Investigation of Applicability of Ashrae Clear-Sky Model to Izmir, Turkey

Abstract

Since the ASHRAE clear-sky model gives maximum radiation level on the surface, this model is used for solar heat load calculation of air conditioning systems and building designs. This study deals with the solar-radiation variation over a horizontal surface calculated by the ASHRAE clear-sky model with measurements for Izmir, Turkey (latitude:39°24' N; longitude: 27° 15', altitude: 30m). In the past, various empirical correlations have been developed in order to estimate the global clear sky solar radiation around the world. In this study, a new correlation is also developed to establish a relationship between hourly global solar radiation and zenith angle. The new model is then compared with ASHRAE clear-sky model through correlations available in the literature in terms of the widely used statistical indicators, namely; the mean bias error (MBE), root mean square error (RMSE) and t-statistic (t-stat) tests. The new model predicts the hourly global clear sky solar radiation values as a function of zenith angle better than other available models for Izmir in Turkey

Keywords

• ASHRAE clear-sky model, correlation, error analysis, solar energy

İzmir İline Ashrae Açık Gün Modelinin Uygulanabilirliğinin İrdelenmesi

Abstract

ASHRAE açık gün modeli yüzey üzerine gelen en yüksek ışınım şiddetini verdiği için, havalandırma sistemlerinin ve yapı tasarımlarının güneş ısı yükünü hesaplamak için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, ASHRAE açık gün modeli ile hesaplanan yatay yüzey üzerindeki güneş ışınımı değişimi, ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Literatürde, farklı ülkeler için toplam güneş ışınımı şiddetini veren çeşitli deneysel bağıntılar mevcuttur. Bu çalışmada, aynı zamanda zenit açısının fonksiyonu olarak toplam saatlik güneş ışınımı veren yeni bir bağıntı geliştirilmiştir. Bu yeni model daha sonra ASHRAE açık gün modeli ve literatürdeki mevcut korelâsyonlarla, ortalama sapma hatası, ortalama karekök hatası ve tistatistik olarak adlandırılan istatistiksel yöntemler ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, zenit açısının fonksiyonu olarak toplam saatlik güneş ışınımı veren yeni modelin İzmir için diğer modellerden daha iyi sonuçlar verdiği ortaya konmuştur

Keywords

• ASHRAE açık gün modeli, korelasyon, hata analizi, güneş enerjisi