Ankara İlinin Uzun Dönem Global Güneş Işınım Şiddeti, Güneşlenme Süresi ve Hava Sıcaklığı Verilerinin Analizi ve Eğri Uydurma Metotlarıyla Modellenmesi

Mehmet Yeşilbudak; Medine Çolak; Ramazan Bayındır

doi:10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.336830

Ankara İlinin Uzun Dönem Global Güneş Işınım Şiddeti, Güneşlenme Süresi ve Hava Sıcaklığı Verilerinin Analizi ve Eğri Uydurma Metotlarıyla Modellenmesi

Öz

Güvenli, çevre dostu ve sürdürülebilir olan fotovoltaik enerji sistemlerinin kurulumlarında solar parametreler hakkındaki bilgiler önemlidir. Bu çalışmada, öncelikle, Ankara ilinin uzun dönem global güneş ışınım şiddeti, güneşlenme süresi ve hava sıcaklığı verileri yıllık, aylık ve günlük bazda detaylı olarak analiz edilmiştir. Sonrasında, uzun dönem aylık toplam global güneş ışınım şiddeti, aylık toplam güneşlenme süresi ve aylık ortalama hava sıcaklığı verilerinin modellenmesi amacıyla polinom, Gauss ve Fourier olmak üzere üç farklı ampirik metot kullanılmıştır. Söz konusu ampirik metotların veri modelleme performanslarını kıyaslamak için belirlilik katsayısı ve karekök ortalama hata istatistiksel test ölçekleri olarak hesaplanmıştır. En iyi sonuçları sağlayan ampirik metotlar Ankara iline ait solar karakteristiklerin yüksek kararlılıkta modellenmesine imkan vermiş ve elde edilen çıktılar benzer iklim koşullarına sahip diğer yerler için önemli bir kaynak teşkil etmektedir.

Anahtar Kelimeler

Global Güneş Işınım Şiddeti,Güneşlenme Süresi,Hava Sıcaklığı,Veri Analizi,Eğri Uydurma Metotları,Modelleme

References

[1] Internet: International Energy Agency, “Electricity Information 2016”, http://dx.doi.org/10.1787/electricity-2016-en, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.
[2] Internet: International Energy Agency, “World Energy Outlook 2016”, http://dx.doi.org/10.1787/weo-2016-en, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.
[3] Internet: REN21, “Renewables 2016 Global Status Report”, http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2016/06/GSR_2016_Full_Report.pdf, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.
[4] Y. Shi, R. Xie, L. Wang, Y. Shi and H. Li, “Switching characterization and short-circuit protection of 1200V SiC MOSFET T-Type module in PV inverter application”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, DOI: 10.1109/TIE.2017.2682800.
[5] M. Despotovic, V. Nedic, D. Despotovic and S. Cvetanovic, “Evaluation of empirical models for predicting monthly mean horizontal diffuse solar radiation”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 56, pp. 246-260, April 2016.
[6] B. Jamil and N. Akhtar, “Comparison of empirical models to estimate monthly mean diffuse solar radiation from measured data: Case study for humid-subtropical climatic region of India”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 77, pp. 1326-1342, September 2017.
[7] E.P.M. Filho, A.P. Oliveira, W.A. Vita, F.L.L. Mesquita, G. Codato, J.F. Escobedo, M. Cassol and J.R.A. Franca, “Global, diffuse and direct solar radiation at the surface in the city of Rio de Janeiro: Observational characterization and empirical modeling”, Renewable Energy, vol. 91, pp. 64-74, June 2016.
[8] H.C. Bayrakci, C. Demircan and A. Kecebas, “The development of empirical models for estimating global solar radiation on horizontal surface: A case study”, DOI: 10.1016/j.rser.2017.06.082.

