太陽(yáng)能小屋的設(shè)計(jì)

1、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(kāi)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(wèn) 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(kāi)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、公平性。如有違反競(jìng)賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。我們參賽選擇的題號(hào)是（從 A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫）： 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?/p>

2、全名）：重慶郵電大學(xué)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）：日期：2015年8月24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)）：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)）：摘要本文用EXCEL軟件對(duì)給出的山西大同典型氣象年逐時(shí)參數(shù)進(jìn)行全面性分析， 進(jìn)而計(jì)算出各個(gè)類型的光伏太陽(yáng)能電池板的各項(xiàng)參數(shù)， 采用模糊綜合評(píng)價(jià)的模型 在光電池的功率， 轉(zhuǎn)換效率， 工作時(shí)長(zhǎng)以及價(jià)格進(jìn)行比較， 選擇出最佳的光電池 問(wèn)題一

3、：以各光伏太陽(yáng)能電池板的額定功率為閥值， 篩選出以額定功率工作 的時(shí)長(zhǎng)和低于額定功率狀態(tài)時(shí)所做的功， 通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)的模型對(duì)各電池板的 性能進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)， 再計(jì)算出各光電池一年內(nèi)所獲得利潤(rùn)大小， 最后選出合適 的電池板為B2和A3。根據(jù)小屋各個(gè)面的面積確定出電池板的數(shù)量，進(jìn)而選出合 適的逆變器。在 35年使用壽命內(nèi)，經(jīng)濟(jì)效益約為元，投資回收年限為 28 年。問(wèn)題二：在第一問(wèn)的基礎(chǔ)上， 考慮到地理緯度， 電池板傾斜角度等因素的影 響，我們對(duì)太陽(yáng)方位角、太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)赤緯角、太陽(yáng)時(shí)角進(jìn)行了量化處理， 通過(guò)月總輻射量在全年范圍內(nèi)求和， 利用 matlab 工具采取計(jì)算機(jī)循環(huán)尋優(yōu)算法， 計(jì)算出電

4、池板的最佳傾角為 44，沿用解決問(wèn)題一的思路對(duì)逆變器進(jìn)行了選擇。 在 35 年使用壽命內(nèi)，經(jīng)濟(jì)效益約為萬(wàn)元，投資回收年限為年問(wèn)題三：基于之前的計(jì)算結(jié)果和結(jié)論， 并對(duì)小屋的建筑要求進(jìn)行了線性規(guī)劃， 用LINGO軟件進(jìn)行處理，找到了小屋面積，朝向及其屋頂傾角的最合理的設(shè)計(jì)方 法，選出了相應(yīng)的逆變器。在 35 年使用壽命內(nèi)，經(jīng)濟(jì)效益約為萬(wàn)元，投資回收 年限為年。關(guān)鍵詞： 太陽(yáng)能光伏電池板；模糊綜合評(píng)價(jià)；投資回收年限；最佳傾角；計(jì) 算機(jī)循環(huán)尋優(yōu)；問(wèn)題重述在設(shè)計(jì)太陽(yáng)能小屋時(shí)，需在建筑物外表面（屋頂及外墻）鋪設(shè)光伏電池， 光伏電池組件所產(chǎn)生的直流電需要經(jīng)過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成220V交流電才能供家庭使用，并將剩余

5、電量輸入電網(wǎng)。不同種類的光伏電池每峰瓦的價(jià)格差別很大，且 每峰瓦的實(shí)際發(fā)電效率或發(fā)電量還受諸多因素的影響，如太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、光線 入射角、環(huán)境、建筑物所處的地理緯度、地區(qū)的氣候與氣象條件、安裝部位及 方式（貼附或架空）等。因此，在太陽(yáng)能小屋的設(shè)計(jì)中，研究光伏電池在小屋 外表面的優(yōu)化鋪設(shè)是很重要的問(wèn)題。參考附件提供的數(shù)據(jù)，對(duì)下列三個(gè)問(wèn)題，我們分別給出小屋外表面光伏電 池的鋪設(shè)方案，使小屋的全年太陽(yáng)能光伏發(fā)電總量盡可能大，而單位發(fā)電量的 費(fèi)用盡可能小，并計(jì)算出小屋光伏電池 35年壽命期內(nèi)的發(fā)電總量、 經(jīng)濟(jì)效益（當(dāng) 前民用電價(jià)按元/kWh計(jì)算）及投資的回收年限。問(wèn)題 1：根據(jù)山西省大同市的氣象數(shù)據(jù)，僅

