Question

कोई परिवार 8 kW विद्युत-शक्ति का उपभोग करता है।

1. किसी क्षैतिज सतह पर सीधे आपतित होने वाली सौर ऊर्जा की औसत दर 200 W m^-2 है। यदि इस ऊर्जा का 20% भाग लाभदायक विद्युत ऊर्जा में रूपान्तरित किया जा सकता है तो 8kW की विद्युत आपूर्ति के लिए कितने क्षेत्रफल की आवश्यकता होगी?
2. इस क्षेत्रफल की तुलना किसी विशिष्ट भवन की छत के क्षेत्रफल से कीजिए।

Answer 1

(a) परिवार द्वारा प्रयुक्त विद्युत शक्ति P = 8 किलोवाट

= 8 × 10³ वाट     ...(1)

सौर ऊर्जा के आपतन की दर = 200 वाट/मीटर²

यदि आवश्यक क्षेत्रफल A मी² हो तो इस क्षेत्रफल पर आपतित सौर शक्ति = 200 A वाट परन्तु आपतित ऊर्जा का 20% भाग लाभदायक ऊर्जा में बदलता है इसलिए लाभदायक विद्युत् शक्ति

P = 200A का 20%

= `200  "A"  xx  (20/100)`

= 40 A वाट          ...(2)

समी. (1) तथा समी. (2) से,

`40 "A" = 8 xx 10^3` वाट

⇒ `"A" = ((8 xx 10^3)/40) "मीटर"^2`

= 200 मीटर²

(b) माना विशिष्ट भवन वर्गाकार है जिसकी लंबाई व चौड़ाई x मीटर है, तब

x² = 200

अथवा x ≅ 14 मीटर

अतः भवन की विमाएँ 14 मी × 14 मी व क्षेत्रफल लगभग 196 मीटर²  का होना चाहिए।

अतः 8 kW विद्युत् आपूर्ति के लिए आवश्यक क्षेत्रफल विशिष्ट भवन की छत के क्षेत्रफल के साथ तुलनीय है।