太陽能小屋的設(shè)計(數(shù)學(xué)建模論文)(參考版)
2024-08-29 19:55本頁面
【正文】 。 [3] 陳俊，光伏系統(tǒng)發(fā)電量計算的分析， 農(nóng)村牧區(qū)機械化， 第 67期： 2728， 2020。 七、 參考文獻 [1] 趙靜 ， 但琦，數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗 ，北京： 高等教育出版社， 2020 。 模型 缺點 計算赤緯角時，只根據(jù)每個季度中間季度取值，有一定的偏差。 對各個面鋪設(shè)電池板時，同時兼顧最大發(fā)電量與經(jīng)濟效益，舍棄不符合成本要求的鋪設(shè)方案，最求利潤最大化，便于方案的推廣與普及。即簡化了模型又能比較準(zhǔn)確的反映照射強度的變化。；南面墻的長度為 15m，寬度為 ，在屋頂上鋪滿 A3 光伏電池，在南面鋪上 C2光伏電池。對于前頂面，發(fā)電量為： nstMQ ?????? 103131 ?? hkw ?? ????????? 4 2 4 3 7 1 9 53 2323 c ?????? ntsQ ，hkw ?? ???????? 3 收取的電費： 7 1 2 4 2 4 33131 ????? LQC 元2 1 2 8 5 6 02323 ????? LQC ， 一年的總收取費用為： 8 4 0 12 1 2 8 07 0 7 1 2 12331 ????? CCC 元， 光伏電池以及逆變器的總成本： 1310233311 xxPlnPlnR ???????? 元， 7 3 5 3 2 1 0 3 0 06 3 8 0 ? ???????? 17 前 10 年總收費為： 8 4 0 1 91010C 233110 ??? CC ， 10年到 25 年的收費為： 6 5 6 8 4 0 ?????? CC ? ， 這 15 年內(nèi)的總收費為： 84 251515 ???? CC ， 25年后的收費為： 4 7 2 8 4 0 ??????? CC ? ， 25年到 35 年的總收費為： ?????? CC ， 由此可知，成本彌補回來需要時間： CRtt ????1 7 5 3 4 0 8 4 0 1 7 3 5 3 210 ???? ， 總盈利： 0 6 1 2 7 3 5 3 2) 4 7 2 1 4 8 4 2 8 4 0 1 9( ??????? RCW 。 AIIVVV ,4 6 110 3131 ???? 。 在前頂面上只進行 A3的鋪設(shè)，南面進行 C2 的鋪設(shè)，由面積的限制得到各個面鋪設(shè)的數(shù)量： 63?前頂n ， 24?南n ， 考慮到你擺弄起的規(guī)格，對前頂面和南面的電池組件分別進行串并聯(lián)，安排如下： 前頂面：將 63 塊 A3 光伏電池分為三組，每組進行并聯(lián)，組之間串聯(lián)連接，取最低凈空高度為 ，屋高為 。 南面鋪設(shè)電池板，因此在此不設(shè)窗戶和門，于是在西面 建 1個 門和窗 ， 東面不建 設(shè)，北面建設(shè)四個窗口。 建筑節(jié)能要求應(yīng)滿足窗墻比南墻≤ 、東西墻≤ 、北墻≤ 。 為了使得面積最大，寬度的投影應(yīng)為東、西面的邊，即屋頂?shù)脑噲D為直角，且74co s ??? 長寬 ll ? ，即 ax ???長寬 ll ?,考慮到存在挑檐、挑雨棚， 此處 取為 。時，光強度最大。 模型建立 根據(jù)第二問的討論得到：為了使得小屋鋪設(shè)電池以后利潤最大， 小屋的南面墻 不應(yīng)正南朝向 ， 其南面墻的法線與正南方向的夾角應(yīng) 保持在 最佳方位角 狀態(tài) ， 即12)(15)1213( ??????? 176。 35年的經(jīng)濟效益為： ??? RCW 。 8 9 4 1 2 6 3 8 0 04 3 7 5 ? ???????? 前 10 年總收費為： 7 0 4 4 81010C 233110 ??? CC ， 10年到 25 年的收費為： 5 3 4 7 0 4 ?????? CC ? ， 這 15 年內(nèi)的總收費為： 01 0 51515 ???? CC ， 25年后的收費為： 3 6 3 7 0 4 ??????? CC ? ， 25年到 35 年的總收費為： ?????? CC ， 13 由此可知，成本彌補回來需要時間： CRtt ???? 1 7 5 3 4 0 7 0 4 4 8 9 4 1 210 ???? ， 總盈利： 4 7 5 0 8 9 4 1 2) 3 6 3 5 3 0 1 0 7 0 4 4 8( ??????? RCW 。 對于南面：鋪設(shè) C2 光譜電池 11塊，全部并聯(lián)連接： AIIVVV , 2323 ???? ， 計算出一年的電費收入，進而求出收回成本的時間，其中由于前頂角有一定的角度，于是發(fā)電量為： nstMQ ?????? 103131 ?? hkw ?? ????????? 3 4 7 6 7 1 9 53 2323 c ?????? ntsQ 。 南面是墻面，方向豎直，因此不能進行架空式鋪設(shè)，只能進行貼附式鋪設(shè)，鋪設(shè)與問題一中的鋪設(shè)保持一致。在此情況下考慮逆變器與尺寸的要求進 行討論分析。此時 A3光伏電池與水平面夾角 40176。 12 模型分析及求解 根據(jù)問題一討論得知前頂面鋪設(shè) A3，此時水平總輻射轉(zhuǎn)換強度為： 0 8 7 1 9 51 8 ????? MC A ? 。房屋傾角為 3arcta n 216 ? ，可知光伏電池矩陣與房屋前頂面的夾角為 176。 sin??? 故傾斜面的最佳傾角為 40176。 176。 表 5 各季度參量表 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 赤緯角（度） 最佳傾角 176。 太陽高度角是太陽相對于地平線的高度角 ， 太陽高度角可以使用下面的算式，經(jīng)由計算得到很好的近似值： ,c osc osc oss ins ins in ????? ?????? 其中 ? 為太陽高度角， ? 為時角， ? 為當(dāng)時的太陽赤緯， ? 為當(dāng)?shù)氐木暥?其中 大同的緯度為 )。對于每天的時角的參考值，為了獲得最大的發(fā)電量，應(yīng)取每天光照強度最大的時刻，根據(jù)附錄知， 13 時強度最大即 ? =15176。 時角 ? 是以正午 12 點為 0 度開始 ，每一小時為 15 度，上午為負下午為正，即 10點和 14點分別為 30度和 30 度。 根據(jù)經(jīng)驗公式，傾斜面的最佳方位角為： ? =（一天負荷的峰值時刻 12） ? 15+（經(jīng)度 116）， 大同的經(jīng)度為 39。根據(jù)傾斜面上輻射量計算公式，可以計算出最佳傾角。 根據(jù)電池組件的數(shù)量以及容量可以得出：前屋頂用 43 塊 A3，應(yīng)分為四組 。 35年的經(jīng)濟效益為： ??? RCW 。 9 前屋頂鋪設(shè) 43 塊 A3 如上圖所示 南面墻鋪設(shè) 11 塊 C2 類型的光伏電池，如上圖所示。 ? ???????? 前 10年總收費為： 1 5 4 0 6 78 4 8 16101 0 C 233110 ????? CC
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