Question

2010年的上海世博會漸行漸近，在“綠色世博”理念的倡導(dǎo)下，環(huán)保節(jié)能科技始終貫穿著世博園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行的各個階段，據(jù)了解園區(qū)中的部分路段安裝上了一種太陽能路燈，可以節(jié)省大量的電力。如圖所示光控開關(guān)S₁白天與觸點a接觸，太陽能電池板為蓄電池充電，晚上與觸點b接觸，給路燈供電，光控開關(guān)S₂晚上12點前與觸點c接觸，主燈發(fā)光，12點后與觸點d接觸，副燈發(fā)光．主燈為“24 V  15 W”的節(jié)能燈，副燈為“24 V  10W”的節(jié)能燈，平均每天各工作6小時．(1)路燈正常工作一天消耗的電能是多少千瓦時?

(2)已知太陽能電池板的面積為0.5 m²，每平方米平均收集功率1.5 kW，若太陽光照射10小時能使路燈正常工作5天，求太陽能電池板光電轉(zhuǎn)化效率．

(3)請舉出這種太陽能路燈的兩個優(yōu)點．

Answer 1

（1）主燈一天消耗的電能：

w₁=p₁t=15×10^-3kw×6h=0.009kwh

副燈一天消耗的電能：

w₂=p₂t=10×10^-3kw×6h=0.006kwh

路燈正常工作一天消耗的電能：

w=w₁+w₂=0.015kwh

（2）一天收集太陽能：W=pt=1.5Kw/ m²×0.5 m²×10h=7.5Kwh

電池板光電轉(zhuǎn)化效率η=w_電/w_光×100%=0.15 kwh×5/7.5 kwh×100%=10%

（3）太陽能路燈的優(yōu)點：①采用太陽能電池可以節(jié)約電能

②主燈和副燈切換工作，也節(jié)約電能,③太陽能零排放、無污染、取之不盡等。