仲恺B题_许建城仲恺B题_许建城.doc

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题 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 3307 所属学校（请填写完整的全名）： 仲恺农业工程学院 参赛队员 (打印并签名) ：1. 许建城 2. 陈智威 3. 许亚玲 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)： 吴东庆、杨志伟 日期： 2012年09月 10 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）：  A题 太阳能小屋的设计 摘要 在设计太阳能小屋需要考虑太阳辐射强度、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）等因素。因此，在小屋的设计中，研究光伏电池在小屋外表面的优化铺设是很重要的问题。如何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，并计算出小屋寿命期内的发电总量、经济效益及投资的回收年限具有现实意义。 问题1：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。基于地球地平坐标系统、太阳辐射分散原理，考虑了每种光伏电池的发电效率，优先采用了效率值较高的光伏电池进行贴附安装，并根据要求进行串并联组合排列电池发证。最后通过模型进行验证，确保发电量大的同时能够获得更高经济效益。由模型求得最低投入的成本为191976.8元；并求得收回成本年限为20年。在35年时获得的利润为173624.4元。 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，选择架空方式安装光伏电池。从分散原理建立电池板倾斜角与太阳水平散射辐射强度跟太阳法向辐射强度之间的关系，从而建立它们之间的模型，最终得出最佳的倾斜角33.2010。 问题3：根据给出的小屋建筑要求重新设计一个小屋，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。根据条件，建立屋子三维尺寸的线性规划模型，通过穷举有哪些信誉好的足球投注网站求出屋子的尺寸大小。期间，综合多种剪枝策略缩小问题有哪些信誉好的足球投注网站空间，在有限的时间找到较优解。由于问题本身是一个NP难题，最优解仍无法得到，有待完善 关键词：太阳能小屋 光伏电池 逆变器 发电量 优化铺设 1 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