Выбор правильной опоры для установки солнечного уличного освещения

Введение

Городское уличное освещение на солнечных батареях являются энергоэффективным, экологически чистым и экономичным решением для наружного освещения, и теперь являются первым выбором для государственных проектов в странах по всему миру. Но их производительность и срок службы тесно связаны с правильным столбом. Столб — это больше, чем просто опорная конструкция; это критически важный компонент, который влияет на устойчивость, эстетику и функциональность.

В этом блоге представлено практическое, обоснованное руководство по выбору идеального столба с упором на выбор материала, конструктивные характеристики, такие как высота, диаметр и толщина стенки, а также соображения стоимости, с особым акцентом на сталь Q235B, нержавеющую сталь и холоднооцинкованную сталь.

Понять роль столбов в солнечных уличных фонарях

The фонарный столб является основой системы уличного освещения на солнечных батареях, поддерживающей лампы, солнечные панели, батареи и иногда дополнительные компоненты, такие как шкафы управления GNSS и антенны. Неправильно выбранные столбы могут привести к структурному отказу, неэффективному освещению или дорогостоящим расходам на замену. Во-первых, я считаю, что следует отдавать приоритет долговечности и совместимости, а не бездонной экономии средств. Дешевые столбы могут сэкономить деньги изначально, но могут выйти из строя под воздействием окружающей среды, что приведет к угрозам безопасности и более высоким долгосрочным расходам.

Выбор материала: баланс стоимости и производительности

Выбор материала — основа прочных столбов. Ниже приведена разбивка распространенных вариантов с упором на сталь Q235B, нержавеющую сталь и холоднооцинкованную сталь с учетом стоимости, сопротивления ветру и несущей способности.

Сталь Q235B:

Эта углеродистая сталь широко используется из-за ее превосходного соотношения прочности и стоимости. Это наш лучший выбор для бюджетных проектов, поскольку она обеспечивает высокую несущую способность и может быть оцинкована горячим способом для улучшения коррозионной стойкости. Для столба длиной 6-8 метров Q235B с толщиной стенки 3-4 мм и верхним/нижним диаметром 60-70 мм/140-160 мм может выдерживать типичные нагрузки солнечного уличного освещения (20-30 кг) и скорость ветра до 120 км/ч. Однако без надлежащей оцинковки Q235B может легко ржаветь, особенно во влажных или прибрежных районах.

Нержавеющая сталь:

Нержавеющая сталь (например, марки 304 или 316) часто используется для патио или декоративных солнечных светильников, где она устойчива к коррозии и визуально привлекательна. Она хорошо подходит для городских или прибрежных условий, но значительно дороже — обычно 30-50% дороже, чем Q235B. Для 4-6-метрового патио-столба толщина стенки 2,5-3 мм и диаметр 50-60 мм/100-120 мм достаточны для более легких грузов (10-15 кг). Я бы рекомендовал нержавеющую сталь только в том случае, если эстетика или экстремальная коррозионная стойкость являются приоритетом.

Холоднооцинкованная сталь:

Это более дешевая альтернатива горячеоцинкованной стали, но я настоятельно не рекомендую ее. Тонкое цинковое покрытие быстро изнашивается, особенно на сварных швах, и может ржаветь в течение 2-5 лет в суровых условиях. При эквивалентных структурных характеристиках (например, толщина стенки 3 мм, диаметр 60-70 мм/140-160 мм) холоднооцинкованные столбы стоят на 15-25% меньше, чем горячеоцинкованные Q10B, но выходят из строя быстрее, что сводит на нет экономию.

Анализ неудачного случая: В проекте пригородной улицы 2019 года на Филиппинах были установлены 7-метровые холоднооцинкованные столбы для экономии средств. К 2021 году ржавчина образовалась на сварных швах и распространилась на основание. Во время сезона муссонов два столба рухнули при умеренном ветре (90 км/ч), повредив светильники и потребовав $8,000 на ремонт. Для замены использовались горячеоцинкованные столбы, что продемонстрировало ненадежность холодной оцинковки. Мое предложение: сталь Q235B с горячей оцинковкой обеспечивает наилучшее соотношение цены и качества для большинства проектов уличного солнечного освещения. Она прочная, доступная по цене и, при правильном покрытии, долговечная. Нержавеющая сталь предпочтительна для особых эстетических или экологических нужд, в то время как холоднооцинкованная сталь является ложной экономией из-за ее подверженности ржавчине на сварных швах.

Конструктивные характеристики: диаметр, толщина стенки и ветровая устойчивость

Верхний и нижний диаметры:

Диаметр столба влияет на его прочность и устойчивость. Для столба длиной 6-8 метров, выдерживающего нагрузку 20-30 кг, верхний диаметр 60-70 мм и нижний диаметр 140-160 мм обеспечивают достаточную устойчивость при скорости ветра до 120-140 км/ч. Более высокие столбы (10-12 метров) для автомагистралей требуют большего диаметра (например, верхний 80-100 мм, нижний 180-220 мм), чтобы выдерживать повышенные ветровые нагрузки и более тяжелые компоненты (40-50 кг).

Толщина стенки:

Более толстые стенки улучшают прочность, но увеличивают стоимость и вес. Для стальных столбов Q235B стандартная толщина составляет 2–2,5 мм для столбов длиной 3–4 метра, 3–4 мм для столбов длиной 6–8 метров, а 4–5 мм больше подходит для столбов длиной 10–12 метров в ветреных районах. Благодаря своей прочности столбы из нержавеющей стали могут использовать немного более тонкие стенки (2 мм) для переноски более легких грузов, поскольку нержавеющая сталь часто используется для садовых фонарей, а высота обычно не превышает 4 м, но требуется тщательное проектирование, чтобы избежать прогиба.