6、考慮貼附安裝方式， 選定光伏電 池組件，對(duì)小屋（見(jiàn)附件 2）的部分外表面進(jìn)行鋪設(shè)，并根據(jù)電池組件分組數(shù)量 和容量，選配相應(yīng)的逆變器的容量和數(shù)量。問(wèn)題 2：電池板的朝向與傾角均會(huì)影響到光伏電池的工作效率，選擇架空方 式安裝光伏電池，重新考慮問(wèn)題 1。問(wèn)題 3：根據(jù)附件 7 給出的小屋建筑要求，為大同市重新設(shè)計(jì)一個(gè)小屋，要 求畫出小屋的外形圖， 并對(duì)所設(shè)計(jì)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(jì)算相應(yīng)結(jié)果。二、問(wèn)題分析對(duì)于問(wèn)題一 , 我們認(rèn)為在僅考慮貼附安裝方式的情況下，只要在光伏太陽(yáng)能 電池板的收入大于其需要的成本的條件下，在給定的面積中讓其利用率達(dá)到最 大即可保

7、證最大收益，從而建立模型求解。對(duì)于問(wèn)題二，我們認(rèn)為地理緯度， 光伏電池板傾斜角度以及安裝方位角等因 素均會(huì)影響到電池板的工作效率， 且以架空方式進(jìn)行鋪設(shè)， 所以我們對(duì)一些主要 的影響因素進(jìn)行比較后建立模型， 并結(jié)合問(wèn)題一中得出的結(jié)論求出更加合理的鋪 設(shè)方案。對(duì)于問(wèn)題三，我們將采用前兩問(wèn)中的計(jì)算結(jié)果， 本著成本最低，可實(shí)際操作， 環(huán)境友好的原則，用太陽(yáng)能電池板利用率最高的方式來(lái)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能小屋。綜合上述三個(gè)問(wèn)題的理解和分析， 本文著重考慮了光伏太陽(yáng)能電池板現(xiàn)有技 術(shù)條件下的可用性與實(shí)用性， 使這種環(huán)境友好型的新型技術(shù)可以得到推廣和優(yōu)化 應(yīng)用，給我們的生活帶來(lái)更多便利。三、符號(hào)說(shuō)明符號(hào)_WltCTF

8、說(shuō)明功率（瓦） 收益（元） 工作時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)） 電池的工作效率太陽(yáng)輻照值（庁）3太陽(yáng)時(shí)角（°）9光伏電池板傾斜角度(°)丫光伏電池安裝方位角(°)電池工作因子(T太陽(yáng)方位角（°） 太陽(yáng)高度角（°） 太陽(yáng)赤緯角（°） 當(dāng)?shù)鼐暥龋?#176;）©四、問(wèn)題假設(shè)1. 電池的工作因子t =70%為常數(shù)。2. 由于屋頂與水平的夾角gos 6*| =，近似于1。近似將屋頂作為水平面處理3. 逆變器在屋里，不占用光伏電池空間。4. 在一月、二月、十一月、十二月份屋頂有積雪p取，其他月份p取。5. 光電池不受天氣狀況影響。五、模型的建立與求解問(wèn)

9、題一模型的準(zhǔn)備首先對(duì)三種電池進(jìn)行分析，通過(guò)附件1我們得知不同型號(hào)的電池對(duì)太陽(yáng)輻照閾值 要求不同，同時(shí)結(jié)合附件4,我們對(duì)一年中各個(gè)型號(hào)電池的工作時(shí)長(zhǎng)作統(tǒng)計(jì)。得 到下表：不同型號(hào)工作條件和時(shí)長(zhǎng)對(duì)比表型號(hào)工作條件東墻一年 工作時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）西墻一年 工作時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）北墻一年 工作時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）南墻一年 工作時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）屋頂一年 工作時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）A|1168147017121241860B2133314289931422480C|32413713308837992817（表1）模型的建立運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法，首先確定隸屬函數(shù)。24種電池的因素評(píng)論域?yàn)楣β?、轉(zhuǎn)換效率、工作時(shí)間和價(jià)格。進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，功率的區(qū)分

