- 在线时间
- 1084 小时
- 最后登录
- 2015-9-10
- 注册时间
- 2014-4-18
- 听众数
- 162
- 收听数
- 1
- 能力
- 10 分
- 体力
- 43980 点
- 威望
- 6 点
- 阅读权限
- 255
- 积分
- 15251
- 相册
- 0
- 日志
- 0
- 记录
- 1
- 帖子
- 3471
- 主题
- 2620
- 精华
- 1
- 分享
- 0
- 好友
- 513
升级   0% TA的每日心情 | 开心 2015-3-12 15:35 |
|---|
签到天数: 207 天 [LV.7]常住居民III
 群组: 第六届国赛赛前冲刺培 群组: 国赛讨论 群组: 2014美赛讨论 群组: 2014研究生数学建模竞 群组: 数学中国试看培训视频 |
2012年数学建模竞赛B题:太阳能小屋的设计
+ R! u( c* d8 FB题 太阳能小屋的设计* t3 k( d* I. B) E4 x$ q
8 A3 ?3 d' [0 `8 a, g8 i! g" y% U* }) L! s4 @, g2 M" `
* c* j2 O R% o Y6 t9 i
在设计太阳能小屋时,需在建筑物外表面(屋顶及外墙)铺设光伏电池,光伏电池组件所产生的直流电需要经过逆变器转换成220V交流电才能供家庭使用,并将剩余电量输入电网。不同种类的光伏电池每峰瓦的价格差别很大,且每峰瓦的实际发电效率或发电量还受诸多因素的影响,如太阳辐射强度、光线入射角、环境、建筑物所处的地理纬度、地区的气候与气象条件、安装部位及方式(贴附或架空)等。因此,在太阳能小屋的设计中,研究光伏电池在小屋外表面的优化铺设是很重要的问题。( j( W% C- u, a- K' M, E( r
附件1-7提供了相关信息。请参考附件提供的数据,对下列三个问题,分别给出小屋外表面光伏电池的铺设方案,使小屋的全年太阳能光伏发电总量尽可能大,而单位发电量的费用尽可能小,并计算出小屋光伏电池35年寿命期内的发电总量、经济效益(当前民用电价按0.5元/kWh计算)及投资的回收年限。& s2 G, b: p" S7 R
在求解每个问题时,都要求配有图示,给出小屋各外表面电池组件铺设分组阵列图形及组件连接方式(串、并联)示意图,也要给出电池组件分组阵列容量及选配逆变器规格列表。
$ p; X2 [8 F4 o. N/ Y在同一表面采用两种或两种以上类型的光伏电池组件时,同一型号的电池板可串联,而不同型号的电池板不可串联。在不同表面上,即使是相同型号的电池也不能进行串、并联连接。应注意分组连接方式及逆变器的选配。
7 P+ J, v) U5 @& X( `& q! O问题1:请根据山西省大同市的气象数据,仅考虑贴附安装方式,选定光伏电池组件,对小屋(见附件2)的部分外表面进行铺设,并根据电池组件分组数量和容量,选配相应的逆变器的容量和数量。/ ` G% e" h% ~: F8 f1 z0 F0 r9 l: h4 t* w
问题2:电池板的朝向与倾角均会影响到光伏电池的工作效率,请选择架空方式安装光伏电池,重新考虑问题1。/ K+ \8 T+ a8 T, G. D
问题3:根据附件7给出的小屋建筑要求,请为大同市重新设计一个小屋,要求画出小屋的外形图,并对所设计小屋的外表面优化铺设光伏电池,给出铺设及分组连接方式,选配逆变器,计算相应结果。
! k4 L" P! D" A" ?附件1:光伏电池组件的分组及逆变器选择的要求
* o# Z5 b: p/ b. e1 f; `. N9 D附件2:给定小屋的外观尺寸图; b" k, x+ |6 z
附件3:三种类型的光伏电池(A单晶硅、B多晶硅、C非晶硅薄膜)组件设计参数和市场价格' k: B6 c( O5 b. J
附件4:大同典型气象年气象数据。特别注意:数据库中标注的时间为实际时间减1小时,即数据库中的11:00即为实际时间的12:00. w+ K* R* c- X5 R3 m8 b
附件5:逆变器的参数及价格- p% M; M0 \$ G/ a9 n @2 U
附件6:可参考的相关概念
2 ? b1 D! z& X附件7:小屋的建筑要求 T1 p: }. b# ~& |
7 O# C$ C' Z6 p9 f
! t* A& Q& ]+ {0 S/ g |
zan
|