Tweet
Isı Gereksiniminin Hesaplanması
Bir seranın ısıtma gereksinimi, sera içerisindeki bitkinin optimum gelişme koşullarına uygun sıcaklık ortamını yaratabilmek için sera içerisine saatte verilmesi gerekli ısı miktarıdır.
Serayı çevreleyen örtü yüzeylerinden sera dışına doğru kondüksiyon yoluyla ısı kaybı hesaplanırken sera içi optimum sıcaklık derecelerinin 15-20 °C'ler arasında bulundurulması ideal bir durum olmasına karşın ısıtma sisteminin ilk maliyetini düşürmek amacıyla ılıman bölgelerde sera dış sıcaklığının en düşük düzeye düştüğü kısa sürelerde sera içi sıcaklığının 7-10 °C'de tutulması uygun kabul edilebilir. Isıtma sistemi seçiminde, sera ısıtmasında önemli olan faktörlerin belirlenmesi gerekir. Bunlar; Isıtma sisteminin gerekli kapasitesi Yıllık toplam ısı enerjisi gereksinimi
- Isıtma sistemlerinin tesis ve işletme masrafları
- Bölgede kolaylıkla temin edilebilen yakıtların ısı değerleri ve
birim fiyatları
Bilindiği gibi ısıtma sistemleri sera içerisindeki sıcaklığı bitkilerin istediği optimum sıcaklıkta tutabilecek kapasitede olması gerekmektedir. Bu da seradan dışarıya olan ısı kaybının ısıtma sistemi ile seraya geri verilmesi ile mümkün olabilir.
Isıtma sistemlerinin kapasitesinin o yörenin en düşük dış ortam sıcaklığına göre saptanması ile söz konusu sera içerisinde yetiştirilen bitkilerin soğuktan zarar görme riski azaltılmış olur. Isıtma sisteminin kapasitesinin saptanmasında bilinmesi gerekli olan ısı kaybı çizelgeler, basit eşitlikler ve simülasyon gibi çeşitli yöntemlerle hesaplanabilir.
Seradan kaybolan ısı miktarının hesaplanmasında ısı kaybının en çok olduğu gece koşullan göz önüne alındığında ısıtıcının kapasitesi veya gerekli teorik ısıtma yükü;
Çizelge 8.1'de sera örtü malzemesinin toplam ısı iletim katsayısı (U) ve Çizelge 8.2'de sera tipine bağlı olarak 'd' değerleri verilmiştir:
Çizelge 8.1. Sera örtü malzemelerinin toplam ısı iletim katsayısı, U (Handbook of Fundamentals, ASAE, 1983)
Sera*örtü malzemesi------U (W / m2*°C)------Kcal/hm2oC
Tek katlı cam------6,25------5,37
Tek katlı plastik------6,81------5,86
Tek katlı fiberglas------6,81------5,86
Çift katlı plastik------3,97------3,41
Tek katlı cam ve ısı perdesi------2,83------2,43
Çift katlı plastik ve**ısı perdesi------2,27------1,35
Çizelge 8.2. Seraların cinsine bağlı olarak değişen hava değişim miktarı, d
Sera cinsi------Sera havası değişim oram, d (V/h)
Yeni cam sera------0.75 -1.5
Yeni plastik sera------0.50-1.0
Eski fakat iyi korunmuş sera------1--2
Eski ve iyi korunmamış sera------2--4
Şekil 8.2'de Antalya yöresinde yaygın olarak kullanılan 51 x 16.5 m boyutundaki cam ve plastik seralar için gerekli olan ısıtma sistem kapasitesi ve Şekil 8.3'de tahmin edilen yıllık yakıt tüketimleri verilmiştir:
Sera iç ortam sıcaklığı (TI) sera içerisindeki bitkilerin gelişmelerini sürdürebilmeleri için gerekli sıcaklık değeri olup 5-20 °C'leri arasında değişebilir. Dış ortam sıcaklığı (Td) ise bölgenin iklim koşullarıyla belirlenir. Bu seranın kurulacağı yerde yılın en soğuk zamanında oluşan en düşük sıcaklıklar ortalaması ile ilişkilidir.
