Research Information System
Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.13, no.1, pp.375-384, 2023 (Peer-Reviewed Journal)
In this study, it is aimed to calibrate and test the Hargreaves model solar radiation (Rs) estimation
equation in accordance with the Mediterranean – Southeastern Anatolian transitional zone conditions. The
calibration equation was created by using the long-term average (1938 – 2020) daily values of the
maximum, minimum, average air temperature (Tmax, Tmin, T), Rs and extraterrestrial radiation (Ra
) data of
Kahramanmaraş province. The Ra values were estimated depending on the geographical location and the
time. Calibration coefficients (a, b) were determined as 0.0984 and 0.3695, respectively, using the
Microsoft Excel program “solver” add-on. Long-term average daily Rs values varied between 4.99 –
32.56 MJ/m
2
day, and the Rs values estimated by the calibration equation varied between 7.33 – 33.25
MJ/m
2
day. The rate of explaining the change in the measured values with the estimated values was
determined as 97.34% (R2
= 0.9734). The mean absolute percentage error (MAPE) and root mean square
error (RMSE), taken into account as an expression of the deviation between the measured and estimated
Rs values, were determined as 8.71% and 1.54 MJ/m
2
day, respectively. The calibration equation was
tested with the daily average Tmax, Tmin, T and Rs data measured at Kahramanmaraş Sütçü İmam
University (KSU) in 2021. Temperature and radiation sensors operated by a Programmable Logic
Controller (PLC) were used to measure these data. Measured and estimated Rs values varied between
10.40 – 29.13 MJ/m
2
day and 13.80 – 31.16 MJ/m
2
day, respectively. The rate of explaining the change in
the measured values with the estimated values was determined as 86.71% (R2
= 0.8671). MAPE and
RMSE were obtained as 10.57% and 2.57 MJ/m
2
day, respectively. It has been concluded that using the
Hargreaves model calibration equation suitable to the local conditions, solar radiation estimations with
high accuracy can be made.
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/m
2
gün,
kalibrasyon eşitliği kullanılarak tahmin edilen Rs değerleri ise 7.33 – 33.25 MJ/m
2
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/m
2
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.