Question

屋顶能自动开闭、利用太阳能照明、地热空调…已经动工的武汉天河机场T3航站楼，堪称一座智能化、低碳化的绿色航空港．
（1）地热空调．利用机场地下水资源，采取地源热泵空调调温．在

 

热泵将室内大量的热量转移至土壤，室内得到凉爽的空气，而地下获得的内能将在

 

得到利用．（填“冬天”或“夏天”）
（2）智能屋顶．当室内温度过高，空气流通不畅时，屋顶会自动打开透风降温；反之则关闭．请在电路图中加上一根导线实现顶窗自动开闭．
（3）太阳能供电．航站楼屋面为平面，利用太阳板为部分场地和工作区域照明系统供电．如果太阳能电池光电转换效率为10%，太阳光每天平均日照8h，照射到地面晨的国徽能量为103J/（s?m²），可供103只24V，40W的市郊节能灯正常发光10h，则屋顶太阳能电池板的面积为多大？

Answer 1

分析：（1）夏天室内温度高，热泵将室内大量的热量转移至土壤，冬天温度低，地下水的温度高，正好得到地下水的内能．
（2）当室内温度过高时，开关自动闭合到一边，电动机工作，屋顶会自动打开，当温度过低时，开关自动闭合到另一边，电动机工作，屋顶会自动关闭．
（3）根据W=Pt先计算节能灯消耗的电能，已知电能与接收的能量的比值，根据这个关系列出等式求出屋顶太阳能电池板的面积．

解答：解：（1）在夏天热泵将室内大量的热量转移至土壤，室内得到凉爽的空气，而地下获得的内能将在冬天得到利用．
（2）当室内温度过高时，开关自动闭合到2，当温度过低时，开关自动闭合到3，
如图：
（3）消耗的电能W=Pt=0.04kw×103×10h=41.2kw?h=1.4832×10⁸J，
太阳能电池光电转换效率η=

Q

W

=

103J/(s?m2)×S×8×3600s

1.4832×108J

=10%，
所以屋顶太阳能电池板的面积为S=500m²．
答：屋顶太阳能电池板的面积为500m²．

点评：本题考查电能和面积的计算，难点是电路图的设计，解题过程中要注意单位的换算，本题向我们提出倡议多使用地热和太阳能，这两种资源不但环保而且节能．