10Vật lí 10 Trả lời ngắn Vận dụng cao 637

Một trường có N=230N = 230 bộ đèn ống cũ; công suất điện **đầu vào** của mỗi bộ đo được tại lưới (đã gồm chấn lưu) là Pcu˜=59P_{\text{cũ}} = 59 W. Lịch chiếu sáng: 199199 ngày học mỗi năm, mỗi ngày 88 giờ; 6767 ngày khác mỗi năm, mỗi ngày 22 giờ.
Ba gói cải tạo được cân nhắc, mỗi gói thay **toàn bộ** NN bộ đèn bằng đèn LED. Công suất ghi trên đèn mới là **công suất tải**; bộ nguồn (driver) có hiệu suất η\eta, nên công suất lấy từ lưới của mỗi đèn mới là Ptải/ηP_{\text{tải}}/\eta. Gói có cảm biến hiện diện chỉ bật đèn một phần thời gian của lịch trên: điện năng nhân với **hệ số sử dụng** ff; hệ cũ không có cảm biến.
<table><tr><th>Gói</th><th>Công suất tải mỗi đèn mới</th><th>Hiệu suất bộ nguồn</th><th>Cảm biến hiện diện</th><th>Đầu tư</th><th>Chênh lệch chi phí vận hành hằng năm</th></tr><tr><td>AA</td><td>2222 W</td><td>87 %87\,\%</td><td>không</td><td>5858 triệu đồng</td><td>−2-2 triệu đồng/năm</td></tr><tr><td>BB</td><td>1515 W</td><td>91 %91\,\%</td><td>có, hệ số sử dụng f=0,55f = 0{,}55</td><td>101101 triệu đồng</td><td>+4+4 triệu đồng/năm</td></tr><tr><td>CC</td><td>2424 W</td><td>90 %90\,\%</td><td>có, hệ số sử dụng f=0,68f = 0{,}68</td><td>157157 triệu đồng</td><td>+5+5 triệu đồng/năm</td></tr></table>
Chênh lệch chi phí vận hành ghi dấu ++ nghĩa là hệ mới **tốn thêm** mỗi năm (bảo trì cảm biến), dấu −- nghĩa là rẻ hơn.
Giá điện 24002400 đồng/kWh. Hệ số phát thải của lưới: 0,670{,}67 kg CO2_2e mỗi kWh (chỉ dùng để so ngưỡng). Mục tiêu môi trường của trường: mỗi năm giảm **ít nhất** 99909990 kg CO2_2e so với hệ cũ.
Quy ước hoàn vốn đơn giản: tiền tiết kiệm ròng năm == tiền điện giảm −- chi phí vận hành tăng thêm, coi như chia đều 1212 tháng; thời gian hoàn vốn là số tháng nguyên nhỏ nhất mà tổng tiết kiệm ròng đã bù xong vốn đầu tư.
Trong các gói đạt mục tiêu môi trường, chọn gói có thời gian hoàn vốn ngắn nhất; ghi số tháng nguyên nhỏ nhất để hoàn vốn của gói ấy.

Câu hỏi có hữu ích?

