Güneş Radyasyonu Yükleri..
Merhaba Arkadaşlar;
Daha önceki yazımızda Isı kazancı / Soğutma Yükü hesaplarında eşdeğer sıcaklık farkı nasıl hesaplanır konusuna değinmiş ve küçük bir örnekle konuya açıklık getirmiştik. Bugünkü yazımızda Güneş Radyasyonu yükünü ele alacağız.
Dünya atmosferinin dışında, güneş ışınlarına dik bir şekilde tutulan düz bir yüzey üzerine gelen güneş radyasyonu yaklaşık olarak 1390 W/m2 düzeyindedir. Bu şiddetteki radyasyon, dünya atmosferini geçerken, atmosferde mevcut toz, duman ve nem tarafından dağılıma uğrar ve aynı zamanda da radyasyonun bir kısmı mevcut cisimler, asılı su buharı, ozon ve karbondioksit tarafından da radyasyonun bir kısmı yutulur. Bu durumda dünya üzerinde konumu devamlı değiştirilerek daima güneş ışınlarına dik tutulan bir yüzeyle aynı ölçüm yapılmış olsa 1390 W/m2 değerinin çok altında bir değer bulunur. Bulunan değerin ölçüm yapılan atmosferin berrak ve kirli olması ile çok yakından ilgisi vardır. Bu yüzden atmosfer için bir kirlilik faktörü tanımlanmıştır.
Normal olarak büyük şehirlerde atmosferin kirlilik derecesi T=4.5; açık arazilerde T=3.5, Yüksek dağlarda T=2.5 civarındadır. Buralardaki radyasyon şiddetleri ise sırası ile 800,900 ve 1000 W/m2 düzeyindedir. Endüstri bölgelerinde T kirlilik faktörü, 6 ile 8 düzeyine kadar yükselmektedir.
Atmosfere giren güneş radyasyonunun bir kısmı atmosfer içinde dağılır ve enerjisinin bir kısmını kaybeder. Bir kısmı dünyaya ulaşarak üzerinde yansır ve yansıyan kısmı yine atmosfer tarafından tutulur. Atmosfer tarafından tutulan radyasyon uzay veya yaygın radyasyon olarak adlandırılır. Atmosferdeki dağılmanın sonucunda atmosferin kendisi tarafından iletilen bu radyasyon her yönde ve daima mevcuttur. Direkt güneş radyasyonu bulut veya bir yapı tarafından engellendiğinde bir gölge alanı oluşur ve bu alanda güneş radyasyonu etkisi ortadan kalkar. Buna karşılık uzay radyasyonu, ister güneş olsun isterse gölge olsun her zaman mevcuttur.
Uzay radyasyonunun şiddeti; yüzeyin yönüne, aylara ve günün saatlerine göre değişir. Yeryüzünde bulunan her yüzey uzay (yaygın) ve direkt güneş radyasyonun etkisi altında olup bu iki radyasyonun toplamına maruzdur. Toplam radyasyonu aşağıdaki bağıntılar ile bulabiliriz.
ID = K x IDn
It = ID + Id
Bu bağıntıda;
ID ; Direkt güneş radyasyonu, W/m2
IDn ; Güneş ışınlarına dik yüzeydeki direk güneş radyasyonu, W/m2
Id ; Uzay (yaygın) radyasyon, W/m2
It; Toplam radyasyon, W/m2
K ; θ izdüşüm açısının kosinisüdür
Yatay yüzeyler için K değeri, güneş yükseklik açısının sinisüne eşittir.
K = cosθ= sinβ ‘dir.
Düşey duvarlar için ise K; güneş yükseklik açısı p ve duvar güneş azimutu y ‘nın bir fonksiyonudur.
K = cosθ= cosβ x cosγ
Bir dahaki yazıda görüşmek üzere, hoşcakalın..