Ветроустойчивость:

Ветровые нагрузки рассчитываются на основе высоты столба, площади поверхности компонента и локальной скорости ветра (см. стандарты ASCE 7 или EN 40). Например, столб Q235B длиной 6 метров с толщиной стенки 3,5 мм и диаметром 60/150 мм может выдерживать ветер скоростью 120 км/ч с солнечной панелью площадью 0,5 кв. м. В районах, подверженных ураганам, выбирайте толщину 4–5 мм и больший диаметр (70/180 мм).

Мой совет: Всегда указывайте сопротивление ветра 15-20% выше, чтобы учесть экстремальные погодные условия. Используйте программное обеспечение для структурного анализа или проконсультируйтесь с инженером, чтобы убедиться, что характеристики столба соответствуют требованиям к ветру и нагрузке на вашем участке.

Высота столба и применение

Высота фонарного столба определяет зону освещения и должна соответствовать цели проекта:

4-6 метров:

Лучше всего подходит для дворов, дорожек или жилых зон. Используйте Q235B или нержавеющую сталь толщиной 2,5-3 мм и диаметром 50-60 мм/100-120 мм.

6-8 метров:

Идеально подходит для городских улиц или парковок. Q235B толщиной 3-4 мм и диаметром 60-70 мм/140-160 мм экономически эффективен и долговечен.

10-12 метров:

Подходит для автомагистралей или больших открытых пространств. Укажите Q235B толщиной 4-5 мм и диаметром 70-80 мм/180-200 мм для больших нагрузок и сильного ветра.

Совет: проведите фотометрическое исследование, чтобы оптимизировать высоту и избежать избыточного или недостаточного освещения. Я выступаю за 6-8-метровые столбы в большинстве городских сред, чтобы сбалансировать покрытие и доступность.

Влияние экологических и локационных факторов на фонарные столбы

Многие клиенты при выборе фонарных столбов часто обращают внимание только на высоту и толщину, но часто игнорируют монтаж окружающая среда и место установки фонарных столбов, которые оказывают огромное влияние на срок службы фонарных столбов:

Коррозия:

При установке в прибрежных или промышленных зонах фонарные столбы должны быть оцинкованы горячим способом Q235B или из нержавеющей стали. Ржавчина сварных швов на холоднооцинкованной стали делает ее непригодной для использования здесь.

Ветровая нагрузка:

Проверьте рейтинг скорости ветра в вашем регионе (например, стандарт ASCE 7). Я видел, как проекты терпели неудачу из-за того, что установщики недооценивали силу ветра, из-за чего столб гнулся или падал. Всегда выбирайте столб с рейтингом ветра 20% выше, чем самый высокий рейтинг ветра в вашем регионе, чтобы обеспечить безопасность.

Тип почвы:

Песчаная почва или мягкая почва часто требуют, чтобы фундамент столба был заглублен глубже (6-8 метров для столбов 1,5-2 метра) для устойчивости. Это требует, чтобы фактическая высота столба была на 1-2 метра выше теоретической высоты, а каменистая почва может потребовать анкеровки. Инженерно-геологические изыскания незаменимы для крупных проектов.

Моя позиция: откажитесь от холоднооцинкованной стали в коррозионных средах — это кошмар для обслуживания. Инвестируйте в горячее цинкование Q235B, чтобы продлить срок службы до 20+ лет.

Стоимость и долгосрочная ценность

Сталь Q235B:

Самые экономичные, горячеоцинкованные столбы стоят драму. Длительный срок службы (20-25 лет) оправдывает цену.

Нержавеющая сталь:

Самая высокая стоимость среди аналогичных спецификаций, подходит для сложных проектов, но немного избыточна для стандартных приложений.

Холоднооцинкованная сталь:

Хотя это экономит 10-15% первоначальных затрат по сравнению с горячеоцинкованными столбами, его придется заменить или отремонтировать в течение 5-10 лет из-за ржавчины. Мое мнение: Q235B с горячим цинкованием — лучший выбор для 90% проектов. Избегайте использования стали с холодным цинкованием, если окружающая среда не сухая и не гарантируется обслуживание.

Соответствие и выбор поставщика

Убедитесь, что столбы соответствуют стандартам, например, местным нормам. Выберите поставщик уличного освещения с опытом горячего цинкования столбов Q235B (соответствующих стандартам ISO 9001 или ASTM). Запросите расчеты по нагрузке и сопротивлению ветру для проверки спецификаций. Я рекомендую избегать поставщиков, которые продвигают холоднооцинкованную сталь без четкого предупреждения об ее ограничениях. Если у вас еще нет подходящего поставщика, свяжитесь с SUNVIS, у нас более 20 лет опыта экспорта наружного освещения и столбов, и наша продукция в основном включает солнечные уличные фонари, солнечные садовые фонари, солнечные светофоры, городские кольцевые фонари, фонарные столбы, высокие столбовые фонари, стадионные фонари и т. д. Связаться с нами.

Заключение: победа Q235B

Для столбов уличного освещения на солнечных батареях сталь Q235B с горячим цинкованием обеспечивает непревзойденное соотношение цены и производительности при условии, что она спроектирована с соответствующим диаметром (60–70 мм в верхней части, 140–180 мм в нижней части) и толщиной стенки (3–5 мм).

Нержавеющая сталь подходит для эстетических целей или эксплуатации в агрессивных средах, но она более дорогая, а проблемы с ржавчиной при использовании стали, оцинкованной методом холодного цинкования, делают ее рискованным выбором.

Отдавая приоритет структурным характеристикам, экологической устойчивости и долгосрочной ценности, вы можете выбрать опору, которая будет гарантировать десятилетия безопасности, эффективности и долговечности.