10、為4個(gè)模糊集合。舲'肝旳嶼將其用柯西 型模糊分布表示為：，0 x 280幽一* '.X > 2 甌J 2 X 280（x - 280） _ 壬形-(x - 210)£1 +2 X 2101x701X了B(x - 70)21 +2 X 70轉(zhuǎn)換效率也分為4個(gè)模糊集合。也用柯西模糊分布表示為:J -f- (x - 16)T12 / *(X 個(gè)以此類推價(jià)格Q的4個(gè)模糊集合為:X W 3500羊 2 X 3500(x - 3500)x3500x W 500(x - 500)? 亠 2 X 500x > 506工作時(shí)間t （為每年每種電池各個(gè)面的平均工作時(shí)長(zhǎng)）的4個(gè)

11、模糊集合為:It -x W 3000“ + 2 X 3000(x - 3000)1X12001t,二;x > 120Ct 八（x - 1200）2/ + 2 X 1200計(jì)算以上公式，建立相關(guān)4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)功率、轉(zhuǎn)換效率、工作時(shí)間和價(jià)格的 模糊關(guān)系矩陣Rog（rR二丨、:I ,其中廠匚丿為第j個(gè)電池種類對(duì)第i個(gè)評(píng)價(jià)的隸屬程f 廠4 24度。對(duì)于每個(gè)R矩陣乘一個(gè)丨 1的評(píng)語(yǔ)量化集:'1 -j J. I ，即每項(xiàng)評(píng)價(jià)的得分狀況。從而得到綜合評(píng)判矩陣4個(gè)B=DOR=； 3小 V »。將這4個(gè)B矩 陣先合成再分為24個(gè)4 .< ij的C矩陣，代表了每種電池對(duì)于4個(gè)指標(biāo)的綜合

12、評(píng) 價(jià)。確定評(píng)價(jià)因素權(quán)向量，對(duì)于工作功率，轉(zhuǎn)換效率，工作時(shí)間和價(jià)格，選擇評(píng) 價(jià)因素權(quán)向量»二（叭眩巧必二（0. 4Q. 35, 0 15.0 D o每種電池的綜合評(píng)價(jià) 矩陣C與A作乘積，得到每種電池的最終評(píng)價(jià)結(jié)果為矩陣So必、燉、毗分別為A、B、C種電池的功率。那么它們?cè)陬~定功率下工作一年 所產(chǎn)生的利潤(rùn)是：少二胳 xW3xtAx0,5xa尬二 xw3xt&x0.5xa仏二檢 xw3xtcxo.5xa以屋頂為例，結(jié)合附件3的數(shù)據(jù)帶入計(jì)算在輻射度F=1000W加，光譜為，溫度為 25C標(biāo)準(zhǔn)情況下。且實(shí)際發(fā)電量計(jì)算時(shí)可以不考慮 AM值的影響，根據(jù)電池表面 接收到的太陽(yáng)總輻射量參數(shù)進(jìn)

13、行計(jì)算得出下表：不同型號(hào)電池禾U潤(rùn)表（表 5-2 ）電池型號(hào)利潤(rùn)平均單位利潤(rùn)186a4在額定功率工作。如果F< F且電池能工作，則每塊每年所產(chǎn)生的利潤(rùn):l= n so 工 F （匸F）假設(shè)選擇n塊i號(hào)電池和j號(hào)逆變器，且這n塊電池有串聯(lián)a個(gè)在并聯(lián)b 串。那么j號(hào)逆變器關(guān)于容量 W允許輸入電壓V輸入的約束條件為：碉W %V腳打w &嶺w峪林 ab - n模型的求解求解我們可以得到最優(yōu)為-其次為討最優(yōu)且相差不大。從表5-2得出"利潤(rùn)要大于。所以在條件允許的情況下，優(yōu)先選擇利潤(rùn)最大的。得出關(guān)于逆變器和A , 的串并聯(lián)情況為下表所示：逆變器關(guān)于兩種光伏電池的排布表逆變器種的 類

14、區(qū)單位價(jià)”3單位價(jià)格格個(gè)數(shù)排列方式個(gè)數(shù)排列方式SN10-0-SN20-0-SN32并聯(lián)4并聯(lián)22501125SN45并聯(lián)8并聯(lián)1380SN57并聯(lián)12并聯(lián)850SN612并聯(lián)20并聯(lián)1250750SN77最多串聯(lián)12最多串聯(lián)8503個(gè)3個(gè)SN812最多串聯(lián)20最多串聯(lián)12757653個(gè)3個(gè)SN925最多串聯(lián)40最多串聯(lián)14008753個(gè)3個(gè)SN1050最多串聯(lián)80最多串聯(lián)12763個(gè)3個(gè)SN112可串聯(lián)4可串聯(lián)225011254-6個(gè)4-6個(gè)SN125可串聯(lián)8可串聯(lián)13804-6個(gè)4-6個(gè)SN137可串聯(lián)12可串聯(lián)4-6個(gè)4-6個(gè)SN1412可串聯(lián)20可串聯(lián)12757654-6個(gè)4-6個(gè)SN1

