Türkiye'nin güneş ekserjisi potansiyel atlasının (GExPATR) oluşturulması
Creation of Turkey's solar exergy potantial atlas (SExPATR)
Yazar: LEVENT EZELSOY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER EREN
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu çalışmada, Türkiye'deki tüm iller için güneş ışınım ekserjisi değerleri (MJ/m2yıl) hesaplanarak Türkiye'nin yıllık ve aylık olarak güneş ekserjisi potansiyel atlasları (GExPATR) oluşturulmuştur. Ayrıca, güneş ışınım ekserjisi değerleri (MJ/m2yıl) Hatay ilinin tüm ilçeleri içinde hesaplanarak Hatay ilinin de yıllık ve aylık olarak güneş ekserjisi potansiyel atlasları (GExPATR-31) oluşturulmuştur. Türkiye için yıllık güneş ışınım ekserjisi değerleri 4346,67 MJ/m2yıl ve 5613,68 MJ/m2yıl arasında hesaplanmış ve ortalama yıllık güneş ışınım ekserjisi miktarı da 5034,37 MJ/m2yıl olarak belirlenmiştir. En yüksek değer Karaman ili için ve en düşük değer de Bartın ili için saptanmıştır. Aylık güneş ışınım ekserjisi değeri ortalama olarak 160,25 MJ/m2ay ile en düşük Aralık ayında ve 665,06 MJ/m2ay ile en yüksek Temmuz ayında belirlenmiştir. Yıllık ekserji/enerji oranı % 92,95 ile % 94,17 arasında hesaplanmış ve yıllık ortalama olarak değeri ise % 93,39 olarak saptanmıştır. Ayrıca, Hatay ilinin de yıllık güneş ışınım ekserjisi değerleri 4666,43 MJ/m2yıl ve 5259,37 MJ/m2yıl arasında hesaplanmış ve ortalama yıllık güneş ışınım ekserjisi miktarı da 5127,99 MJ/m2yıl olarak belirlenmiştir. En yüksek değer Hassa ilçesi için ve en düşük değer de Yayladağı ilçesi için saptanmıştır. Hatay ili için aylık güneş ışınım ekserjisi değeri ortalama olarak 183,58 MJ/m2ay ile en düşük Aralık ayında ve 663,27 MJ/m2ay ile en yüksek Haziran ayında belirlenmiştir. Yıllık ekserji/enerji oranı değerleri % 93,05 ile % 93,50 arasında hesaplanmış ve yıllık ortalama değeri ise % 93,27 olarak saptanmıştır. PV pillerin ekserjetik verimini belirlemede kullanılan W/m2 biriminden güneş ışınım ekserjisi değerleri, Türkiye geneli için aylara bağlı olarak 270,75 W/m2 -822,86 W/m2 aralığında değişmiş, yıllık ortalama güneş ışınım ekserjisi 505,21 W/m2 olarak belirlenmiştir. Hatay ili geneli için de ortalama güneş ışınım ekserjisi, aylara bağlı olarak 153,73 W/m2 - 576,11 W/m2 aralığında değişmiş, yıllık ortalama güneş ışınım ekserjisi 446,20 W/m2 olarak belirlenmiştir. Son olarak, elektrik üretimi amacıyla Hatay ili Antakya ilçesinde kurulmuş olan 50 W'lık ve 0,35 m2'lik bir yüzey alanına sahip polikrisatil güneş pili (PV) modülünün ekserjetik verimi, 553,97 W/m2 güneş ışınım ekserjisi değerine göre Temmuz ayı için ortalama % 6,80 olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
In this study, Turkey's annual and monthly solar exergy potential atlases (SExPATR) has been created by calculating exergy of solar radiation values for all provinces in Turkey (MJ/m2yr). In addition, solar radiation exergy values (MJ/m2yr) were calculated in all the districts of Hatay Province and yearly and monthly solar exergy potential atlas (SExPATR-31) were formed in Hatay Province. Annual solar radiation exergy values for Turkey 4346,67 MJ/m2yr and 5613,68 MJ/m2yr calculated and the average annual solar radiation exergy amount was set at 5034,37 MJ/m2yr. The highest value was determined for Karaman province and the lowest value for Bartın province. The average monthly solar radiation exergy value was determined as 160,25 MJ/m2months in average at the lowest December and 665,06 MJ/m2months in July at the highest. The annual exergy / energy ratio was calculated between 92,95% and 94,17%, with an annual average value of 93,39%. In addition, annual solar radiation exergy values of Hatay Province were calculated between 4666,43 MJ/m2yr and 5259,37 MJ/m2yr and average annual solar radiation exergy amount was determined as 5127,99 MJ/m2yr. The highest value was determined for the Hassa district and the lowest value for the Yayladağı district. The average of Hatay province monthly solar radiation exergy value was determined as 183,58 MJ/m2months in average at the lowest December and 663,27 MJ/m2months in June at the highest. Annual exergy / energy ratio values were calculated between 93,05% and 93,50% and the annual average value was 93,27%. PV batteries are used in determining the exergetic efficiency W/m2 unit from solar radiation exergy values, Turkey, depending on the month for the general 270,75 W/m2 – 822,86 W/m2 ranged from average annual solar radiation exergy of 505,21 W/m2. The average solar radiation exergy for Hatay province general was changed between 153,73 W/m2 - 576,11 W/m2 depending on the month, and the annual average solar radiation exergy was determined as 446,20 W/m2. Finally, the exergetic yield of the polycrystalline PV battery module with 50 W and a surface area of 0,35 m2 established in Antakya disctrict in Hatay province for the purpose of electricity production, acording to 553,97 W/m2 solar radiation exergy value, the average for July was calculated as 6,80%.