Erzincan University Journal of Science and Technology

2149-4584

Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi

Energy Generation, Conversion and Storage (Excl. Chemical and Electrical)

Enerji Üretimi, Dönüşüm ve Depolama (Kimyasal ve Elektiksel hariç)

TR83 Bölgesi için Güneş Radyasyon Ekserji Potansiyelinin Araştırılması

Investigation of Exergy Potential of Solar Radiation for TR83 Region

https://orcid.org/0000-0002-6694-953X

Seyitoglu

Sertac Samed

HİTİT ÜNİVERSİTESİ

03 30 2026

19 1 243 252 05 08 2025 10 16 2025

2008

Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

Güneş enerjisi yenilenebilir enerjinin sürdürülebilir kaynaklarından biridir. Güneş enerjisi, artan küresel enerji talepleri ve geleneksel enerji kaynaklarından kaynaklanan çevresel sorunlarla başa çıkmada hayati bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'nin Orta Karadeniz Bölgesi'ndeki Amasya, Çorum, Samsun ve Tokat illerindeki hava sıcaklığını ve küresel güneş radyasyonunu ölçen meteoroloji istasyonlarından toplanan veriler kullanılmıştır. Toplanan verilerden güneş radyasyonunun ekserji değerleri hesaplanmıştır. Bu çalışmada, literatürde bulunan Jeter, Spanner ve Petela ekserji modelleri kullanılarak dört yıllık veri analizi elde edilmiştir. Petela ve Spanner yöntemlerinden elde edilen ekserji-enerji oranı değerleri oldukça benzerdir. Tüm iller için en yüksek ekserji-enerji oranı değerleri Jeter yöntemi ile elde edilmiştir. 2022 yılında en yüksek yıllık güneş radyasyonu ekserji değeri Çorum ve Samsun illerinde elde edilirken, 2020 yılında Amasya ve Tokat illerinde elde edilmiştir. Araştırma sonuçlarının araştırmacılara güneş enerjisi sistemlerinin optimize edilmesi, bölgesel enerji sistemlerinin yapılandırılması ve küresel sürdürülebilir enerji çözümlerine geçişe katkı sağlanması konusunda bilgi sağlaması beklenmektedir.

Solar energy is one of the sustainable sources of renewable energy. Solar energy plays a vital role in coping with the surging global energy demands and environmental issues arising due to conventional energy sources. In the present work, data collected from meteorological stations measuring air temperature and global solar radiation in the provinces of Amasya, Çorum, Samsun and Tokat in the Central Black Sea Region of Turkey. The exergy values of solar radiation were calculated from the data collected. Jeter's, Spanner's and Petela's exergy models available in literature were employed in this study to obtain four-year data analysis. The exergy-energy ratio values obtained from Petela and Spanner methods are highly similar. The highest exergy-energy ratio values for all provinces were obtained with the Jeter method. While the highest annual solar radiation exergy value was obtained in Çorum and Samsun provinces in 2022, it was obtained in Amasya and Tokat provinces in 2020. The research results are expected to provide information to researchers on optimizing solar energy systems, structuring regional energy systems and contributing to the transition to global sustainable energy solutions.

Solar Solar Radiation Exergy TR83

Güneş Güneş radyasyonu ekserji TR83

[1] Seyitoglu, S.S., Dincer, I., & Kilicarslan, A. (2017). Energy and exergy analyses of hydrogen production by coal gasification, International Journal of Hydrogen Energy, 42:2592–600.

[2] Seyitoglu, S.S., Dincer, I., & Kilicarslan, A. (2016). Assessment of an IGCC based trigeneration system for power, hydrogen and synthesis fuel production. International Journal of Hydrogen Energy 41:8168–75.

[3] Saidur, R., BoroumandJazi, G., Mekhlif, S., & Jameel, M. (2012). Exergy analysis of solar energy applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16:350–6.

[4] Sansaniwal, S.K., Sharma, V., & Mathur, J. (2018). Energy and exergy analyses of various typical solar energy applications: A comprehensive review Renewable and Sustainable Energy Reviews 82:1576–601.

[5] Deb, N., Li, B., Skoda, M., Rogers, S., Sun, Y., & Gong, X. (2016). Harnessing Structure–Property Relationshipsfor Poly(alkyl thiophene)–Fullerene Derivative Thin Filmsto Optimize Performance in Photovoltaic Devices. Advanced Functional Materials, 26:1908–20.

[6] Hepbasli, A., & Alsuhaibani, Z. (2014). Estimating and Comparing the Exergetic Solar Radiation Values of Various Climate Regions for Solar Energy Utilization. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 36:764–73.

[7] Dincer, I. and Rosen, M.A. (2013) Exergy, Energy, Environment and Sustainable Development. 2nd Edition, Exergy Handbook, Elsevier, Oxford, UK.

[8] Chu, S.X., & Liu, L.H. (2009). Analysis of terrestrial solar radiation exergy. Solar Energy 83:1390–404.

[9] Rodríguez, E., Cardemil, J.M., Starke AR, & Escobar R. (2022). Modelling the Exergy of Solar Radiation: A Review. Energies, 15:1477.

[10] Miskat, M.I., & Rashedi, A. (2021). Exergy Efficiency and Enviroeconomic Analysis of Solar Photovoltaic Power in Nepal. Energy Technology, 9(8)-2100093.

[11] Dash, S., Choudhury, S. &, Dash, K.K. (2022). Energy and exergy analyses of solar drying of black cardamom ( Amomum subulatom Roxburgh) using indirect type flat plate collector solar dryer. Journal of Food Process Engineering, 45(4)- 14001.

[12] İlgin Beyazit, N., Bulut, H., & Ünal, F. (2019). Exergy Analysis of Long Term Solar Radiation for Diyarbakır Province. Harran University Journal of Engineering, 4:01–6.

[13] Kurtgoz, Y., Deniz, E., & Turker, I. (2017). Solar radiation exergy and enviroeconomic analysis for Turkey. International Journal of Exergy, 24:281.

[14] Kurtgoz, Y., & Deniz, E. (2016). Global solar radiation estimation using artificial neural network by the addition of nearby meteorological stations’ solar radiation data and exergy of solar radiation: a case study. International Journal of Exergy. 21:315.

[15] 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 Teknololoji. 6:189–203.

[16] Uçkan, İ. (2017). Exergy Analysis of Solar Radiation Based on Long Term for Van City. Journal of Polytechnic, 20:579–84.

[17] Kaltakkıran, G. (2023). Exergy Analysis of Solar Radiation Based on Measurement Data: A Study in Erzurum Province. Journal of Studies in Advanced Technologies. 1:94–104.

[18] Hepbasli, A. (2008). A key review on exergetic analysis and assessment of renewable energy resources for a sustainable future. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 12:593–661.