15、5 18可串聯(lián) 30可串聯(lián)4-6個(gè)4-6個(gè)SN1625可串聯(lián)40可串聯(lián) 14008754-6個(gè)4-6個(gè)SN1731可串聯(lián)50可串聯(lián)8756-17 個(gè)6-17 個(gè)SN1837可串聯(lián)60可串聯(lián)6-17 個(gè)6-17 個(gè)（表3）從表5-3中可以得出不同逆變器和不同電池的最佳組合1.屋頂雖在F多|165娜亦時(shí)在額定功率下工作。由附件2篩選得到符合 165 F80；-的值有444個(gè)結(jié)果，且藝F' .:J =% X 乂仏'X 技篩選得到F$ 16費(fèi)/的值有2036個(gè)結(jié)果。即一年中按照額定功率工作時(shí)長(zhǎng) t=2036小時(shí)。:Ju X天 2036 X 0.5 X =1= /+&=兩個(gè)頂面一

16、共用29塊:畑二 X =根據(jù)題意要求，在電壓和功率的制約下，本著價(jià)格低廉的方式，兩個(gè)頂面一共有29塊，用1個(gè)16號(hào)逆變器分管較大頂面上的24塊4個(gè)串聯(lián)6組并聯(lián)和1 個(gè)4號(hào)逆變器并聯(lián)5塊電池在小頂面。屋頂排列光電池（圖1）2. 北墻附件2中北墻輻射強(qiáng)度符合7函蘇F多3齢的共有1956個(gè)結(jié)果，且工F=938O0；：.匚=卜在F70；'，有1132個(gè)小時(shí)。.匡=.|= A+Q=由于背面北向陽(yáng)光，且收益為五面中最少的，所以我們將其忽略不計(jì)，即不 在北墻做任何修改和變動(dòng)。3南墻由于*面積過(guò)大，在南墻能鋪設(shè)的較少，所以這里我們南墻選用光伏電池'，此種類在F200二正常工作。共有2124個(gè)小

17、時(shí)。.1=經(jīng)過(guò)排列，南墻用八塊比較合適，具體如圖 2所示。.臨-南墻根據(jù)表5-3，得出南墻使用1個(gè)4號(hào)逆變器。成本價(jià)為+6900=32528元。南墻排列光電池4西墻對(duì)于卜來(lái)說(shuō)，有1470個(gè)小時(shí)工作。相對(duì)于的，165懵療F孑80咖的值有593個(gè)結(jié)果。工F=/fir -在額定功率下工作1642個(gè)小時(shí)。加=具體排列如圖3所示/西二西墻可以安裝11個(gè)光電池，用6號(hào)逆變器，一起并聯(lián)。成本價(jià)為 11 X 4000+15000=59000西墻排列光電池（圖3）5.東墻對(duì)于來(lái)說(shuō)，有1168個(gè)小時(shí)對(duì)于創(chuàng)，165瞬、F事80豹/的值有815個(gè)結(jié)果，藝F=fff< |伽-在額定功率下工作1318個(gè)小時(shí)。也二:

18、U 二東墻一共有9個(gè)光電池，用6號(hào)逆變器，都并聯(lián)。成本價(jià)為 94000+15000=51000元東墻排列光電池（圖4）所以總成本價(jià)為 157900+51000+59000+32528=30042元怙 6788 61 + 1278.648 + 2107. 93 + 1420. 74 = 11595. 928 十年收益，35年收益元。10-25年每年收益下降為元，25以后收益下降為元共28年可以回本 問(wèn)題二模型的準(zhǔn)備太陽(yáng)方位角a和高度角h示意圖cos a其中太陽(yáng)高度角h=90° - （© -23° 26' X sin茲務(wù)）其中r是具體日期月 份12345678

