Консультация № 196787
24.10.2019, 20:29
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Аккумуляторная батарея напряжением 12 В и КПД 80% заряжена до 40 А*ч, питается от солнечной батареи в течение 4 ч. Определить параметры солнечной батареи для зарядки аккумуляторной батареи в указанный срок, если: V0 = 0,3 В. Эффективность СЭ γ = 2*10-2 А*см-2.
Ответ: Требуется 50 последовательно соединённых солнечных батарей, каждая площадью 500 см2.


Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
27.10.2019, 15:00
общий
это ответ
Здравствуйте, dar777!
Дано : Источник электро-энергии - солнечная батарея, состоящая из большого числа последовательно-соединённых элементов с напряжением V0 = 0,3 Вольта в каждом элементе.
Эффективность каждого солнечного элемента [$947$] = 2·10-2 А·см-2 = 200 А/м2 .

Потребитель энергии : Аккумуляторная батарея напряжением Ua=12 В и КПД [$951$] = 0,8 .
Этот Аккумулятор получает заряд (ёмкость) Q=40 Ампер*час в течение времени t=4 часа.

Вычислить параметры солнечной батареи:
1)необходимую площадь каждого солнечного элемента S для обеспечения зарядного тока,
2)необходимое количество Ne солнечных элементов для обеспечения зарядного напряжения.

Решение : Условие этой задачи слишком упрощено. На практике КПД аккумулятора 80% означает, что если Ёмкость батареи на разряд равна 40 А*ч, то заряжать этот аккумулятор надо бОльшим зарядом 40/0,8 = 50 А*ч . Напряжение Источника заряда (Зарядного устройства) должно быть больше ЭДС аккумулятора, иначе аккумулятор будет разряжаться (отдавать энергию), а не заряжаться.

Поскольку в Условии не указано ни соотношение ёмкостей заряда/разряда аккумулятора, ни даже ёмкости собственно аккумулятора, а указана просто порция полученного им заряда, тогда будем полагать, что КПД [$951$] = 0,8 - это отношение напряжений :
[$951$] = Aп / Aзат = (Ua·I·t) / (Uc·I·t) = Ua / Uc
Здесь Aп - полезная работа, Aзат - затраченная работа,
I и t - ток и время заряда аккумулятора.

Из полученной базовой формулы вычисляем напряжение солнечной батареи
Uc = Ua / [$951$] = 12 / 0,8 = 15 Вольт.
Искомое количество солнечных элементов Ne = Uc / V0 = 15 / 0,3 = 50 штук.

Ток заряда аккумулятора I = Q / t = 40/4 = 10 Ампер.
Искомая площадь каждого солнечного элемента S = I / [$947$] = 10 / 200 = 0,05 м2

Ответ : требуется 50 солнечных элементов площадью 500 см2 каждый.
5
Это самое лучшее решение!
Форма ответа