Ankara ve ilçeleri için güneş kolektörü optimum eğim açısının belirlenmesi

Abstract

Ankara merkez ve ilçeleri bazlı olan bu çalışma, güneş kolektörü ve güneş paneli performanslarını en üst düzeye çıkarmak için optimum eğim açısının belirlenmesi ile ilgilidir. Ankara ilinde sabit güneş kolektörleri genellikle yaklaşık 40° eğim açısında yerleştirilmektedir. Bu çalışmada, Ankara il ve ilçeleri için yıllık optimum eğim açısı 34°±1 olarak hesaplanmış buna karşın yıl içerisindeki optimum eğim açılarının 1-67° arasında değiştiği hesaplanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları literatürdeki benzer çalışmalar ile karşılaştırıldığında bu çalışmaların sonuçları ile uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca, altı aylık periyotlar için 15° ve 56°, mevsimlik (kış, ilkbahar, yaz, sonbahar) periyotlar için ise sırasıyla 62°, 23°, 6° ve 49° olarak hesaplanmıştır ve optimum eğim açıları için güneş ışınım değerleri bulunmuştur. Sadece yılda iki kez eğim açısı değiştirildiğinde birim alana düşen enerji miktarı artırıldığından yıllık eğim açısı sabit olanlara göre yaklaşık % 5 verim artışı sağlar. Diğer taraftan eğim açısı her ay değiştirildiğinde ise bu oran yaklaşık % 8’e ulaşabilir. Güneş kolektörleri ve panellerin kullanım verimliliğini arttırmak için, eğim açısını ayda bir kez veya yılda en az iki kez ayarlanması tavsiye edilir.

This study that is Ankara province and districts based deals with the determination of the optimum tilt angle to maximize the performances of solar collector and solar panel. In Ankara, fixed solar collectors are usually placed at slope of 40°. In this study, annual optimum tilt angle for Ankara province and districts was calculated as 34°±1 however the optimum angles during the year were calculated between 1° and 67°. The results of this study are compared with similar studies in the literature they were found to be consistent with the results of similar studies. Also, the tilt angle was calculated for the six months periods as 15° and 56°, for seasonal periods (winter, spring, summer, autumn) as 62°, 23°, 6° and 49°, respectively and solar radiation for optimum angles of inclination were found. When the tilt angle is changed only twice a year, due to increasing the amount of energy per unit area, according to the annual tilt angle fixed product they provides energy efficiency by about 5%. On the other hand, when the tilt angle is changed every month this ratio can be reached approximately 8%. For increasing the utilization efficiency of solar collectors and panels, it is recommended adjusting of the tilt angle once a month or at least twice a year.