19、9101112月 日 序151515151515151515151515距 離6433533930927824821718615612595高度角赤 緯 角距離春分（3月20日）的天數(shù)。各月代表日距離的高度角（表 4）Binsin > * sin 5CP第申太陽(yáng)方位角284 * 沖 太陽(yáng)赤緯角S =; . .（n為日序）各月代表日日序如下表所示：各月代表日日序月 份123456789101112月 日 序171616151511171615151410年 日 序174775105135162198228258288318344赤道平面地軸太陽(yáng)直射平面太陽(yáng)時(shí)角3,磯為水平面日出時(shí)太陽(yáng)時(shí)角，

20、和為傾斜面上日落時(shí)太陽(yáng)時(shí)角,'為傾斜面上日出時(shí)太陽(yáng)時(shí)角光伏電池安裝方位角丫為光伏電池與正南方向的夾角 模型的建立對(duì)于非屋頂?shù)臇|西兩墻，在調(diào)整角度T和丫使。增大的基本思想是使太陽(yáng) 輻射角度基本接近于法向，但是這樣會(huì)最大面積的遮擋其它光伏電池的采光，反 而使利益最小，所以在東西墻面我們?nèi)匀徊捎觅N附安裝方式， 對(duì)于背向陽(yáng)光的北 墻，基本忽略在其以架空方式安裝所增加的收益，與第一問(wèn)中的安排保持一致。 僅在南墻屋頂考慮最佳傾斜角度和最佳方位角。查閱資料得到水平面日出時(shí)太陽(yáng)時(shí)角 af = rccos f - tg tg b丿對(duì)于冬半年，磐=-3 £每月的總輻射量的二你in 8 +B +

21、G，簡(jiǎn)化得到負(fù)?半?yún)栍駃”（召卡jt） + Cfp(sinin a>cos d - 如西in t?cos 0)in5cos G * s聲in (5sin 0尿-貝p如于盤 P，。二 sin 3心§ 申 + 3貞 inSE。，x=tn "烷那么旳訟二"F手訂+ 5，此時(shí)（0 * X）二90" x確定便能得到佳角度類比于冬半年，下半年的變化為將a廿替換為3© - COS-tan（0-日）tan存二 (sin 3 點(diǎn)d (cos >cos 8 十昱in。暮 in 8") +(s i n cos & - cos s i n

22、 )s i n d | + &j + *1 - cos 3Gp由上式可以得到每個(gè)月的最佳傾角*|。并用計(jì)算機(jī)算出年最佳傾角：一O同時(shí)年太陽(yáng)輻照強(qiáng)度最大，F(xiàn)=i 八1查閱資料2得到傾角對(duì)太陽(yáng)輻照值的影響為：傾角上的太陽(yáng)輻照值F赫=F法X La = cos cos h sin 5cos Acos asin Asir 4f * sin $cos acos /icos $模型的求解由于目標(biāo)地理位置處于北半球，且由附件2易得出南墻的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最強(qiáng)，所以在這里我們令光伏電池的安裝方位角丫=0o由公式可計(jì)算得出表6:相關(guān)量的值月份G0tan爼3 0HbHd171313.8740.1r -20.91

23、69671.2264950014.2421299.63286272.2040.1-12.954678.8308355884.6030387.6013131683.3540.1 :P -2.4177387.9624490179.2741504.084145922.1940.19.4148998.0264390966.4854955.7115169263.9040.1 :P 18.79191106.65057108500.5960763.31 6175861.2640.1 J:23.08591111.03462118785.0857076.187173558.3540.121.18369109.0

24、4707101889.0671669.298154360.9940.113.45495101.6226395252.8859108.119125983.3540.12.2168891.8680477876.6248106.731 10106847.2640.1 ；r -9.5993981.8122374303.1032544.161168036.0940.1-18.9119573.2315845315.2922720.801257175.2040.1-23.0496269.0040435143.0222032.18公式進(jìn)行效率的計(jì)算。得到12個(gè)月份南墻和屋頂?shù)妮椪樟咳缦卤硭? 在最佳角度下各

25、個(gè)月份的太陽(yáng)輻照強(qiáng)度南墻屋頂F M 200F < 8080 W F W 165F N 165工作時(shí)間1936-5131914太陽(yáng)輻照總 和（表 7）那么南墻每塊電池每年收益 '車二，南墻總收益/娛二，/西二屋頂每塊電池每年收益- +=元，屋頂每年收益元?？偸找鏋樵?。10-25年收益為每年元，25年以后收益下降為元，35年共收 益元。成本價(jià)共為300428元，則回收成本需要年。比中的成本回收年限縮短。電池板架空效果圖（圖5）冋題三模型的準(zhǔn)備由上面和可以分別得知各個(gè)面上的最優(yōu)電池選擇和最佳角度， 在此基礎(chǔ)上對(duì) 小屋進(jìn)行擴(kuò)建，由可知架空方式收益大于貼附方式， 所以在這里我們?nèi)匀徊捎玫?

