Hüsamettin BULUT, Orhan BÜYÜKALACA, Tuncay YILMAZ

Akdeniz Bölgesinde yatay düzleme gelen günlük toplam güneş ışınımının modellenmesi

Bu çalışmada, Akdeniz bölgesi için, uzun dönem, ölçüm verileri kullanılarak, yatay düzleme gelen günlük toplam güneş ışınım şiddeti bir trigonometrik fonksiyonla ifade edilmiştir. Bu fonksiyondan türetilen değerlerin, ölçülen değerlere göre ortalama mutlak, bağıl ve standart hataları ve korelasyon katsayısı gibi istatistiksel parametreleri hesaplanmıştır. Ölçülen güneş ışınım değerleri yıl içinde ve yıllara göre dalgalanma göstermekle birlikte, geliştirilen eşitliğin uzun dönem ölçüm değerlerini iyi bir şekilde temsil ettiği görülmüştür. Model sonucunda ortaya çıkan değerler, literatürde Akdeniz bölgesi için verilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Geliştiren bu basit modelin, güneş enerjisi uygulamalarında, Akdeniz bölgesindeki illerde yatay düzleme gelen günlük toplam ışınım değeri için rahatlıkla kullanılabileceği ve ölçüm değerlerini istatistiksel olarak da iyi bir şekilde temsil ettiği görülmüştür. Ayrıca bu model diğer bölgeler için de genişletilebilir.

Modelling of daily global solar radiation on a horizontal surface in the Mediterranean Region

In this study, a simple model to estimate daily global radiation on a horizontal surface is developed using long-term measured data for 7 locations in the Mediterranean region. The model is based on a trigonometric function, which has only one independent parameter, namely the day of the year. The coefficients of model were determined by considering mean absolute error, mean relative error, root-mean-square error, and correlation coefficient. It is seen that the model has a good agreement with the long-term measured data. The model is also compared with the data available in literature. It is expected that the model developed for daily global solar radiation will be useful to the designers of energy related systems as well as those who need to have fairly good estimates of yearly variation of global solar radiation for Mediterranean region. The model can be also implemented to the other region.

PDF

___

1.Singh,O.P., Srivastava,S.K., Gaur,A., "Empirical relationship to estimate global radiation from hours of sunshine", Energy Conversion and Management, 37(4), 501-504, 1996.

2.Badescu,V., "Correlations to estimate monthly mean daily solar global irradiation: application to Romania", Energy, 24(10), 883-893, 1999.

3.Trabea,A.A., Shaltout,M.A., "Correlation of global solar radiation with meteorological parameters over Egypt", Renewable Energy, 21(2), 297-308, 2000.

4.Toğrul,I.T., Onat,E., "A study for estimating solar radiation in Elazığ using geographical and meteorological data", Energy Conversion and Management, 40(14), 1577-1584, 1999.

5.Hepbaşlı, A., Ulgen,K., "Prediction of solar radiation parameters through clearness index for Izmir", Turkey, Energy Sources, 24(8), 773-785, 2002.

6.Ulgen,K., Hepbaşlı,A., "Comparison of solar radiation correlations for Izmir", Turkey, international Journal of Energy Research, 26(5), 413-430, 2002.

7.Toğrul,I.T., Onat,E., "Global solar radiation over Turkey: comparison of predicted and measured data", Renewable Energy, 25(1), 55-67, 2002.

8.Ecevit,A., Akınoğlu,B.G., Aksoy,B., "Generation of a typical meteorological year using sunshine duration data", Energy, 27(10), 947-954, 2002.

9.Wong,L.T, Chow,W.K., "Solar radiation model", Applied Energy, £9(3), 191- 224, 2001.

10.Oğulata,R.T, "Türkiye için bazı iklimsel değerlerin eşitliklerle ifade edilmesi",Termodinamik, 62, 90-95, 1997.

11.Kaygusuz,K., Ayhan,T, "Analysis of solar radiation data for Trabzon", Turkey, Energy Conversion and Management, 40(5), 545-556, 1999.

12.Kaygusuz,K., "The comparison of measured and calculated solar radiations in Trabzon",Turkey, Energy Sources, 21(4), 347-353, 1999.

13.Dincer,I., Dilmac,S., Ture,I.E., Edin,M.,"A simple technique for estimating solar radiation parameters and its application for Gebze", Energy Conversion and Management, 37(2), 183-198, 1995.

14.Bulut,H., Büyükalaca,O., Yılmaz,T., "Bazı iller için güneş ışınımı, güneşlenme süresi ve berraklık indeksinin yeni ölçümler ışığında analizi", Güneş Günü Sempozyumu Bildiler Kitabı, s.22-29, Kayseri, 1999.

