Türkiye'nin güneş ekserjisi potansiyelinin belirlenmesi ve ekserji haritasının oluşturulması
Determination of Turkey's solar exergy potential and creation of an exergy map
Yazar: ASLI DURAN
Danışman: PROF. DR. AHMET KABUL
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Enerji ihtiyacında, artan insan nüfusu ve hızlı sanayileşme süreci gibi nedenlerle dünya genelinde sürekli bir artış yaşanmaktadır. Bu artan talep, enerji sektörü üzerinde ciddi endişeleri de beraberinde getirmektedir. Halihazırda dünya enerji ihtiyacının %80'inden fazlası kömür, doğal gaz ve petrol gibi geleneksel fosil yakıtlarla karşılanmaktadır. Fosil yakıtların sınırlı bir kaynakta olması ve hava kirliliği, iklim değişikliği ve ekosistem tahribatı gibi çevresel sorunlara olumsuz etki yapmaktadır. Bu bağlamda, gelecek nesillerin sürdürülebilir büyümesi fosil yakıtlardan uzaklaşarak daha çevre dostu ve sürdürülebilir enerji kaynaklarına yönelmelerine bağlıdır. Yenilenebilir enerji kaynakları sınırsız bir potansiyele sahiptir ve güneş, rüzgar, hidroelektrik, jeotermal enerji ve biyokütle gibi doğal kaynaklardan elde edilir. 
Termodinamiğin birinci yasasına göre yapılan enerji analizi kullanılabilir maksimum enerji miktarını görmek açısından yetersiz kaldığı için bu çalışmada, kullanılabilir maksimum güneş enerjisi potansiyelini görmek açısından, termodinamiğin ikinci yasasına dayalı ekserji analizinin yapılmıştır. Böylelikle güneş ışınımın potansiteyine göre ne kadar verimli olduğunun yanı sıra, güneş ışınımından daha fazla ne kadar iş elde edilebileceği görülmüştür.
Bu amaçla Türkiye'nin (26°- 45° doğu meridyenleri, 36°- 42° kuzey paralelleri) güneş enerjisinin maksimum kullanılabilirliğinin hesaplanabilmesi için NASA'dan 22 yılık ortalama meteorolojik veriler kullanılmıştır. Bu veriler kullanılarak Türkiye'nin enlem açısına göre yatay düzlem ve üç farklı eğim açısında (21°, 39° ve 57°) güneş ekserji potansiyelini veren haritalar her ay için ayrı ayrı oluşturulmuştur.

Abstract:
There has been a continuous increase in energy demand worldwide due to the growing human population and rapid industrialization process. This increasing demand raises serious concerns for the energy sector. Currently, more than 80% of the world's energy needs are met by traditional fossil fuels such as coal, natural gas and oil. Fossil fuels are in limited supply and have a negative impact on environmental issues such as air pollution, climate change and ecosystem destruction. In this context, the sustainable growth of future generations depends on moving away from fossil fuels and towards more environmentally friendly and sustainable energy sources. Renewable energy sources have unlimited potential and are derived from natural resources such as solar, wind, hydropower, geothermal energy and biomass. 
Since the energy analysis based on the first law of thermodynamics is insufficient to see the maximum amount of energy available, in this study, exergy analysis based on the second law of thermodynamics was performed to see the maximum available solar energy potential. Thus, it is seen how efficient solar radiation is according to its potential, as well as how much more work can be obtained from solar radiation.
For this purpose, 22 years of average meteorological data from NASA were used to calculate the maximum availability of solar energy in Turkey (26°- 45° east meridians, 36°- 42° north parallels). Using these data, maps of the solar exergy potential in the horizontal plane and three different inclination angles (21°, 39° and 57°) according to the latitude angle of Turkey were created separately for each month.