Tweet
Sera Örtü Malzemeleri
5.4.1. Cam örtüler
Cam eskiden beri yaygın olarak kullanılan sera örtü malzemesidir. Birçok deneme ve uygulamalar sonucunda cam sera örtüler için kirişler,mertekler, kolonlar vb. yapı elemanları geliştirilmiştir. Bugün için önerilen cam boyutları 1.00x1.65 m'dir. Cam boyutlarının en büyük, yapı eleman boyutlarının da en küçük olması durumunda sera içerisine uygun oranda ışık geçişi sağlanır. Büyük cam boyutu serada toplam hava sızıntı alanım küçülteceğinden bu yolla olan ısı kayıplarını önemli ölçüde azaltılabilir. Serada iyi bir ışık geçirgenliğinin sağlanması tüm mevsimlerde ürün kalitesinin artmasına neden olur. Seranın tek kat camla örtülmesi sırasında ısı direnci düşük olduğundan bu durumun enerji korunumuna fazla katkısı olmaz.
5.4.2. Plastik örtüler
Sentetik şeffaf örtüler seralarda tek veya çift katlı örtü malzemesi, sera kenarlarında ek kaplama veya belirli yükseklikte yatay hareketli perdeler olarak kullanılabilir. Plastik örtülü bir seranın rüzgar ve kar yüklerine ve bazen de ürün yüklerine karşı dayanıklı olabilmesi için uygun bir çelik konstrüksiyona gereksinim vardır. Örneğin kirişler arası 2 m, açıklığı 8 m olan bir tünel sera için ön duvarlar hariç sera taban alanının m2'sine yaklaşık 35.3 N/m2 çelik malzemeye gereksinim vardır.
Plastik sera konstrüksiyonlarmda makasların, aşıkların ve denge desteklerinin birbirlerine bağlanması için birleştirici elemanlar kullanılır veya cıvata ile birleştirme yapılır. Yay çatılı seralarda kolonları desteklemek için yatay bir bağlantı elemanı kullanılması önerilir. Bu tip seralarda düşey basınca gösterilen dayanım daha iyidir.
Isıl ışınım, bilinen tek kat cam örtü malzemesinden geçmeyebilir. Böylece sera içindeki ısıtma sistemi, bitkiler vb. tarafından yayılan ısının ışınım yoluyla kaybolması önlenir. Serada oluşan fazla ısı havalandırma ve ısı iletimi ile dengelenebilir. Sentetik örtü malzemesi ile örtülmüş seralarda bu örtü malzemelerinin bir çoğu ısı ışınımına karşı az veya çok geçirgen olduğundan sera iç ortamındaki ısı ışınım yolu ile kaybolur. Bu durumda örtüde oluşan yoğuşma bir etkendir. Örneğin 0.075 mm kalınlığında kuru polietilen örtüde oluşan yoğuşma 0.05 mm kalınlıkta ve %19 ısıl geçirgenliğindeki polyester ile karşılaştırıldığında %76 oranında ısıl geçirgenliğine sahiptir.
Serada yüksek oranda ısıl geçirgenlik istenmeyebilir. Gece boyunca sıcaklığı korumak, uygun ışık girişini engellemeden dış ortama doğru ısıl-ışınımı kesmek amacıyla yeni örtü malzemeleri geliştirilmiştir. Bu amaçla piyasada EVA (etilen vinil asetat) ve PE-IR (polietilen infrared) gibi değişik plastik örtüler üretilmektedir. Bazı plastik örtülerin İR ve normalden gelen ışık geçirgenlik değerleri Çizelge 5.1'de verilmiştir.
