（2008?黄冈）有一种太阳能路灯（电路如图），光控开关S，白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，

Question

（2008?黄冈）有一种太阳能路灯（电路如图），光控开关S，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点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光．主灯为“24V 15W”的节能灯，副灯为“24V 10W”的节能灯，平均每天各工作6小时．（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0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5KW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作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．

Answer 1

（1）主灯一天消耗的电能：W₁=P₁t=0.015kw×6h=0.09kw?h，
副灯一天消耗的电能：W₂=P₂t=0.01kw×6h=0.06kw?h，
路灯正常工作一天消耗的电能：W=W₁+W₂=0.09kw?h+0.06kw?h=0.15kw?h．
答：路灯正常工作一天消耗的电能是0.15kw?h．
（2）一天收集的太阳能：W_光=P′t₁=1.5kw/m²×0.5m²×10h=7.5kw?h，
路灯正常工作5天消耗的电能：W_电=5W=5×0.15kw?h=0.75kw?h，
电池板光电转化效率：η=

W电

W光

=

0.75kw?h

7.5kw?h

=10%．
答：太阳能电池板光电转化效率是10%．
（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．