有一种太阳能路灯(电路如图),光控开关S1白天与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上与触点b接触,给路灯供电。时控开关S2晚上12时前与触点c接触,主灯发光,12时后与触点d接触,副灯发光。主灯为“24 V 15 W”的节能灯,副灯为“24 V 10 W” 的节能灯,平均每天各工作6h。
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5 m2,每平方米平均收集功率为1.5 kW,若太阳光照射10 h能使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化效率;
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。
解:
(1)主灯一天消耗的电能:W1 =P1t=15×10-3kW×6h=0.09 kW h, 副灯一天消耗的电能:W2=P2t=10×10-3 kW×6 h=0. 06 kW.h, 路灯正常工作一天消耗的电能:W= W1+ W2=0 09 kW.h+ 0. 06 kW.h=0. 15 kW h.
(2)10 h收集的太阳能: W光=P't=1.5 kW/m2×0.5 m2×10 h=7.5 kW.h。路灯正常工作5天消耗的电能: W电=5W=0.15kW.h×5=0.75kW.h. 电池板光电转化效率: η==
=10%;(其他解法及步骤只要合理也可)
(3)太阳能路灯的优点:
①采用太阳能电池可以节约电能;
②主灯和副灯切换工作,也节约电能;
③太阳能零排放、无污染、取之不尽等.
(答案不唯一,任选两种)