Çizelge 5.1. Bazı plastik örtülerin İR ve ışık geçirgenlikleri (Waaijenberg, 1996)
Plastik*örtü/ Kalınlık(mm)/ İR Geçirgenlik (%)/ Işık Geçirgenlik (%)
PE/-------- 0.075/---- 76/----- -/
PE-damlatmasız/---0.150/---- 64/----- -/
PE/-------- 0.200/--- -55/ 92-93/
PE-UV katkılı/----- 0.200/---- 56/------ 89-92/
PE-IR/----- 0.200/---- 33/---- 86-92/
EVA-------- /0.050/---- 57/---- 93-94/
EVA/------ 0.180---- 22------ 91/----
PVC*şeffaf/------ 0.200/---- 17/---- 87-91/
Polyester/------- 0.125/---- 5/--- 89-90/
Teflon FEP/------- 0.050/----- 57/-------96/
Sera örtü malzemesi olarak plastik örtüler seçilirken örtünün ısı ve ışık geçirgenliği değerlerinin uygun oranlarda olmasına dikkat edilmelidir. Bu tip malzemenin seçiminde göz önüne alınması gereken diğer bir konu da örtünün yıpranmaya karşı duyarlılığıdır. Örtü malzemesinin yıpranmasının temel nedeni güneşin morötesi (UV) ışınlandır. Bu ışınların yıpratıcı etkilerine karşı katkı maddesi içermeyen şeffaf PE örtü sadece bir yıl kullanılabilir. Daha sonraki yıllarda örtü kolayca parçalanabilir. Bu tip örtü malzemelerinin kullanım süresi, örtüye UV ışınlarının yıpratıcı etkilerinden koruyucu katkı maddelerinin kullanılması ile 3 yıla kadar uzatılabilir. Örtünün dayanım süresi malzemenin eskimesi yanında örtünün ışık geçirgenliği üzerinde de önemli bir etkiye sahiptir. Örneğin Avrupa'da yapılan bir çalışmada UV katkılı PE için ışık geçirgenliği 3 yılda % 5-7 azalırken EVA örtü malzemesinde iki yılda bu azalmanın % 4 olduğu saptanmıştır.
Örtü malzemesinde oluşan yoğuşmanın kontrol altına alınamaması sonucu sera içerisine su damlaması bazı duyarlı bitkilere zarar verebilir. Bunu önlemek amacıyla sera çatı konstrüksiyonu dikleştirilerek veya örtü malzemelerine bazı kimyasallar uygulanmakla yoğuşan damlaların örtüden damlalıklara doğru bir su filmi şeklinde akışı sağlanabilir. Ancak kimyasal işlemlerin uygulanması henüz yeni ve geçici bir işlemdir.
Günümüzdeki büyük plastik üreticileri, örtüleri çok katlı olarak imal etme eğilimindedir. Bir sera plastiğinin ömrü içerisinde optimum performansı gösterebilmesi için, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin sürekliliğini sağlayacak bir teknoloji ile üretilmesi gereklidir. Örneğin, mükemmel ısıl özelliklere sahip ve yüksek UV direnci olan bir örtü malzemesinin, kalınlığı her noktasında aynı değilse, bozulma veya yırtılmanın daha ince olan bölgelerden olması nedeniyle çok fazla bir değeri yoktur. Örtünün üretiminde kullanılan ham maddenin kalitesi örtü kalitesine etki eden en önemli etmendir.
Extrusion, Polietilen(PE) reçinesinin ısı ve basınç uygulanarak eritilmesi ve eriyiğin belirli bir boyuttaki çember şekilli orifisten alınmasıdır. Bu teknoloji, ülkemizdeki plastik imalatçılarının kullandığı bir teknolojidir. Coextrusion ise, PE dönüşümündeki en son teknoloji olup, birkaç kat PE'nin eşzamanlı extrüzyonu olup, çok katlı film üretilmesidir. Mevcut teknoloji en az 3 katlı film üretimine olanak vermektedir. İşlemin basit görünüşüne rağmen, bu teknolojiyi geliştirmek yıllar almıştır. Üç katlı co-extrude örtünün tek katlı örtüye kıyasla üstünlükleri:
• Daha iyi bir kalınlık dağılımı
• Daha iyi mekanik özellikler: 3 katlı materyal çekilirken tek bir katta
oluşabilecek hatalar diğer katlara aktarılmadığı için mukavemeti
daha iyi, ömrü daha uzun olacaktır (Çizelge 5.2'ye bakınız).
• Plastiğin çekilmesinde kullanılan materyallerin tüm iyi özelliklerinin
örtüye aktarılması ve herhangi kötü bir tarafının çıkarılması
• Farklı özellikleri olan örtü katlarının çekilmesine olanak tanıması
-Anti-statik(yüzeyde toz tutmaz, ışık geçirgenliğini artırır)
-Anti-fog (anti-drop)
-Anti-UV
-Anti-fungal
-Floresan özellik
-Gölgeleme özelliği
-Kimyasal ilaçlara karşı dayanıklılık
-Daha iyi ayarlanabilir ışık(doğrudan-yaygın) geçirgenliği
-Daha iyi bir PAR geçirgenliği
-Daha iyi İR engelleme-koruma
-%30'yakın ısıtma giderlerinden tasarruf
-Daha fazla ürün
-Sera çiçek ve sebzeleri için daha iyi bir ortam, v.s...
