Question

太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上

太每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W．如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么： （1）热水器上集热器的面积至少要多大？

Answer 1

120L水按120KG计算，水的热容按4.186KJ/（kg.℃)计算，温升50度，总共的吸收的热量为25116KJ，1KW·h=3600KJ，换算到KW·h为6.98KW·h，除以5h就得到吸热的功率啦， 1.395KW ，每平米集热器吸收热量1400WX40%=0.56KW；热水器上集热器的最小面积为：1.395KW除以0.56=2.49267平方米（木有考虑温度变化的热容变化）
孩子，不是作业吧？

追问

是阿，我没看懂你做的哎。

Answer 2

1、温升需要的总得热量
Cp—水的定压比热容（Cp=4.18KJ/(kg•℃)） 在1个大气压下每千克水升高1摄氏度需要的热量为4.18KJ
理论需要总得热量为：Q=4.18KJ*120*（70-20）℃=25080KJ
辐射利用率为0.4 则实际总得热量为25080/0.4=156750KJ
每平米每小时的辐射功率为P=1400W=1.4*3600KJ=5040KJ/㎡/H
每平米每5小时的得热量为5H*5050KJ/H=25200KJ/㎡/H
实际总得热/每平米每5小时的得热量=156750KJ /5040KJ/㎡/H=31平米
大概的公式如上：实际太阳能的利用效率一般在70%左右，辐射功率也远不止1400W，一般来说每平米在17-19MJ

Answer 3

1. 因为Q=cm△t
所以：Q=4.2×10的三次方×4×120×（70-20）=2.52乘以10的7次方

2.设面积为S
因为 Q=w=pt
所以 pt×s×40%=2.52乘以10的7次方
所以 1400×5×60×60×S×40%=2.52乘以10的7次方
所以S=2.5