太阳能灯的防风防盗设计

太阳能路灯无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点。太阳能路灯可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。根据不同环境使用的需要，太阳能灯的防风防盗设计是很有必要的。

在太阳能灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。

1.太阳能灯太阳能电池组件支架的抗风设计

依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与太阳能灯灯杆的连接。在本套路灯系统的设计中电池组件支架与太阳能灯灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

2.太阳能灯灯杆的抗风设计

太阳能灯的参数如下：电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m 设计选取太阳能灯灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 太阳能灯灯杆底部外径 = 168mm；

焊缝所在面即灯杆破坏面。太阳能灯灯杆破坏面抵抗矩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，风荷载在太阳能灯灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545；

根据27m/s的设计最大允许风速，2×30W的双灯头太阳能灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数，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＜＜215Mpa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，太阳能灯灯杆的抗风是没有问题的。

除此之外太阳能灯系统的防盗设计也是很有必要的。距离市区较远的地方还应该注意防盗工作，很多工程商因为施工疏忽，没有进行有效的防盗，导致太阳能灯蓄电池、太阳能灯电池板等组件被盗，不仅影响了正常照明，也造成了不必要的财产损失。目前工程案例中被盗居多为蓄电池与电池板，太阳能灯蓄电池埋于地下用水泥浇筑是一种有效防盗措施，在太阳能灯灯杆上加装蓄电池箱的最好将其进行焊接加固；电池板的被盗主要由于太阳能灯灯杆较低或灯杆周围有攀附物，所以太阳能灯灯杆的高度最好设计在5M以上。