如图所示为“风光互补路灯”系统。它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,并将电能输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案: 如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要使太阳能电池的最大输出功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要 m2,当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率将变为50W,在仅靠风力发电的情况下,将蓄电池电能由20%充至90%所需时间为 h
解析:
(1)设其面积恰好为其符合要求的最小面积S,则
太阳的辐射功率为:
P1=240S(单位:W)
获得的电能的功率为:
P2=P1η=240S×15%=36S(单位:W)
依题意知
36S=36
S=1m2
(2)增加的电能为:
E=UIt(90%-20%)=12V×500A×1×3600s×70%
=1.512×107J
所需的充电时间是:
t=
E
=
1.512×107J
=3.024×105s=84h
P
50W
答案:1 84
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