數(shù)學(xué)建模太陽能小屋的設(shè)計-資料下載頁
2025-04-07 02:43本頁面
【正文】 2 圖 3 問題二 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，重新考慮問題一。 架空方式安排光伏電池時斜面的太陽輻射強度 由于采用架空式光伏電池的安裝，需當(dāng)太陽光正對電池板時，單位面積的太陽能吸收量是最大的，考慮的自動跟蹤式的經(jīng)濟成本、旋轉(zhuǎn)時所需要的能量，安裝時的要求、周圍建筑的遮擋，太陽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度，作為斜面總輻射強度，故可按照問題一是的計算方法計算，即有：三類光伏電池的總發(fā)電量和性價比 面積效率總發(fā)電量性價比A1 % A2 % A3 % A4 % A5 % A6 % B1 % B2 % B3 % B4 % B5 % B6 % B7 % C1 % C2 % C3 % C4 % C5 % C6 % C7 % C8 % C9 % C10 % C11 % 光伏電池的選取（1）由問題一數(shù)據(jù)可知道A類B類C類中性價比最優(yōu)的電池，為方便起見只選前三種，則所選電池型號為B2，B5,B6.長度寬度有效功率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MAX達到最大，又電池個數(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10%，則這5塊電池必須串聯(lián)，接著選取逆變器，由問題一種滿足條件性價比最優(yōu)的原則可以得到逆變器應(yīng)選SN15。 （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。，,， 經(jīng)計算可知將經(jīng)過15年才可以收回成。在（4）故此，可作出小屋頂面電池組件鋪設(shè)分組陣列圖形，如下圖所示： 問題三 根據(jù)附件7給出的小屋建筑要求，請為大同市重新設(shè)計一個小屋，要求畫出小屋的外形圖，并對所設(shè)計小屋的外表面優(yōu)化鋪設(shè)光伏電池，給出鋪設(shè)及分組連接方式，選配逆變器，計算相應(yīng)結(jié)果。 （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： 優(yōu) 點：通過三維立體俯視圖，清楚的反映題目中所給的小屋的各個限制因素指標(biāo)，在確定了所用電池的種類和數(shù)量后，可以直觀的分析電池的鋪設(shè)方案，利用性價比，一方面保證了投資盡可能少，一方面又照顧到要找最大發(fā)電量。 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。在架空鋪設(shè)選擇時，對于太陽能電池板的自身設(shè)計而言，排列方式是行列式還是同心圓式？是單塊面板還是多塊面板？所以憑我們現(xiàn)在所學(xué)知識，還不能夠在短時間內(nèi)建立出一個如此高級的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)驗不足。參考文獻【1】 方榮生，項立成，李亭寒，陳小霓，山西大同典型氣象年逐時參數(shù)及各方向輻射強度數(shù)據(jù)，北京，中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1986【2】 莊嘯，如何將水平面上太陽總輻射轉(zhuǎn)換成傾斜面上太陽總輻射，201298【3】 尚華，王惠榮，太陽能光伏發(fā)電的影響因素，寧夏電力，2010第5期：P48P57，2010【4】 黃漢云，太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用原理，化學(xué)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(xué)學(xué)報，第20卷第2期：P26P29，1998 附 錄
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