h ×（5+1）天

= 5A × 42h=210 AH

另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90%左右；放电余留5%－20%左右。所以210AH也只是应用中真正标准的70%－85%左右。另外还要根据负载的不同，测出实际的损耗，实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响，可能会在5A的基础上增加15%-25%左右。