B范美松_杨兵_田其军

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1、2012高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们

2、授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：B我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：吉林化工学院参赛队员(打印并签名)：1.范美松2.田其军3.杨兵指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：杨春雨日期：2012年9月9日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2012高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区

3、评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：太阳能小屋的设计摘要本文结合某太阳能小屋光伏发电工程的实际情况，分析了太阳能建筑光伏发电工程的发展前景。问题1仅考虑贴附安装方式，那么光伏电池组件的夹角就可以忽略了，小屋的表面安装的个数根据其面积比例就可以计算出来。根据大同市气象年逐时参数及各方向辐射强度表格，对太阳能小屋各个面（除了顶面）阳光辐射总量进行处理，对于屋顶，我

4、们将其分解为水平辐射总量和南向辐射总量之和，在根据附件3计算每块电池每年所产生的电量。28年收回成本，35年发电量计算公式为：问题2的架空方式考虑到电池板的朝向与倾角会影响光伏电池的工作效率，会使小屋产电量更大。问题3中设计的小屋应尽可能多的装电池组件，以使发电量总量尽可能大。考虑光线与电池板的法向量夹角越小时电池吸收的辐射总量最大。但由于光线方程是变化的，所以我们首先假设出电池板改变的角度大小，改变角度从而得出不同的，利用软件作出图形从而找出最值，选择最大接收入射光的。=29.523用以研究光伏电

5、池在小屋外表面的优化铺设，确定所需光伏组件要求，光伏发电系统容量，光伏电池与水平面夹角经过严格计算，以达到合理的输出和平衡。选择合适的电池串并连方式及相应逆变器，使投入最小，收益最大，达到节能效果。关键字：单晶硅电池，多晶硅电池，薄膜电池，辐射总量17问题重述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

6、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。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。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。问题3：根据附件7给出的小屋建筑

7、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。一、模型假设1、假设地球为均匀的球体。2、假设大同市每年太阳能辐射强度稳定。3、光伏电池的发电效果由照射到其上的辐射量决定，不考虑光伏电池内在的技术问题，只考虑其倾角和方位。4、不考虑意外事故，如雷电，台风等的破坏。5、将光伏电池之间的间距理想化，近似为0。二、符号说明I：太阳辐射强度（单位：W/m^2）：电池转化效率S：电池板的面积（单位：m^2）：组件

8、功率（单位：W）=1,2,3…24分别表示A单晶硅电池A1…A6，B多晶硅电池B1…B7,C薄膜电池C1…C11功率：A单晶硅电池价格（单位：元/Wp）17：B多晶硅电池价格（单位：元/Wp）：薄膜电池价格（单位：元/Wp）G:逆变器价格（单位：元）h：时间（单位：小时）：电池每平方米的效益（单位：元/m^2），=1,2,3…：每小时太阳辐射总量（单位：W/m^2）,=1,2,3…8761：电池板与竖直面夹角：电池板与水平面夹角Q：小屋的总效益（单位：元）i=1时不考