數(shù)學建模太陽能小屋的設計-全文預覽
【正文】 電應用原理，化學工業(yè)出版社，2009 【5】 唐鳴放，陳璞，鄭開麗，何容盛，房屋朝向，重慶建筑大學學報，第20卷第2期：P26P29，1998 附 錄。 缺 點：不能忽略了真實外界因素對光伏電池發(fā)電功率或發(fā)電量的影響，如溫度、濕度，數(shù)據(jù)處理較理想化。 （2）因此可得，串聯(lián)示意圖為： （3）根據(jù)附件3要求所有光伏組件在0～10年效率按100%，10～25年按照90%折算，25年后按80%折算。根據(jù)效益最高原則，以及長度，寬度等參數(shù)的限制，從而可以得到當將含有2個c1串聯(lián)，10個c10串聯(lián)的兩支路并聯(lián)時，南墻的所吸收的光照強度最大，也就是效益最高。（2）接下來根據(jù)線性規(guī)劃來確定每個墻面上所要使用的組合，其中的限制變量為每面墻體的長度、寬度以及面積。因此我們可以得出各個光伏電池關于各個墻面的以及總的年發(fā)電量，如下表2。而太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)前期投資過大，后期收益較小的問題也越來越受到人們的關注。在太陽能利用中，為了使太陽能裝置收集到更多的太陽輻射能，人們常將其傾斜安裝，故需要計算傾斜面上的太陽總輻射能量，即房頂斜面上的太陽總輻射能量。 由于大同處于北半球據(jù)查取有關資料表明太陽板初始面朝向南方 光伏電池的性價比不受外界其他因素如溫度、濕度等的影響三、符號說明 14 / 14:為水平面上太陽直接輻射量:為水平面上太陽散射輻射量S:為傾斜面與水平面的夾角:為光伏電池的太陽光年總輻射度?:為光伏電池的轉換效率S: 為單塊光伏電池的面積:為太陽光線入射角Φ:為地理緯度δ:為太陽赤緯ω:為時角?:為傾斜面的方位角四、模型的建立與求解 本節(jié)主要分為三個部分，第一部分首先是通過對影響光伏電池每峰瓦實際發(fā)電效率或發(fā)電量的主要因素太陽光輻射總強度的分析，計算出傾斜平面的太陽光輻射總強度，并利用選取每月代表日的方法，求得三類電池在閥值限制下的年輻射總量；第二部分是，通過建立三種類型光伏電池的性價比選擇模型（模型一），來尋找在既滿足全年太陽能光伏發(fā)電總量盡可能大，又滿足單位發(fā)電量的費用盡可能小的最優(yōu)光伏電池組件，并求得各類電池一年的總發(fā)電量，光伏電池的最優(yōu)性價比，該模型可適用于不同類型的物質的性價比優(yōu)選；第三部分是通過分析最優(yōu)串并聯(lián)組合的選取，結合以求得的性價比，利用線性規(guī)劃模型得出最優(yōu)串并聯(lián)組合，和小屋外表面的鋪設陣列，并最后求得投資的回收年限。問題2：電池板的朝向與傾角均會影響到光伏電池的工作效率，請選擇架空方式安裝光伏電池，重新考慮問題1。在同一表面采用兩種或兩種以上類型的光伏電池組件時，同一型號的電池板可串聯(lián)，而不同型號的電池板不可串聯(lián)。因此，在太陽能小屋的設計中，研究光伏電池在小屋外表面的優(yōu)化鋪設是很重要的問題。 再次，是對最優(yōu)串并聯(lián)組合的選取，我們得到了所需光伏電池的種類的塊數(shù)后，通過分析結合之前所求得的性價比，利用線性規(guī)劃模型得出最優(yōu)串并聯(lián)組合，和小屋外表面的鋪設陣列，并最終求得投資的回收年限（見表46）。太陽能小屋的設計摘 要：本文討論了太陽能小屋設計中，光伏電池在小屋外表面的優(yōu)化設計的問題。（見表1）其次，對三種類型光伏電池的最優(yōu)選擇，通過建立三種類型光伏電池的性價比選擇模型（模型一），來尋找在既滿足全年太陽能光伏發(fā)電總量盡可能大，又滿足單位發(fā)電量的費用盡可能小的最優(yōu)光伏電池組件，并求得各類電池一年的總發(fā)電量（見表2），光伏電池的最優(yōu)性價比，該模型可適用于不同類型的物質的性價比優(yōu)選，即可以保證最大出產(chǎn)，又可以顧及最小投入，從而達到最優(yōu)選擇。不同種類的光伏電池每峰瓦的價格差別很大，且每峰瓦的實際發(fā)電效率或發(fā)電量還受諸多因素的影響，如太陽輻射強度、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。在求解每個問題時，都要求配有圖示，給出小屋各外表面電池組件鋪設分組陣列圖形及組件連接方式（串、并聯(lián)）示意圖，也要給出電池組件分組陣列容量及選配逆變器規(guī)格列表。問題1：請根據(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，對小屋（見附件2）的部分外表面進行鋪設，并根據(jù)電池組件分組數(shù)量和容量，選配相應的逆變器的容量和數(shù)量。在不同表面上，即使是相同型號的電池也不能進行串、并聯(lián)連 題中所給山西省大同市的氣象數(shù)據(jù)為典型氣象年數(shù)據(jù) 在架空鋪設中在滿足日照角度最小時，陽光透過前一太陽能板的上邊緣剛
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