太陽(yáng)能小屋的設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)建模-全文預(yù)覽
【正文】 超過(guò)10%。實(shí)際中額定功率是小于最大功率的，主要是由于太陽(yáng)能電池的輸出效率u只有70%左右。單晶硅轉(zhuǎn)換效率一般在10%～15%，而多晶硅的轉(zhuǎn)換效率在12%～16%。M某組電池的發(fā)電量。Vxx，Ixx電池的開(kāi)路電壓，開(kāi)路電流。：北立面的總面積；：北立面上面的斜面的面積；：南立面的總面積。定義符號(hào)符號(hào)意義太陽(yáng)輻射強(qiáng)度2太陽(yáng)能電池的額定功率。假設(shè)同一墻表面上太陽(yáng)輻射強(qiáng)度相同。通過(guò)太陽(yáng)能電池功率輸出算法等建立模型一太陽(yáng)能電池組件的設(shè)計(jì)原則是要滿足平均天氣條件（太陽(yáng)輻射量）下負(fù)載每日用電量的需求，也就是說(shuō)太陽(yáng)能電池組件的全年發(fā)電量要等于負(fù)載全年用電量。2：電池板的朝向與傾角均會(huì)影響到光伏電池的工作效率，請(qǐng)選擇架空方式安裝光伏電池，重新考慮問(wèn)題1。不同種類的光伏電池每峰瓦的價(jià)格差別很大，且每峰瓦的實(shí)際發(fā)電效率或發(fā)電量還受諸多因素的影響，如太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、光線入射角、環(huán)境、建筑物所處的地理緯度、地區(qū)的氣候與氣象條件、安裝部位及方式（貼附或架空）等。問(wèn)題2的架空方式考慮到電池板的朝向與傾角會(huì)影響光伏電池的工作效率，會(huì)使小屋產(chǎn)電量更大。在設(shè)計(jì)太陽(yáng)能小屋時(shí)，需在建筑物表面（屋頂及外墻）鋪設(shè)光伏電池，光伏電池組件所產(chǎn)生的直流電需要經(jīng)過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成220V交流電才能供家庭使用，并將剩余電量輸入電網(wǎng)。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競(jìng)賽規(guī)則，以保證競(jìng)賽的公正、公平性。我們知道，抄襲別人的成果是違反競(jìng)賽規(guī)則的, 如果引用別人的成果或其他公開(kāi)的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們參賽選擇的題號(hào)是（從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫(xiě)）： B 我們的參賽報(bào)名號(hào)為（如果賽區(qū)設(shè)置報(bào)名號(hào)的話）： 010048 所屬學(xué)校（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)完整的全名）： 呼倫貝爾學(xué)院 參賽隊(duì)員 (打印并簽名) ：1. 苑偉 2. 馮曦 3. 劉海平 指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人 (打印并簽名)： 日期： 2012 年 09月 09 日賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：2012高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽編 號(hào) 專 用 頁(yè)賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：賽區(qū)評(píng)閱記錄（可供賽區(qū)評(píng)閱時(shí)使用）：評(píng)閱人評(píng)分備注全國(guó)統(tǒng)一編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)送交全國(guó)前編號(hào)）：全國(guó)評(píng)閱編號(hào)（由全國(guó)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：B題 太陽(yáng)能小屋的設(shè)計(jì)摘要 隨著當(dāng)今社會(huì)資源的匱乏，合理利用能源顯得越來(lái)越重，其中太陽(yáng)能做為一種新能源，給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了很多幫助。 問(wèn)題1僅考慮貼附安裝方式，那么光伏電池組件的夾角就可以忽略了小屋的表面安裝的個(gè)數(shù)根據(jù)其面積比例就可以計(jì)算出來(lái)。問(wèn)題提出隨著現(xiàn)代科技越來(lái)越發(fā)達(dá)，不可再生能源逐漸枯竭，我們需要發(fā)現(xiàn)利用可再生能源，而太陽(yáng)能資源在室內(nèi)的利用變得越來(lái)越重，所以有了設(shè)計(jì)太陽(yáng)能小屋的問(wèn)題，就是需在建筑物外表面（屋頂及外墻）鋪設(shè)光伏電池，光伏電池組件所產(chǎn)生的直流電需要經(jīng)過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成220V交流電才能供家庭使用，并將剩余電量輸入電網(wǎng)。1：請(qǐng)根據(jù)山西省大同市的氣象數(shù)據(jù)，僅考慮貼附安裝方式，選定光伏電池組件，對(duì)小屋的部分外表面進(jìn)行鋪設(shè)，并根據(jù)電池組件分組數(shù)量和容量，選配相應(yīng)的逆變器的容量和數(shù)量。根據(jù)給定材料知可知東南西北四個(gè)反向墻面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。B蓄電池充電損耗5％～10％3） 實(shí)用計(jì)算公式：電池組件的并聯(lián)數(shù)＝負(fù)載日平均用電量（Ah）／組件日平均發(fā)電量（Ah）逆變器效率系數(shù)電池組件的串聯(lián)數(shù)＝系統(tǒng)工作電壓（V）／組件峰值工作電壓（V）電池組件（方陣）總功率（W）＝組件并聯(lián)數(shù)組件串聯(lián)數(shù)選定組件的峰值輸出功率（W）問(wèn)題假設(shè)假設(shè)溫度、風(fēng)向等其他因素對(duì)太陽(yáng)能光伏電池沒(méi)有影響。假設(shè)小屋旁邊沒(méi)有樹(shù)木或高的建筑物。S小屋的表面積。（XX為電池型號(hào)）Axx，Bxx電池板的長(zhǎng)和寬。Yxx，Ixy串聯(lián)組數(shù)對(duì)于逆變器對(duì)輸入段電壓（Uxxy~Unxy），輸入段額電流Ixy（xy為逆變器的型號(hào)）。由電池組件單晶硅和多晶硅電池啟動(dòng)發(fā)電的表面總輻射量≥80W/m薄膜電池表面總輻射量≥30W/m2在利用Excel對(duì)山西大同典型氣象年逐時(shí)參數(shù)及各方向輻射強(qiáng)度給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選知一年內(nèi)工作時(shí)間為W/m2東向總輻射強(qiáng)度南向總輻射強(qiáng)度西向總輻射強(qiáng)度北向總輻射強(qiáng)度W≧303241h3799h3713h3088h200W≧80965h1018h765h728hW≧2001168h2124h1470h171h太陽(yáng)能蓄電池與光照時(shí)間的關(guān)系太陽(yáng)能電池的發(fā)電量公式:M=Pmhu通過(guò)上述問(wèn)題可得到，太陽(yáng)能一年的最大產(chǎn)生功率與墻面填放電池組件多少和電池產(chǎn)生功率有關(guān)。太陽(yáng)能電池的最大功率Pmax=開(kāi)路電壓短路電流，這是它們的理想功率，而平時(shí)大家衡量太陽(yáng)能電池的是額定功率Pm。如果按照負(fù)載的功率選擇太陽(yáng)能電池的功率則電池的功率為：Pm=。因此需將較好的電池板放在小屋的前里面。（xy為逆變器的型號(hào)）一．對(duì)東墻的貼附安裝：分割：篩選： 通過(guò)上述選擇決定：電池：9塊B2，2塊C6 ,17塊C8，4塊C10。一串或多串（相同電壓、功率）組件通過(guò)并聯(lián)即形成“分組陣列”，該“分組陣列”的總功率（W）為所有組件功率的總和，所以可以有如下選擇：電池分組及鋪設(shè)方式如下：
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