Question

屋頂能自動開閉、利用太陽能照明、地熱空調…已經動工的武漢天河機場T3航站樓，堪稱一座智能化、低碳化的綠色航空港．
（1）地熱空調．利用機場地下水資源，采取地源熱泵空調調溫．在

 

熱泵將室內大量的熱量轉移至土壤，室內得到涼爽的空氣，而地下獲得的內能將在

 

得到利用．（填“冬天”或“夏天”）
（2）智能屋頂．當室內溫度過高，空氣流通不暢時，屋頂會自動打開透風降溫；反之則關閉．請在電路圖中加上一根導線實現頂窗自動開閉．
（3）太陽能供電．航站樓屋面為平面，利用太陽板為部分場地和工作區域照明系統供電．如果太陽能電池光電轉換效率為10%，太陽光每天平均日照8h，照射到地面晨的國徽能量為103J/（s?m²），可供103只24V，40W的市郊節能燈正常發光10h，則屋頂太陽能電池板的面積為多大？

Answer 1

分析：（1）夏天室內溫度高，熱泵將室內大量的熱量轉移至土壤，冬天溫度低，地下水的溫度高，正好得到地下水的內能．
（2）當室內溫度過高時，開關自動閉合到一邊，電動機工作，屋頂會自動打開，當溫度過低時，開關自動閉合到另一邊，電動機工作，屋頂會自動關閉．
（3）根據W=Pt先計算節能燈消耗的電能，已知電能與接收的能量的比值，根據這個關系列出等式求出屋頂太陽能電池板的面積．

解答：解：（1）在夏天熱泵將室內大量的熱量轉移至土壤，室內得到涼爽的空氣，而地下獲得的內能將在冬天得到利用．
（2）當室內溫度過高時，開關自動閉合到2，當溫度過低時，開關自動閉合到3，
如圖：
（3）消耗的電能W=Pt=0.04kw×103×10h=41.2kw?h=1.4832×10⁸J，
太陽能電池光電轉換效率η=

Q

W

=

103J/(s?m2)×S×8×3600s

1.4832×108J

=10%，
所以屋頂太陽能電池板的面積為S=500m²．
答：屋頂太陽能電池板的面積為500m²．

點評：本題考查電能和面積的計算，難點是電路圖的設計，解題過程中要注意單位的換算，本題向我們提出倡議多使用地熱和太陽能，這兩種資源不但環保而且節能．