Coextruison sayesinde, tüketicinin ihtiyaçlarına cevap verebilecek plastikleri üretmek mümkündür. Bu sayede, örneğin 3 katlı bir plastikte, katlan ?ekil 5.11'de gösterildiği gibi ayarlamak mümkündür.
Günümüzde Co-extrude plastiklerin genişlikleri 17m'ye kalınlıkları da 200 mikron'a kadar çıkmıştır. Işık geçirgenlikleri %90 civarında olup, bu değer tek katlı plastiklerden daha yüksektir. Çok katlı plastiklerin bazı mekanik ve optik özellikleri Çizelge 5.2'te verilmiştir.
Tek katlı sera örtülerinin fiyatı yaklaşık 1-1.5 USD/kg iken, çok katlı plastiklerin fiyatları yaklaşık 2-3 USD/kg'dır.
Çizelge 5.2. Üç katlı co-extrude plastiklerin genel özellikleri (değerler örtü tipine göre değişmektedir)
TEST DEĞERLERİ--------Yüksek ışık geçir*genliğine sahip bir örtü----------------------UV+IR+Anti-Fog/Anti-statik bir*örtü
Kalınhk[um]----------180----------200.0
Kopma nındaki Gerilme Mukavemeti MD [N/mm2]----------27.0----------22.0-26
Kopma anındaki Gerilme Mukavemeti TD [N/mm2]----------25.45----------19-22.0
Kopma anına kadar uzama -MD [%]----------507----------450.0-550
Kopma anına kadar uzama -TD [%1----------614----------521.0-700
Yırtılma direnci MD [N/mm] (g)----------223.1----------160.0 (800)
Yutuma direnci TD [N/mm] (g)----------242----------180.0(1100)
Çarpma direnci [g]----------—----------230-550
Toplam*ışık geçirgenliği[%]----------89----------85.6-91
Yaygm*ışık geçirgenliği[%]----------42----------22-50
Işık yayma(%)---------------------20-90
IR-Etkinliği[%]----------85----------50-90
5.4.1. Cam örtüler
Cam eskiden beri yaygın olarak kullanılan sera örtü malzemesidir. Birçok deneme ve uygulamalar sonucunda cam sera örtüler için kirişler,mertekler, kolonlar vb. yapı elemanları geliştirilmiştir. Bugün için önerilen cam boyutları 1.00x1.65 m'dir. Cam boyutlarının en büyük, yapı eleman boyutlarının da en küçük olması durumunda sera içerisine uygun oranda ışık geçişi sağlanır. Büyük cam boyutu serada toplam hava sızıntı alanım küçülteceğinden bu yolla olan ısı kayıplarını önemli ölçüde azaltılabilir. Serada iyi bir ışık geçirgenliğinin sağlanması tüm mevsimlerde ürün kalitesinin artmasına neden olur. Seranın tek kat camla örtülmesi sırasında ısı direnci düşük olduğundan bu durumun enerji korunumuna fazla katkısı olmaz.
5.4.2. Plastik örtüler
Sentetik şeffaf örtüler seralarda tek veya çift katlı örtü malzemesi, sera kenarlarında ek kaplama veya belirli yükseklikte yatay hareketli perdeler olarak kullanılabilir. Plastik örtülü bir seranın rüzgar ve kar yüklerine ve bazen de ürün yüklerine karşı dayanıklı olabilmesi için uygun bir çelik konstrüksiyona gereksinim vardır. Örneğin kirişler arası 2 m, açıklığı 8 m olan bir tünel sera için ön duvarlar hariç sera taban alanının m2'sine yaklaşık 35.3 N/m2 çelik malzemeye gereksinim vardır.
Plastik sera konstrüksiyonlarmda makasların, aşıkların ve denge desteklerinin birbirlerine bağlanması için birleştirici elemanlar kullanılır veya cıvata ile birleştirme yapılır. Yay çatılı seralarda kolonları desteklemek için yatay bir bağlantı elemanı kullanılması önerilir. Bu tip seralarda düşey basınca gösterilen dayanım daha iyidir.