[9] N. Arslanoglu, “Empirical modeling of solar radiation exergy for Turkey”, Applied Thermal Engineering, vol. 108, pp. 1033-1040, August 2016.
[10] H.B. Yildirim, O. Celik, A. Tekec and B. Barutcu, “Estimating daily global solar radiation with graphical user interface in Eastern Mediterranean Region of Turkey”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, DOI: 10.1016/j.rser.2017.06.030.
[11] W. Liao, X. Wang, Q. Fan, S. Zhou, M. Chang, Z. Wang, Y. Wang and Q. Tu, “Long-term atmospheric visibility, sunshine duration and precipitation trends in South China”, Atmospheric Environment, vol.107, pp. 204-216, April 2015.
[12] M. Chelbi, Y. Gagnon and J. Waewsak, “Solar radiation mapping using sunshine duration-based models and interpolation techniques: Application to Tunisia”, Energy Conversion and Management, vol. 101, pp. 203-215, September 2015.
[13] W.E. Alnaser and M.K. Merzaa, “Empirical correlations for the climate data in the Kingdom of Bahrain”, Energy, vol. 30, pp. 2818-2830, November 2005.
[14] M. El-Metwally, “Sunshine and global solar radiation estimation at different sites in Egypt”, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, vol. 67, pp. 1331–1342, September 2005.
[15] W. Zhu, A. Lu, S. Jia, J. Yan and R. Mahmood, “Retrievals of all-weather daytime air temperature from MODIS products”, Remote Sensing of Environment, vol. 189, pp. 152-163, February 2017.
[16] H.C. Ho, A. Knudby, Y. Xu, M. Hodul and M. Aminipouri, “A comparison of urban heat islands mapped using skin temperature, air temperature, and apparent temperature (Humidex), for the greater Vancouver area”, Science of the Total Environment, vol. 544, pp. 929-938, February 2016.
[17] Z. Wenbin, L. Aifeng and J. Shaofeng, “Estimation of daily maximum and minimum air temperature using MODIS land surface temperature products”, Remote Sensing of Environment, vol. 130, pp. 62-73, March 2013.
[18] H.C. Ho, A. Knudby, P. Sirovyak, Y. Xu, M. Hodul and S.B. Henderson, “Mapping maximum urban air temperature on hot summer days”, Remote Sensing of Environment, vol. 154, pp. 38-45, November 2014.
[19] Internet: T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü, https://www. mgm.gov.tr, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.
[20] Internet: Mathworks Documentation, “Polynomial Models”, https://www.mathworks.com/help/curvefit/polynomial.html, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.
[21] Internet: Mathworks Documentation, “Fourier Series”, https://www.mathworks.com/help/curvefit/fourier.html, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.
[22] Internet: Mathworks Documentation, “Gaussian Models”, https://www.mathworks.com/help/curvefit/gaussian.html, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.
[23] Internet: Mathworks Documentation, “Evaluating Goodness of Fit”, https://www.mathworks.com/help/curvefit/evaluating-goodness-of-fit.html, Son Erişim Tarihi: 01.09.2017.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Mehmet Yeşilbudak
NEVŞEHİR HACI BEKTAŞ VELİ ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Türkiye

Medine Çolak
GAZİ ÜNİVERSİTESİ, TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Türkiye

Ramazan Bayındır
GAZİ ÜNİVERSİTESİ, TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Türkiye

Publication Date

March 30, 2018

Submission Date

September 5, 2017

Acceptance Date

November 22, 2017

Published in Issue

Year 2018 Volume: 6 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.336830

IZ

https://izlik.org/JA99NY75DC

Cite

RIS / Bibtex

APA

Yeşilbudak, M., Çolak, M., & Bayındır, R. (2018). Ankara İlinin Uzun Dönem Global Güneş Işınım Şiddeti, Güneşlenme Süresi ve Hava Sıcaklığı Verilerinin Analizi ve Eğri Uydurma Metotlarıyla Modellenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 6(1), 189-203. https://doi.org/10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.336830

Ankara İlinin Uzun Dönem Global Güneş Işınım Şiddeti, Güneşlenme Süresi ve Hava Sıcaklığı Verilerinin Analizi ve Eğri Uydurma Metotlarıyla Modellenmesi

Ankara İlinin Uzun Dönem Global Güneş Işınım Şiddeti, Güneşlenme Süresi ve Hava Sıcaklığı Verilerinin Analizi ve Eğri Uydurma Metotlarıyla Modellenmesi

Öz

Anahtar Kelimeler

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite

Cited By

Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Yerleşkesinde Güneş Enerjisi Santralinin Ekonomik Analizi

Göller Bölgesi İklim Verilerinin Matematiksel Modellenmesi

Afrika Akbabaları Optimizasyon Algoritması Kullanılarak Fotovoltaik Hücre ve Fotovoltaik Modül Parametrelerinin Çıkarımı

Solar energy for the airport ground support equipment – a quantitative study

Türkiye’de Farklı İklim Kuşakları İçin Yapay Sinir Ağları Kullanılarak Güneş Işınımının Tahmini