數(shù)學(xué)建模太陽(yáng)能小屋的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 好能照到后一太陽(yáng)能板的下邊緣，即不存在遮擋。 （1） 通過(guò)題目所給的數(shù)據(jù)及房屋外觀圖等得出信息，可房屋頂面可分為A、B兩面（A為南向面，B為背向面），除屋頂外其他方向墻面的太陽(yáng)輻射總強(qiáng)度均已知，故只需計(jì)算屋頂?shù)膬蓛A斜面的太陽(yáng)輻射總強(qiáng)度。三類(lèi)電池在閥值限制下的年輻射總量 （表1）輻射電池屋頂總輻強(qiáng)度東面總輻強(qiáng)度南面總輻強(qiáng)度西面總輻強(qiáng)度北面總輻強(qiáng)度房屋總輻強(qiáng)度ABC 三種類(lèi)型光伏電池的性?xún)r(jià)比選擇模型 太陽(yáng)能發(fā)電在我國(guó)的戰(zhàn)略地位正在變得愈加重要。 ，結(jié)合附件3中所提供的各類(lèi)電池的規(guī)格、轉(zhuǎn)換率，我們可以得出光伏電池的年發(fā)電總量，其計(jì)算公式為： G=*?*S*k （3）其中，為光伏電池的太陽(yáng)光年總輻射度，?為光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，S 為單塊光伏電池的面積（數(shù)據(jù)見(jiàn)附件3）。根據(jù)題中要求的，并聯(lián)的光伏組件端電壓相差不應(yīng)超過(guò)10%，而電池串并聯(lián)時(shí)的電流結(jié)合逆變器的額定電流即可以確定，綜合電池串并聯(lián)的電流結(jié)合逆變器的額定電流可以確定其具體組合如下圖示所示：（1） （3） （2） （4南面） 經(jīng)分析可知到組合（3）得到的組合是三個(gè)組合中最優(yōu)的一組（即在達(dá)到的功率一定的情況下所利用的逆變器的成本費(fèi)用最低），然后可以用此三類(lèi)的最優(yōu)化組合來(lái)填充小屋的外表面面積，使得小屋外表面的性?xún)r(jià)比始終最優(yōu)。根據(jù)c類(lèi)電池的性?xún)r(jià)比以及長(zhǎng)度、寬度，可判斷只能選擇c1和c10，而c1，c10的型號(hào)不同，所以只能進(jìn)行并聯(lián)。 架空方式安排光伏電池時(shí)斜面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度 由于采用架空式光伏電池的安裝，需當(dāng)太陽(yáng)光正對(duì)電池板時(shí)，單位面積的太陽(yáng)能吸收量是最大的，考慮的自動(dòng)跟蹤式的經(jīng)濟(jì)成本、旋轉(zhuǎn)時(shí)所需要的能量，安裝時(shí)的要求、周?chē)ㄖ恼趽?，太?yáng)能版面與板面的遮擋等等諸多因素因此我們考慮取水平直射輻射強(qiáng)度，作為斜面總輻射強(qiáng)度，故可按照問(wèn)題一是的計(jì)算方法計(jì)算，即有：三類(lèi)光伏電池的總發(fā)電量和性?xún)r(jià)比 面積效率總發(fā)電量性?xún)r(jià)比A1 % A2 % A3 % A4 % A5 % A6 % B1 % B2 % B3 % B4 % B5 % B6 % B7 % C1 % C2 % C3 % C4 % C5 % C6 % C7 % C8 % C9 % C10 % C11 % 光伏電池的選?。?）由問(wèn)題一數(shù)據(jù)可知道A類(lèi)B類(lèi)C類(lèi)中性?xún)r(jià)比最優(yōu)的電池，為方便起見(jiàn)只選前三種，則所選電池型號(hào)為B2，B5,B6.長(zhǎng)度寬度有效功率B21956991B51956992B61956992下面根據(jù)線性規(guī)劃可以得出如下模型MAX(M)=++1956X+1956Y+1956Z=10100991X+992Y+992Z=10100x=0y=0z=0用LINGO程序可解得：當(dāng)X=，Y=0,Z=0時(shí)MAX達(dá)到最大，又電池個(gè)數(shù)應(yīng)取整數(shù)，因此，上表面應(yīng)鋪設(shè)5塊B2，又根據(jù)電壓差不能超過(guò)10%，則這5塊電池必須串聯(lián)，接著選取逆變器，由問(wèn)題一種滿(mǎn)足條件性?xún)r(jià)比最優(yōu)的原則可以得到逆變器應(yīng)選SN15。 （1）由附件7所給的小屋建筑要求，我們考慮的建設(shè)圖如下：五、模型的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu) 點(diǎn)：通過(guò)三維立體俯視圖，清楚的反映題目中所給的小屋的各個(gè)限制因素指標(biāo)，在確定了所用電池的種類(lèi)和數(shù)量后，可以直觀的分析電池的鋪設(shè)方案，利用性?xún)r(jià)比，一方面保證了投資盡可能少，一方面又照顧到要找最大
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