Güneş (Solar) Enerjisi

Günışığının nicel ve nitel özellikleri, bulunulan bölgenin yüksekliği, atmosferin bulanıklılığı, zaman gibi bir takım coğrafi ve   meteorolojik   verilere   bağlı   olarak değişir. Bu nedenle tasarımcı ve kullanıcıların kontrolünde olmayan doğal kaynakların niteliğinin doğru bir şekilde belirlenmesi, günışığı tasarımında önemli bir yere sahiptir.Atmosferik koşullara bağlı olarak herhangi bir zamanda toplam güneş ışınımındaki bu bileşenlerin oranlarıdeğişebilmektedir. Bu nedenle gök koşullarını ifade ederken, toplam güneş ışınımı yerine açıklık indeksinin kullanılması daha belirgin ve açıklayıcı çıkarımlar yapılması bakımından uygulamalarda yararlı çözümler getirmektedir.

Şekil 2’de, günışığı aydınlatma sistemi ile aydınlatılan tamamen karanlık test mekânı iç ortamı görülmektedir. Günışığı aydınlatma sistemi fiber optik kablo demeti çıkış ucundan spot şeklinde bir ışık elde edilmektedir. Bu ışığın tüm mekâna düzgün bir şekilde dağıtılması için difüzör kullanılması, pratik bir çözüm getirmektedir

Şekil 2 Günışığı aydınlatma sistemi ile test mekânı iç ortamda gerçekleştirilen aydınlatma

Günışığı aydınlatma sisteminin, standart günışığı spektrumları altında verdiği ışığın CIE renk koordinatları (x,y),    koşulları     ifade     eden     bu     standart Şekil   3’te,   D   serisi   standart   günışığı    koşullarda, aldığı ışığın renginde, ihmal spektrumları   ile   karşılaştırmalı   olarak    edilecek     düzeyde     düşük     sapmalar sunulmuştur. Şekil 3’ten de görülebileceği    oluşturmaktadır. gibi, her bir durumda incelenen sistem renk  koordinatları,  D55,  D65  ve  D75 standart   günışığı   spektrumlarının   renk koordinatları ile çakışmaktadır. Günışığı aydınlatma  sistemi,  farklı atmosferik koşulları ifade eden bu standart koşullarda, aldığı ışığın renginde, ihmal edilecek düzeyde düşük sapmalar oluşturmaktadır.

Sekil 3. D55, D65 ve D75 standart günısığı spektrumlarının ve bu kosullar altında günısığı aydınlatma sisteminden elde edilen ısığın CIE renk koordinatları

Şekil 4’te açıklık indeksine bağlı verilmektedir. Parlak günışığı koşullarında, olarak dış ortam yatay aydınlık düzeyi iç ortam çalışma düzlemi aydınlık düzeyi (lux) ve test mekânı çalışma düzlemi 600 lux değerine ulaşabilmektedir. yatay aydınlık düzeyi (lux)verilmektedir. Parlak günısığı koşullarında, iç ortam çalısma düzlemi aydınlık düzeyi 600 lux değerine ulaşabilmektedir.

Sekil 4. Açıklık indeksine bağlı olarak dıs ortam yatay aydınlık düzeyi (lux) ve test mekânı çalışma düzlemi yatay aydınlık düzeyi (lux)

Sekil 5’te açıklık indeksi ile çalışma düzlemi yatay aydınlık düzeyi (lux) arasındaki iliski ifade edilmektedir. Çalışma düzlemi ısınım değerlerine benzer sekilde, açıklık indeksi ile çalışma düzlemi aydınlık düzeyi arasında, R2 = 0,9832 yakınlıklı üstel bir eğilim ilişkisi olduğu ortaya konmustur. Açıklık indeksi arttıkça, çalısma düzlemi yatay aydınlık düzeyi değerleri artmaktadır.

Sekil 5. Açıklık indeksi ile çalısma düzlemi yatay aydınlık düzeyi (lux) arasındaki ilişki

Sekil 6’da açıklık indeksi ile sistem ışık verimi (%) arasındaki iliski ifade edilmektedir. Isık verimi, günışığı aydınlatma sistemi için, fiber optik kablo demetinden alınan aydınlık düzeyinin dış yatay aydınlık düzeyine oranı olarak tanımlanmıştır. Burada da açıklık indeksi ile günısığı aydınlatma sistemi ısık verimi arasında, yakınlığı R2 = 0,95 seviyelerinde olan üstel bir eğilim bulunmuştur.Şekilden de anlasılacağı gibi, açıklık indeksi büyüdükçe, günısığı aydınlatma sisteminin ısık verimi artmaktadır.

Sekil 6. Açıklık indeksi ile sistem ısık verimi (%) arasındaki ilişki

Açıklık indeksinin artması belli bir andaki dıs yatay toplam ısınım değerinin yükselmesi anlamına gelmekte, günışığı aydınlatma sistemi fiber optik kablo demetinin görünür bölge ısınımı iletmesi nedeni ile de sistemin ısık verimi yükselmektedir. Günısığı aydınlatma sisteminin ortalama ısık verimi % 56 ± % 2,93 olarak bulunmuştur.

Canan Kandilli1, A. Kamuran Türkoğlu2, Koray Ülgen1

1Ege Üniversitesi Günes Enerjisi Enstitüsü

2TÜBİTAK-UME Optik Grubu Laboratuvarları

4 Responses to “Günışığının Nicel ve Nitel Özellikleri”