Isıl ışınım, bilinen tek kat cam örtü malzemesinden geçmeyebilir. Böylece sera içindeki ısıtma sistemi, bitkiler vb. tarafından yayılan ısının ışınım yoluyla kaybolması önlenir. Serada oluşan fazla ısı havalandırma ve ısı iletimi ile dengelenebilir. Sentetik örtü malzemesi ile örtülmüş seralarda bu örtü malzemelerinin bir çoğu ısı ışınımına karşı az veya çok geçirgen olduğundan sera iç ortamındaki ısı ışınım yolu ile kaybolur. Bu durumda örtüde oluşan yoğuşma bir etkendir. Örneğin 0.075 mm kalınlığında kuru polietilen örtüde oluşan yoğuşma 0.05 mm kalınlıkta ve %19 ısıl geçirgenliğindeki polyester ile karşılaştırıldığında %76 oranında ısıl geçirgenliğine sahiptir.
Serada yüksek oranda ısıl geçirgenlik istenmeyebilir. Gece boyunca sıcaklığı korumak, uygun ışık girişini engellemeden dış ortama doğru ısıl-ışınımı kesmek amacıyla yeni örtü malzemeleri geliştirilmiştir. Bu amaçla piyasada EVA (etilen vinil asetat) ve PE-IR (polietilen infrared) gibi değişik plastik örtüler üretilmektedir. Bazı plastik örtülerin İR ve normalden gelen ışık geçirgenlik değerleri Çizelge 5.1'de verilmiştir.
Çizelge 5.1. Bazı plastik örtülerin İR ve ışık geçirgenlikleri (Waaijenberg, 1996)
Plastik*örtü/ Kalınlık(mm)/ İR Geçirgenlik (%)/ Işık Geçirgenlik (%)
PE/-------- 0.075/---- 76/----- -/
PE-damlatmasız/---0.150/---- 64/----- -/
PE/-------- 0.200/--- -55/ 92-93/
PE-UV katkılı/----- 0.200/---- 56/------ 89-92/
PE-IR/----- 0.200/---- 33/---- 86-92/
EVA-------- /0.050/---- 57/---- 93-94/
EVA/------ 0.180---- 22------ 91/----
PVC*şeffaf/------ 0.200/---- 17/---- 87-91/
Polyester/------- 0.125/---- 5/--- 89-90/
Teflon FEP/------- 0.050/----- 57/-------96/
Sera örtü malzemesi olarak plastik örtüler seçilirken örtünün ısı ve ışık geçirgenliği değerlerinin uygun oranlarda olmasına dikkat edilmelidir. Bu tip malzemenin seçiminde göz önüne alınması gereken diğer bir konu da örtünün yıpranmaya karşı duyarlılığıdır. Örtü malzemesinin yıpranmasının temel nedeni güneşin morötesi (UV) ışınlandır. Bu ışınların yıpratıcı etkilerine karşı katkı maddesi içermeyen şeffaf PE örtü sadece bir yıl kullanılabilir. Daha sonraki yıllarda örtü kolayca parçalanabilir. Bu tip örtü malzemelerinin kullanım süresi, örtüye UV ışınlarının yıpratıcı etkilerinden koruyucu katkı maddelerinin kullanılması ile 3 yıla kadar uzatılabilir. Örtünün dayanım süresi malzemenin eskimesi yanında örtünün ışık geçirgenliği üzerinde de önemli bir etkiye sahiptir. Örneğin Avrupa'da yapılan bir çalışmada UV katkılı PE için ışık geçirgenliği 3 yılda % 5-7 azalırken EVA örtü malzemesinde iki yılda bu azalmanın % 4 olduğu saptanmıştır.
Örtü malzemesinde oluşan yoğuşmanın kontrol altına alınamaması sonucu sera içerisine su damlaması bazı duyarlı bitkilere zarar verebilir. Bunu önlemek amacıyla sera çatı konstrüksiyonu dikleştirilerek veya örtü malzemelerine bazı kimyasallar uygulanmakla yoğuşan damlaların örtüden damlalıklara doğru bir su filmi şeklinde akışı sağlanabilir. Ancak kimyasal işlemlerin uygulanması henüz yeni ve geçici bir işlemdir.