Lời giải

Đáp án
2 8
Các bước giải
1
**Bước 1 — tổng giờ năm.** H=199⋅8+67⋅2=1726H = 199 \cdot 8 + 67 \cdot 2 = 1726 giờ.
2
**Bước 2 — đường cơ sở.** Pcu˜P_{\text{cũ}} đã là công suất đầu vào đo tại lưới, dùng thẳng: Ecu˜=NPcu˜H=230⋅59⋅1726E_{\text{cũ}} = N P_{\text{cũ}} H = 230 \cdot 59 \cdot 1726 Wh =23421,8= 23421{,}8 kWh. (Chia Pcu˜P_{\text{cũ}} cho hiệu suất driver là sai: hệ cũ không có driver ấy, và con số đo đã gồm mọi tổn hao.)
3
**Bước 3 — từng gói.** Với hệ mới, Pvaˋo=Ptải/ηP_{\text{vào}} = P_{\text{tải}}/\eta, rồi Emới=NPvaˋoHfE_{\text{mới}} = N P_{\text{vào}} H f; giảm phát thải =Etieˆˊt kiệm×= E_{\text{tiết\ kiệm}} \times hệ số; tiền ròng năm =Etieˆˊt kiệm×= E_{\text{tiết\ kiệm}} \times giá −- chi phí vận hành tăng thêm; hoàn vốn =⌈đaˆˋu tư/(tieˆˋn roˋng na˘m/12)⌉= \left\lceil \text{đầu tư} / (\text{tiền ròng năm}/12) \right\rceil:
4
<table><tr><th>Gói</th><th>PvaˋoP_{\text{vào}} (W)</th><th>EmớiE_{\text{mới}} (kWh)</th><th>Etieˆˊt kiệmE_{\text{tiết\ kiệm}} (kWh)</th><th>Giảm CO2_2e (kg)</th><th>Đạt ngưỡng?</th><th>Tiết kiệm ròng năm (triệu đ)</th><th>Hoàn vốn (tháng)</th></tr><tr><td>AA</td><td>25,2925{,}29</td><td>10038,610038{,}6</td><td>13383,213383{,}2</td><td>8966,88966{,}8</td><td>KHÔNG</td><td>34,1234{,}12</td><td>20,4→2120{,}4 \to 21</td></tr><tr><td>BB</td><td>16,4816{,}48</td><td>35993599</td><td>19822,819822{,}8</td><td>13281,313281{,}3</td><td>đạt</td><td>43,5743{,}57</td><td>27,81→2827{,}81 \to 28</td></tr><tr><td>CC</td><td>26,6726{,}67</td><td>7198,67198{,}6</td><td>16223,216223{,}2</td><td>10869,610869{,}6</td><td>đạt</td><td>33,9433{,}94</td><td>55,52→5655{,}52 \to 56</td></tr></table>
5
**Bước 4 — lọc rồi mới so.** Gói AA hoàn vốn nhanh nhất (2121 tháng) nhưng chỉ giảm 8966,88966{,}8 kg CO2_2e, dưới ngưỡng 99909990 kg — bị loại trước khi so tiền. Trong hai gói đạt ngưỡng, hoàn vốn ngắn nhất là gói **BB**: tiền ròng tháng =43,57/12=3,631= 43{,}57/12 = 3{,}631 triệu đồng, nên 101/3,631=27,81101/3{,}631 = 27{,}81 tháng, làm tròn **lên** thành 2828 tháng. Kiểm: sau 2727 tháng mới tích được 98,0498{,}04 triệu, chưa đủ 101101 triệu; sau 2828 tháng được 101,67101{,}67 triệu, đã đủ.
6
Vậy thời gian hoàn vốn cần tìm là 2828 tháng.
Lời giải có hữu ích?
Xem dạng tự luận của câu này

