太陽(yáng)能小屋的優(yōu)化方案設(shè)計(jì)(參考版)
2025-05-18 02:11本頁(yè)面
【正文】 一年均節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)（燃燒費(fèi)）為: ()其中P煤的價(jià)格即P=990元/噸。因此得到:小屋總的用材成本就是各個(gè)面上所用成本之和,所以,由以上各表達(dá)式得: （）因此,每一年的盈利可為: （）即:所以35年來總盈利應(yīng)為: 投資的回收年限[13] ()—年利率；—系統(tǒng)初投資；—年均節(jié)省運(yùn)行費(fèi)（燃料費(fèi)）；—通貨膨脹率或折現(xiàn)率.年利率可取5%（）,通貨膨脹率或折現(xiàn)率取8%（）且。綜合以上條件,將太陽(yáng)能小屋的建筑設(shè)計(jì)如下圖:15m3m15m 太陽(yáng)能小屋透視圖3m3m3m2m 太陽(yáng)能小屋東立面圖15m3m 太陽(yáng)能小屋南立面圖3m3m3m2m 太陽(yáng)能小屋西立面圖15mS㎡ 太陽(yáng)能小屋北立面圖. 太陽(yáng)能光伏陣列的發(fā)電量單個(gè)光伏陣列的日均發(fā)電量可按下式計(jì)算 ()其中, ()式中,為光伏陣列的采光面積；為光伏電池上日均接收的太陽(yáng)輻射量；為光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率,為逆變器的逆變效率.單個(gè)光伏陣列年均發(fā)電量 ()式中,為第i個(gè)月的天數(shù),為第i個(gè)月的月平均日光伏陣列的發(fā)電量.將太陽(yáng)能小屋各個(gè)面上安裝的光伏陣列在有效工作壽命年限內(nèi)的發(fā)電量相加即可得到整個(gè)小屋外表面安裝太陽(yáng)能電池壽命期內(nèi)的發(fā)電量.,便可以計(jì)算出太陽(yáng)能小屋第一年的年輸出量.. 太陽(yáng)能小屋的頂部前斜面各月輸出能屋頂月份有效面積（㎡）Ht(kWh/㎡天)電池效率（%）逆變器效率（%）天數(shù)輸出能（kWh）一月%%31二月%%28三月%%31四月%%30五月%%31六月%%30七月%%31八月%%31九月%%30十月%%31十一月%%30十二月%%31總計(jì):東立面,南立面和北立面的各月輸出能統(tǒng)計(jì)表分別見附錄中表4,表5和表6.對(duì)四個(gè)鋪設(shè)面的輸出能求和便得第一年中的小屋總輸出能.即:根據(jù)()和()式便可求出35年壽命期內(nèi)太陽(yáng)能小屋的發(fā)電總量為:. 經(jīng)濟(jì)效益分析,整個(gè)太陽(yáng)能小屋每年可獲得多少元的產(chǎn)值,壽命期35年內(nèi)的盈利是多少？每一年太陽(yáng)產(chǎn)生的能量可獲得的總收入: （）其中,Q為一年里電池吸收太陽(yáng)產(chǎn)生的能量總值,為民用市電電價(jià)。冬至日夏至日Hab3mc 遮陽(yáng)板與窗戶的設(shè)計(jì) ()解（）得:a=b=H=.根據(jù)建筑節(jié)能要求應(yīng)滿足窗墻比（開窗面積與所在朝向墻面積的比值）南墻≤,屋頂最佳傾角取34度,由窗墻比的條件可以確定每個(gè)面安裝窗戶的最大面積,㎡、㎡、㎡、㎡.忽略墻的厚度,我們?cè)倏紤]窗地比（開窗面積與房間地板面積的比值,可不分朝向）≥,我們考慮把門安裝在北面,。,夏天天氣熱,窗戶只要滿足采光條件即可,故遮陽(yáng)板在夏天應(yīng)滿足照到窗的上沿。在上述的求解中,已經(jīng)得出當(dāng)方位角時(shí)的最佳傾角,而 . 故:即:光伏電池安放支架與小屋頂部?jī)A斜面之間的夾角為:.據(jù)此,.光伏電池安放支架小屋頂部?jī)A面斜面 架空安放光伏電池的支架面在太陽(yáng)能小屋的設(shè)計(jì)中,在重新設(shè)計(jì)小屋時(shí),我們把小屋的頂部?jī)A角設(shè)計(jì)為34度.據(jù)太陽(yáng)高度角計(jì)算公式[11]其中,[12][12]式子中為太陽(yáng)高度角,為時(shí)角,為當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)赤緯角,為當(dāng)?shù)氐木暥?大同的緯度為),為太陽(yáng)時(shí)（單位:小時(shí)）[12],為日期序號(hào)。2012高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽承 諾 書我們仔細(xì)閱讀了中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的競(jìng)賽規(guī)則.我們完全明白，在競(jìng)賽開始后參賽隊(duì)員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊(duì)外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題.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.我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競(jìng)賽規(guī)則，以保證競(jìng)賽的公正、我們將受到嚴(yán)肅處理.我們授權(quán)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組委會(huì)，可將我們的論文以任何形式進(jìn)行公開展示（包括進(jìn)行網(wǎng)上公示，在書籍、期刊和其他媒體進(jìn)行正式或非正式發(fā)表等）.我們參賽選擇的題號(hào)是（從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫）： 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）： 所屬學(xué)校（請(qǐng)?zhí)顚懲暾娜? 曲靖師范學(xué)院 參賽隊(duì)員 (打印并簽名)：1. 2. 3. 指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人 (打印并簽名)： 教練組 日期： 2012 年 9 月 10 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)）：太陽(yáng)能小屋優(yōu)化方案設(shè)計(jì)摘要本文主要解決太陽(yáng)能小屋的光伏電池的優(yōu)化鋪設(shè)，本文引入了一個(gè)用于度量性價(jià)比的新的數(shù)學(xué)量——，進(jìn)而解決其它幾個(gè)問題.針對(duì)問題1，在僅考慮貼附安裝方式的情況下，、電池成本、型號(hào)的相應(yīng)價(jià)格算出性價(jià)比，考慮到串并聯(lián)的鋪設(shè)電池方式，每個(gè)面不一定要鋪到最多，、電流、
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