15.Yılmaz, T., Bulut,H., "Şanlıurfa ili için meteorolojik değerlerin günlük, yıllık değişiminin sürekli fonksiyonlarla ifadesi", 4. Ulusal Soğutma ve Mimlendirme Tekniği Kongresi Bildiriler Kitabı, s. 188-198, Adana, 1996.

16.Şen,Z., Tan,E., "Simple models of solar radiation data for Northwestern part of Turkey", Energy Conversion and Management, 42(5), 587-598, 2001.

17.Oğulata,R.T., Oğulata,S.N., "Solar radiation on Adana", Turkey, Applied Energy, 71(4), 351-358, 2002.

18.Güneş,M.,"Comparison of total horizontal solar radiation measurements with some existing models for Turkey", Energy Sources, 24(8), 735-742, 2002.

19.Güneş, M., "Analysis of daily total horizontal solar radiation measurements in Turkey", Energy Sources, 23, 563-570, 2001.

20.Fakıoğlu,T., Ecevit,A., "Türkiye'deki çeşitli istasyonlarda toplam ve saatlik güneş ışıma hesap değerleri", Isı Bilimi ve Tekniği, Dergisi, 9(1-2), 27-32, 1998.

21.Ulgen,K., Hepbaşlı,A., "Estimation of Solar Radiation Parameters for Izmir", Turkey, International Journal of Energy Research, 26, 807-823, 2002.

22.Bulut, H., "Typical solar radiation year for southeastern Anatolia", Renewable Energy, 29/9, 1477-1488, 2004.

23.Bulut, H., "Generation of typical solar radiation data for Istanbul", Turkey. International Journal of Energy Research, 27(9), 847-855, 2003.

24.Ünal,A., Tanes,Y., Onur,H.Ş., "Günlük ortalama güneş ışınımı ve sıcaklık değerlerinin sürekli fonksiyonlarla ifadesi, fonksiyon parametrelerinin Türkiye'deki dağılımı", Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 8(4), 37-45, 1986.

25.Knight,K.M., Klein,S.A., Duffie,J.A., "A methodology for the synthesis of hourly weather data", Solar Energy, 46(2), 109-120, 1991.

26.Gordon,J.M., Reddy,T.A.,"Time Series analysis of daily horizontal solar radiation", Solar Energy, 41(3), 215-226, 1988.

27.Alaruri,S.D., Amer,M.F., "Empirical regression models for weather data measured in Kuwait during the years 1985, 1986, and 1987", Solar Energy, 50(3), 229-233, 1993.

28.Sezai, I., Taşdemiroğlu, E., Evaluation of the meteorological data in Northern Cyprus, Energy Conversion and Management, 36(10), 953-961, 1995.

29.Supit,I., Kappel,R.R.V., "A simple method to estimate global radiation", Solar Energy, 63(3), 147-160, 1998.

30.Santamouris,M., Mihalakakou,G., Psiloglou,B., Eftaxias,G., Asimakopoulos,D.N., "Modelling the global solar radiation on the Earth's surface using atmospheric deterministic and intelligent data-driven techniques", Journal of Climate, 12(10), 3105-3116, 1999.

31.Mohandes,M., Balghonaim,A., Kassas,M., Rehman,S., Halawani,T.O., "Use of radial basis functions for estimating monthly mean daily solar radiation", Solar Energy, 68(2), 161-168, 2000.

32.Dorvlo,A.S., "Fourier analysis of meteorological data for Seeb", Energy Conversion and Management, 41(12), 1283-1291, 2000.

33.Jain,P.K., Lungu,E.M., "Stochastic models for sunshine duration and solar irradiation ", Renewable Energy, 27(2), 197-209, 2002.

34.Genç,A., Kınacı,İ., Oturanç,G., Kurnaz,A., Bilir,Ş., Özbalta,N., "Statistical analysis of solar radiation data using cubic spline functions ", Energy Sources, 24(12),1131-1138,2002.

35.Zeroual,A., Ankrim,M., Wilkinson,A.J., "Stochastic modelling of daily global solar radiation measured in Marrakech, Morocco", Renewable Energy, 6(7), 787-793,1995.

36.Uyarel,A.Y., Öz,E.S, "Güneş enerjisi ve uygulamaları", Birsen Yayınevi,İstanbul, 1987.

37.Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Yapı İşleri Genel Müdürlüğü, Teknik El Kitapları 3, Güneşli su ısıtıcıları, Başbakanlık Basımevi, Ankara, 1984.

38.TS 3817, Güneş enerjisi-su ısıtma sistemlerinin yapımı tesis, ve işletme kuralları, Türk Standardları Enstitüsü (TSE), Ankara, 1994.

39.Kılıç,A., Öztürk,A., "Güneş Enerjisi", Kipaş Dağıtımcılık, İstanbul, 1983.

40.Hsieh,J.S., "Solar Energy Engineering", Prentice-Hall, New Jersey, 1986.