Một trường có N=230N = 230 bộ đèn ống cũ; công suất điện **đầu vào** của mỗi bộ đo được tại lưới (đã gồm chấn lưu) là Pcu˜=59P_{\text{cũ}} = 59 W. Lịch chiếu sáng: 199199 ngày học mỗi năm, mỗi ngày 88 giờ; 6767 ngày khác mỗi năm, mỗi ngày 22 giờ.
Ba gói cải tạo được cân nhắc, mỗi gói thay **toàn bộ** NN bộ đèn bằng đèn LED. Công suất ghi trên đèn mới là **công suất tải**; bộ nguồn (driver) có hiệu suất η\eta, nên công suất lấy từ lưới của mỗi đèn mới là Ptải/ηP_{\text{tải}}/\eta. Gói có cảm biến hiện diện chỉ bật đèn một phần thời gian của lịch trên: điện năng nhân với **hệ số sử dụng** ff; hệ cũ không có cảm biến.
<table><tr><th>Gói</th><th>Công suất tải mỗi đèn mới</th><th>Hiệu suất bộ nguồn</th><th>Cảm biến hiện diện</th><th>Đầu tư</th><th>Chênh lệch chi phí vận hành hằng năm</th></tr><tr><td>AA</td><td>2222 W</td><td>87 %87\,\%</td><td>không</td><td>5858 triệu đồng</td><td>−2-2 triệu đồng/năm</td></tr><tr><td>BB</td><td>1515 W</td><td>91 %91\,\%</td><td>có, hệ số sử dụng f=0,55f = 0{,}55</td><td>101101 triệu đồng</td><td>+4+4 triệu đồng/năm</td></tr><tr><td>CC</td><td>2424 W</td><td>90 %90\,\%</td><td>có, hệ số sử dụng f=0,68f = 0{,}68</td><td>157157 triệu đồng</td><td>+5+5 triệu đồng/năm</td></tr></table>
Chênh lệch chi phí vận hành ghi dấu ++ nghĩa là hệ mới **tốn thêm** mỗi năm (bảo trì cảm biến), dấu −- nghĩa là rẻ hơn.
Giá điện 24002400 đồng/kWh. Hệ số phát thải của lưới: 0,670{,}67 kg CO2_2e mỗi kWh (chỉ dùng để so ngưỡng). Mục tiêu môi trường của trường: mỗi năm giảm **ít nhất** 99909990 kg CO2_2e so với hệ cũ.
Quy ước hoàn vốn đơn giản: tiền tiết kiệm ròng năm == tiền điện giảm −- chi phí vận hành tăng thêm, coi như chia đều 1212 tháng; thời gian hoàn vốn là số tháng nguyên nhỏ nhất mà tổng tiết kiệm ròng đã bù xong vốn đầu tư.
Lập bảng điện năng, giảm phát thải và thời gian hoàn vốn của ba gói; chọn gói theo đúng hai tiêu chí và ghi số tháng hoàn vốn của gói được chọn. Nêu rõ vì sao không được chia công suất đo của hệ cũ cho hiệu suất bộ nguồn, và vì sao gói hoàn vốn nhanh nhất chưa chắc là gói được chọn.

Đáp án 28 thaˊng28\ \text{tháng}

Câu hỏi cùng chủ đề

ĐS
Xét vấn đề môi trường: rò rỉ phóng xạ.
Đúng – Sai Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường Nhận biết 18 1444
TLN
Cho năm phát biểu về bảo vệ môi trường:
(1) Mọi nguồn năng lượng đều có tác động môi trường, chỉ khác nhau về mức độ.
(2) Bảo vệ môi trường luôn làm giảm hiệu quả kinh tế.
(3) Bảo vệ môi trường cần dựa trên số liệu đo được, không chỉ dựa trên cảm nhận.
(4) So sánh các phương án năng lượng phải xét cả vòng đời, không chỉ lúc vận hành.
(5) Mức ồn được đo bằng đêxiben, một thang lôgarit.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
Trả lời ngắn Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường Nhận biết 9 1016
TN
Để đánh giá mức độ của vấn đề “ô nhiễm nhiệt ở sông hồ gần nhà máy”, người ta đo đại lượng nào?
Trắc nghiệm Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường Nhận biết 18 1417
TN
Đại lượng “nồng độ bụi mịn tính bằng micrôgam trên mét khối” dùng để đánh giá vấn đề nào?
Trắc nghiệm Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường Thông hiểu 2 327
TLN
Cho bốn cặp “vấn đề môi trường — đại lượng đo” sau:
(1) ô nhiễm ánh sáng ở thành phố — độ sáng nền bầu trời tính bằng candela trên mét vuông.
(2) rò rỉ phóng xạ — nồng độ bụi mịn tính bằng micrôgam trên mét khối.
(3) ô nhiễm không khí đô thị — mức cường độ âm tính bằng đêxiben.
(4) ô nhiễm tiếng ồn — liều hấp thụ tính bằng sivơ.
Có bao nhiêu cặp ghép đúng?
Trả lời ngắn Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường Thông hiểu 20 1131
ĐS
Xét vấn đề môi trường: ô nhiễm tiếng ồn.
Đúng – Sai Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường Thông hiểu 10 944