2015高教杯全国大学生数学建模竞赛论文.docVIP

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）： 辽宁工业大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 王 昊 2. 杨 佳 3. 柴丽英 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)： 刘秀娟 日期： 2012 年 9 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）： 太阳能小屋的设计 摘 要 本文所要讨论的问题可以归结为一个多元整数规划问题。首先，我们根据题意三个要求： 1、需给出小屋外表面光伏电池铺设方案，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； 关键词： 一 问题重述 在设计太阳能小屋时，需在小屋外表面（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、地区的气候与条件条件、安装部位及方式（贴附或架空）等因素影响。因此，小屋外表面的优化铺设至关重要。 根据已知条件和相关数据，对以下三个问题进行模型的建立。 一、根据山西大同市的气象数据，仅考虑贴附安装方式，给出小屋外表面的铺设方案，并根据电池组件的数量和容量，选配相应的逆变器的数量和容量，使小屋的全年太阳能光伏放电量尽可能大，而单位发电量的费用尽可能小，计算出小屋光伏电池35年寿命期内的发电总量、经济效益及投资回报年限。（当前民用电价按0.5元/KWh） 二、选择架空方式安装电池组件，考虑电池板的朝向与倾角对光伏电池工作效率的影响，重新考虑问题一。 三、根据给出的对小屋建设的要求，重新设计一个太阳能小屋，画出小屋的外形图，对所设计的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，选配相应的逆变器，计算相应的结果。 二模型假设与说明 光伏电池组件不可以切割，对于小屋的门窗，不贴附电池板。 考虑电池板的厚度，对于厚度不等的电池板不采用串联的连接方式。 对于山西省大同市的气象数据，抽取12个月份中的同一天（见附表），对各个时刻各个方向的光照辐射强度进行数据拟合（结果见附表），计算出各个面的辐射强度，并求出小屋电池表面一年的太阳辐射强度。 将小屋的房顶部分假设成一个平面，从而对电池板进行优化组合。 三符号说明 小屋的顶部、东部、南部、西部、北部墙面接受的总太阳辐射； 小屋的顶部、东部、南部、西部、北部面积 ； S 总面积； N 太阳能小屋每年接受的总太阳辐射； 电池板贴附方式时的成本； 电池板架空方式时的成本；