如圖甲所示是一個電輔助太陽能熱水器(以下簡稱熱水器)。圖乙為該熱水器電加熱部分的原理圖,S是控制開關(guān),可以在1、2、3三擋之間切換;如表為熱水器的銘牌。在光照條件不好時,可用電加熱器加熱,溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時會自動切換到保溫狀態(tài),為了防止觸電,熱水器在向外供水過程中會自動斷電。某日因天氣原因,太陽輻射能為E=1.75×105J/(h?m2)(每小時每平方米輻射的熱量),太陽能只將水由20℃加熱到了30℃,此時開啟電加熱器,將水加熱到預(yù)設(shè)溫度70℃。已知太陽能板的面積為2m2,水吸收太陽能的效率為60%,水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)。供水過程中不計熱量損失,請根據(jù)以上條件分析計算:
項目 |
參數(shù) |
電源電壓(V) |
220 |
低溫?fù)豕β剩╓) |
100 |
高溫?fù)豕β剩╓) |
1200 |
容積(L) |
50 |
(1)水吸收太陽能的多少?
(2)太陽能板當(dāng)天接收太陽能的時間;
(3)電路中電阻R
2的阻值;
(4)為使熱水器更適合北方地區(qū)使用,在不改變低溫?fù)豕β实那疤嵯拢瑢⒓訜峁β侍嵘?600W,通過計算說明對電路的改進(jìn)。(結(jié)果保留兩位小數(shù))