Günümüzdeki büyük plastik üreticileri, örtüleri çok katlı olarak imal etme eğilimindedir. Bir sera plastiğinin ömrü içerisinde optimum performansı gösterebilmesi için, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin sürekliliğini sağlayacak bir teknoloji ile üretilmesi gereklidir. Örneğin, mükemmel ısıl özelliklere sahip ve yüksek UV direnci olan bir örtü malzemesinin, kalınlığı her noktasında aynı değilse, bozulma veya yırtılmanın daha ince olan bölgelerden olması nedeniyle çok fazla bir değeri yoktur. Örtünün üretiminde kullanılan ham maddenin kalitesi örtü kalitesine etki eden en önemli etmendir.
Extrusion, Polietilen(PE) reçinesinin ısı ve basınç uygulanarak eritilmesi ve eriyiğin belirli bir boyuttaki çember şekilli orifisten alınmasıdır. Bu teknoloji, ülkemizdeki plastik imalatçılarının kullandığı bir teknolojidir. Coextrusion ise, PE dönüşümündeki en son teknoloji olup, birkaç kat PE'nin eşzamanlı extrüzyonu olup, çok katlı film üretilmesidir. Mevcut teknoloji en az 3 katlı film üretimine olanak vermektedir. İşlemin basit görünüşüne rağmen, bu teknolojiyi geliştirmek yıllar almıştır. Üç katlı co-extrude örtünün tek katlı örtüye kıyasla üstünlükleri:
• Daha iyi bir kalınlık dağılımı
• Daha iyi mekanik özellikler: 3 katlı materyal çekilirken tek bir katta
oluşabilecek hatalar diğer katlara aktarılmadığı için mukavemeti
daha iyi, ömrü daha uzun olacaktır (Çizelge 5.2'ye bakınız).
• Plastiğin çekilmesinde kullanılan materyallerin tüm iyi özelliklerinin
örtüye aktarılması ve herhangi kötü bir tarafının çıkarılması
• Farklı özellikleri olan örtü katlarının çekilmesine olanak tanıması
-Anti-statik(yüzeyde toz tutmaz, ışık geçirgenliğini artırır)
-Anti-fog (anti-drop)
-Anti-UV
-Anti-fungal
-Floresan özellik
-Gölgeleme özelliği
-Kimyasal ilaçlara karşı dayanıklılık
-Daha iyi ayarlanabilir ışık(doğrudan-yaygın) geçirgenliği
-Daha iyi bir PAR geçirgenliği
-Daha iyi İR engelleme-koruma
-%30'yakın ısıtma giderlerinden tasarruf
-Daha fazla ürün
-Sera çiçek ve sebzeleri için daha iyi bir ortam, v.s...
Coextruison sayesinde, tüketicinin ihtiyaçlarına cevap verebilecek plastikleri üretmek mümkündür. Bu sayede, örneğin 3 katlı bir plastikte, katlan ?ekil 5.11'de gösterildiği gibi ayarlamak mümkündür.
Günümüzde Co-extrude plastiklerin genişlikleri 17m'ye kalınlıkları da 200 mikron'a kadar çıkmıştır. Işık geçirgenlikleri %90 civarında olup, bu değer tek katlı plastiklerden daha yüksektir. Çok katlı plastiklerin bazı mekanik ve optik özellikleri Çizelge 5.2'te verilmiştir.
Tek katlı sera örtülerinin fiyatı yaklaşık 1-1.5 USD/kg iken, çok katlı plastiklerin fiyatları yaklaşık 2-3 USD/kg'dır.
Çizelge 5.2. Üç katlı co-extrude plastiklerin genel özellikleri (değerler örtü tipine göre değişmektedir)
TEST DEĞERLERİ--------Yüksek ışık geçir*genliğine sahip bir örtü----------------------UV+IR+Anti-Fog/Anti-statik bir*örtü
Kalınhk[um]----------180----------200.0
Kopma nındaki Gerilme Mukavemeti MD [N/mm2]----------27.0----------22.0-26
Kopma anındaki Gerilme Mukavemeti TD [N/mm2]----------25.45----------19-22.0
Kopma anına kadar uzama -MD [%]----------507----------450.0-550
Kopma anına kadar uzama -TD [%1----------614----------521.0-700
Yırtılma direnci MD [N/mm] (g)----------223.1----------160.0 (800)
Yutuma direnci TD [N/mm] (g)----------242----------180.0(1100)
Çarpma direnci [g]----------—----------230-550
Toplam*ışık geçirgenliği[%]----------89----------85.6-91
Yaygm*ışık geçirgenliği[%]----------42----------22-50
Işık yayma(%)---------------------20-90
IR-Etkinliği[%]----------85----------50-90
Comment