星空体育app下载太阳能发电设计论文内容提示:太阳能小屋的设计 摘要 本文主要研究了太阳能小屋的光伏电池铺设问题, 结合当地太阳辐射强度、光伏电池、 逆变器、 房屋构造等特点, 运用统计学知识和数学规划原理, 逐步优化, 得到最佳铺设方案, 取得良好的经济效益。 针对问题一: 建立单目标模型, 将小屋的全年太阳能光伏发电总量尽可能大和单位发电量的费用尽可能小两个目标整合为一个目标, 用“综合性价比” 来表示。 运用相关地理学知识计算出各个方向的太阳辐射总量, 发现北面和顶面朝北太阳辐射强度过小, 不予铺设电池, 结合成本, 发现东面也成亏损状态, 故西面也不铺设电池...
太阳能小屋的设计 摘要 本文主要研究了太阳能小屋的光伏电池铺设问题, 结合当地太阳辐射强度、光伏电池、 逆变器、 房屋构造等特点, 运用统计学知识和数学规划原理, 逐步优化, 得到最佳铺设方案, 取得良好的经济效益星空体育app下载。 针对问题一: 建立单目标模型, 将小屋的全年太阳能光伏发电总量尽可能大和单位发电量的费用尽可能小两个目标整合为一个目标, 用“综合性价比” 来表示。 运用相关地理学知识计算出各个方向的太阳辐射总量, 发现北面和顶面朝北太阳辐射强度过小, 不予铺设电池, 结合成本, 发现东面也成亏损状态, 故西面也不铺设电池。 针对 11 种电池组件型号就发电量、 成本、 综合性价比进行分析,筛选出各个方向上较为符合要求的电池型号。 综合墙面尺寸限制, 再次筛选电池型号和逆变器。 利用矩形排料算法, 通过左底策略和启发式搜索设计出电池铺设方案。 计算得 35 年总发电量为 38 万千瓦时, 35 年净利润为 54199. 9 元, 在 24. 8年时收回成本。 针对问题二: 因为电池板的朝向和倾角均会影响到光伏电池的工作效率, 故需要计算出最佳朝向和最佳倾斜角使电池板的工作效率达到最大, 计算出最佳朝向为南偏西, 最佳倾斜角为 37. 8 度。 南面, 东面和顶部朝北墙面依然不铺设电池, 角度的调整对南面和西面的影响不大, 对顶面的影响较为明显, 故南面和西面的铺设方案和问题一中相同, 由于屋顶倾角为 10. 8 度, 小于最佳倾斜角, 所以将顶面的电池板调整到最佳朝向和最佳倾斜角, 铺设方案模型还是用问题一的矩形排料算法的相关策略。 计算得 35 年总发电量为 58. 68 万千瓦时, 35 年净利润为 95891. 25 元, 在 22. 4 年时收回成本。 针对问题三: 设计小屋时, 顶面用支架支撑成最佳倾斜角。 东面与北面仍然不铺设电池板, 因此把所有的门和窗户全部安装在北面和东面, 天窗开在顶部朝北。 写出非线性约束条件, 利用 lingo 软件进行编程求解。 计算得 35 年总发电量为 108. 4 万千瓦时, 35 年净利润为 134570. 15 元, 在 25. 22 年时收回成本。虽然收回成本的年限差不多, 但是发电量和利润远远原先的小屋。 最后对模型进行分析评价, 进一步改进和完善, 并对模型进行推广。 关键词: 最佳倾斜角 单目标模型 矩形排料算法 左底策略 非线性约束