26、二個(gè)問(wèn)題中的角度方式。在南面和屋頂進(jìn)行光伏電池的架設(shè)，并在西墻按照問(wèn)題 1的解決方法進(jìn)行貼附式鋪設(shè)。結(jié)合附件7,大致得出小屋的形狀。模型的建立對(duì)屋頂有約束條件：設(shè)小屋長(zhǎng)為a，寬為b。” 呂學(xué)2? W 743 W b W 已 W 15t b * tan 0 W 2 60:7 齊 V類比南墻，此時(shí)因?yàn)樵O(shè)計(jì)小屋比較規(guī)整，所以也和屋頂一樣優(yōu)先選用門型號(hào) 的光伏電池。模型的求解屋頂在其約束條件下，共鋪設(shè)35塊"光伏電池板。其中24塊為每4塊串聯(lián)， 共6串并聯(lián)，用16號(hào)逆變器。剩下11塊，用6號(hào)逆變器并聯(lián)。屋頂長(zhǎng)寬為15 米X米。與第一問(wèn)類似，我們選擇用民電池板，一個(gè)16號(hào)和一個(gè)6號(hào)逆變器。 南

27、墻共19塊，其中18塊每三個(gè)一組，六組相并，用1個(gè)15號(hào)逆變器和一 個(gè)3號(hào)逆變器。屋頂和南面效果圖（圖6）在這里屋頂?shù)目偸找鏋?元，南墻的總收益為 比站認(rèn)三， 西墻貼三塊，/西二刃4 89元。4號(hào)逆變器。那么這個(gè)小屋的總收益1=元.10-25年的收益為元，25年以后年收益為元總成本為 574000+6900+35000+15000+22000+4500=311400成本回收年限為年。六、模型的評(píng)價(jià)與改進(jìn)模型的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：1. 數(shù)據(jù)的完整性，對(duì)附件4中給出的一年的完整數(shù)據(jù)進(jìn)行了整體的計(jì)算，沒(méi)有采取平均值或者近似值而是完全遵照原始數(shù)據(jù)，減小了不必要的誤差。2. 對(duì)眾多的指標(biāo)用科學(xué)的方式進(jìn)行選取，同時(shí)

28、對(duì)一些未量化的指標(biāo)建立模 型，進(jìn)行科學(xué)合理的量化，由這些指標(biāo)確定光伏太陽(yáng)能電池板的合理鋪設(shè)方式。3. 模型的求解最大程度結(jié)合實(shí)際，并對(duì)一些問(wèn)題采用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。4. 使用EXCELS行數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化，大大減少了實(shí)際工作量。 缺點(diǎn)：1. 由于所給的數(shù)據(jù)自身存在局限性，我們對(duì)各個(gè)立面的散射輻射強(qiáng)度不能進(jìn) 行優(yōu)化計(jì)算。2. 模型的使用范圍存在局限性，在本文中山西大同市適用，并不適于高緯度 地區(qū)。模型的檢驗(yàn)各問(wèn)題結(jié)果比較表35年收益（萬(wàn)元）投資回收年限（年）問(wèn)題一”8問(wèn)題二冋題三（表 8）太陽(yáng)能電池板由貼附安裝到架空安裝，小屋的建造方式的改變將模型逐步優(yōu)化， 收益不斷增加，投資回收年限隨之減少，這是與實(shí)際情況相符合的，說(shuō)明此模型 具有一定的參考性和可行性。模型的推廣不僅對(duì)于光伏電池的應(yīng)用，對(duì)于太陽(yáng)能熱水器也有參考價(jià)值，在進(jìn)行熱水器 的安裝和管理方面具有很好的參考價(jià)值。參考文獻(xiàn)1.陳雷，大科技科技天地，2011年第4期2張方華，朱成花，嚴(yán)仰光.雙向DC-DC變換器的控制模型J.中國(guó)電機(jī)工程 學(xué)報(bào)， (11) :46-49.3. 劉祖明，李迎軍，謝建，等 . 固定式聯(lián)網(wǎng)光伏方陣的最佳傾角 J. 云南師范 大學(xué)學(xué)報(bào)， 2000, 20(6):24-28.4.