(1)太阳能电池板接收到的总功率: P总===1000W, 则太阳能电池板的面积: S==1m2; (2)蓄电池可储存的电能为W=(P额-P灯)t,则 风力发电机一晚上的工作时间: t===8h; (3)根据v=可得: 每秒钟通过的空气流的长度L=vt=9m/s×1s=9m, 每秒钟通过风车轮叶形成的圆面空气流的体积V=SL=π()2×L=3×()2×9m=13.23m3, 根据ρ=可得: 空气流的质量m=ρV=1.29kg/m3×13.23m3=17.0667kg≈17kg; 每秒内冲击风力发电机风扇转动气流的动能: E=40.5J/kg×17kg=688.5J, 风力发电机的效率 η=×100%=×100%≈44%; (4)按题意,风速为6m/s风力发电机的输出功率: P2=()2×P1=()2×300W=W, 最小年发电量约为: W总=P2 t1=×10-3kW×5100h=680kW•h. 答:(1)太阳能电池板的面积为1m2; (2)风力发电机一晚上工作的时间为8h; (3)平均1s时间内有17kg的气流冲击风力发电机风扇转动形成的圆面,这台风力发电机的效率约为44%; (4)这台风光互补路灯利用风能的最小年发电量是680kW•h. |