UZUN SÜRELİ VERİLERE DAYALI GÜNEŞ RADYASYONUNUN EKSERJİ VE ENERJİ ANALİZİ
EXERGY and ENERGY ANALYSIS of SOLAR RADIATION BASED on LONG-TERM DATA
Yazar: AYLİN ÇEVİK
Danışman: DOÇ. DR. SELMİN ENER RÜŞEN
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı / Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Tüm güneş enerjisi sistemlerini analiz etmek için seçilen bölgeye ait enerji ve ekserjinin bilinmesi çok önemlidir. Bu çalışmada, Türkiye'de 8 istasyon için yatay bir yüzey üzerinde güneş ışınımının enerji ve ekserji çalışması yapılmıştır. Öncelikle yer gözlem istasyonlarından ölçülerek elde edilen küresel güneş radyasyonu verileri temin edilmiştir. Bu yer gözlem verileri ve istatistiksel modeller kullanılarak seçilen bölgelere ait yeni küresel güneş radyasyonu (enerjisi) tahmin modelleri oluşturulmuş ve her istasyon için tahminler yapılmıştır. Tahmin sonuçları gerçek yer gözlem değerleri ile karşılaştırılarak doğruluğu kanıtlanmıştır. Benzer şekilde yer gözlem istasyonlarından alınan gerçek ölçüm verileri ile Petela, Jeter ve Onyegegbu-Morhenne ekserji bağıntıları kullanılarak her istasyon için ekserji analizi yapılmıştır. Ayrıca bu ekserji bağıntıları, yeni küresel güneş radyasyonu tahmin modellerinden elde edilen veri setleri kullanılarak da hesaplanmıştır. Tüm ekserji analiz sonuçları, mukayese yöntemleri kullanılarak kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, ekserji analizinde istatistiksel tahmin modellerinin de kullanılabilir olduğu ispatlanmıştır. Ek olarak, bu çalışmada Türkiye'de seçilen 8 istasyon için yeni ekserji tahmin modeli geliştirilmiştir. Sonuç olarak, küresel güneş radyasyonunun istatistiksel tabanlı yeni geliştirilen ekserji tahmin yöntemlerinden Quadratik (polinom) ekserji yönteminin Türkiye'de seçilen istasyon için doğru ekserji analizi değerleri verdiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
It is very important to know the energy and exergy of the selected region in order to analyze all solar energy systems. In this study, energy and exergy studies of solar radiation on a horizontal surface were carried out for 8 stations in Turkey. First of all, global solar radiation data obtained by measuring from ground observation stations were obtained. Using these ground observation data and statistical models, new global solar radiation (energy) prediction models for selected regions were created and predictions were made for each station. Estimation results were compared with real ground observation values and their accuracy was proven. Similarly, exergy analysis was performed for each station using the actual measurement data from the ground observation stations and the exergy formulas of Petela, Jeter, and Onyegegbu-Morhenne. In addition, these exergy relations were calculated using datasets obtained from the new estimation of the global solar radiation models. All exergy analysis results obtained were compared using common comparative methods. According to the results obtained, it has been proven that statistical estimation models can also be used in exergy analysis. Besides, a new statistical exergy estimation model was developed for 8 stations selected in Turkey in this study. In conclusion, it has been observed that the Quadratic (polynomial) exergy method, one of the newly developed statistical-based exergy estimation methods of global solar radiation, gives correct exergy analysis values for the selected station in Turkey.