Akdeniz – Güneydoğu Anadolu Geçit Kuşağı Koşullarına Uygun Hargreaves Modeli Solar Radyasyon Tahmin Eşitliğinin Geliştirilmesi ve Test Edilmesi

Abstract

Bu çalışmada, Hargreaves solar radyasyon (Rs) tahmin modelinin Akdeniz – Güneydoğu Anadolu geçit kuşağı koşullarına uygun kalibrasyonunun yapılması ve test edilmesi amaçlanmıştır. Kalibrasyon eşitliğinin oluşturulmasında Kahramanmaraş iline ait maksimum, minimum, ortalama hava sıcaklığı (Tmax, Tmin, T), Rs ve extraterrestrial radyasyon (Ra) verilerinin uzun yıllar ortalaması (1938 – 2020) günlük değerleri kullanılmıştır. Ra değerleri coğrafi konum ve zamana bağlı olarak tahmin edilmiştir. Kalibrasyon katsayıları (a, b) Microsoft Excel programı çözücü eklentisi kullanılarak, sırasıyla 0.0984 ve 0.3695 olarak belirlenmiştir. Uzun yıllar ortalaması günlük Rs değerleri 4.99 – 32.56 MJ/m2 gün, kalibrasyon eşitliği kullanılarak tahmin edilen Rs değerleri ise 7.33 – 33.25 MJ/m2 gün aralığında değişmiştir. Ölçülen değerlerdeki değişimin tahmin değerleri ile açıklanabilme oranı %97.34 (R2= 0.9734) olarak elde edilmiştir. Ölçülen ve tahmin edilen Rs değerleri arasındaki sapmanın bir göstergesi olarak dikkate alınan ortalama mutlak göreceli hata oranı (MAPE) ve karekök ortalama karesel hata (RMSE) sırasıyla %8.71 ve 1.54 MJ/m2 olarak belirlenmiştir. Kalibrasyon eşitliği Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesinde (KSÜ) 2021 yılında ölçülen günlük ortalama Tmax, Tmin, T ve Rs verileri ile test edilmiştir. Bu verilerin ölçülmesinde Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC) tarafından yönetilen sıcaklık ve radyasyon sensörleri kullanılmıştır. Ölçülen ve tahmin edilen günlük Rs değerleri sırasıyla 10.40 – 29.13 MJ/m2 gün ve 13.80 – 31.16 MJ/m2 aralıklarında değişmiştir. Ölçülen değerlerdeki değişimin tahmin değerleri ile açıklanabilme oranı %86.71 (R2= 0.8671) olarak belirlenmiştir. MAPE ve RMSE sırasıyla %10.57 ve 2.57 MJ/m2 olarak elde edilmiştir. Yöre koşulları ile uyumlu Hargreaves modeli kalibrasyon eşitliği kullanılarak, doğruluk oranı yüksek solar radyasyon tahminleri yapılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.