Güneş ışınımında ve dış ortam sıcaklığındaki değişimlerin doğru bir şekilde belirlenebilmesi için yeterince kısa olan zaman aralıklarındaki değerler kullanılarak hesaplamalar yapılmalıdır. İklim veri kayıtlan genellikle saatlik değerler olarak tutulduğundan uygulamada birer saatlik aralıkların kullanılması yeterlidir. Yılın her günü için saatlik olarak sıcaklık ve toplam ışınım değerleri varsa yılın her periyodundaki ısı gereksiniminin hesaplanması uygun olur.
Sera çevresindeki minimum dış hava sıcaklığı ile sera içerisindeki optimum veya uygun kabul edilebilen sıcaklık dereceleri arasındaki fark (AT) seranın kurulacağı bölgeye ait meteorolojik rasatlardan elde edilebilir. Ülkemizde sera yetiştiriciliğinin yapılabileceği yörelerde en düşük dış sıcaklık dereceleri çizelge 8.3'de verilmiştir.
Çizelge 8.3. Ülkemizde çeşitli yörelere ait sıcaklık değerleri
İL----En Düşük Sıcaklık------Ortalama Sıcaklık------Rüzgar Hızı (m/s)
Adana------0------9,3------2,3
Antalya------+3------10,1------3,5
Aydın-------3------8,1------1,5
Bursa-------6------5,2------3,4
Giresun-------3------7,0------1,5
İçel------+3------9,5------2,0
izmir------0------8,6------4,2
Manisa-------3------6,8------2,3
Muğla-------3------5,4------3,3
Samsun-------3------6,9------2,5
Tekirdağ-------6------4,3------3,6
Bir seranın toplam yıllık ısı enerjisi ihtiyacının tahmininde simülasyon metodu en iyi yol olmaktadır. Ancak simülasyon metodunu kullanabilmek için çok sayıda verilerin ölçülmesi ve bilinmesi gerekmektedir. Verilerin toplanması bazen zaman gerektirdiği gibi zor da olmaktadır. Ancak zor olmayan daha basit bir yöntemle seraların beklenen yıllık toplam ısı enerjisi tüketimi (SQ) hesaplanabilir. Bu yöntemle kullanılan eşitlik,
Bu eşitlik ile bulunan ısı enerjisi miktarı yakıtın ısıl değeri (İD) ve ısıtma sisteminin randımanını (n) kullanmak suretiyle toplam yakıt ihtiyacına çevrilebilir.
Bir seranın ısıtma gereksinimi, sera içerisindeki bitkinin optimum gelişme koşullarına uygun sıcaklık ortamını yaratabilmek için sera içerisine saatte verilmesi gerekli ısı miktarıdır.
Serayı çevreleyen örtü yüzeylerinden sera dışına doğru kondüksiyon yoluyla ısı kaybı hesaplanırken sera içi optimum sıcaklık derecelerinin 15-20 °C'ler arasında bulundurulması ideal bir durum olmasına karşın ısıtma sisteminin ilk maliyetini düşürmek amacıyla ılıman bölgelerde sera dış sıcaklığının en düşük düzeye düştüğü kısa sürelerde sera içi sıcaklığının 7-10 °C'de tutulması uygun kabul edilebilir. Isıtma sistemi seçiminde, sera ısıtmasında önemli olan faktörlerin belirlenmesi gerekir. Bunlar; Isıtma sisteminin gerekli kapasitesi Yıllık toplam ısı enerjisi gereksinimi
- Isıtma sistemlerinin tesis ve işletme masrafları
- Bölgede kolaylıkla temin edilebilen yakıtların ısı değerleri ve
birim fiyatları
Bilindiği gibi ısıtma sistemleri sera içerisindeki sıcaklığı bitkilerin istediği optimum sıcaklıkta tutabilecek kapasitede olması gerekmektedir. Bu da seradan dışarıya olan ısı kaybının ısıtma sistemi ile seraya geri verilmesi ile mümkün olabilir.
Isıtma sistemlerinin kapasitesinin o yörenin en düşük dış ortam sıcaklığına göre saptanması ile söz konusu sera içerisinde yetiştirilen bitkilerin soğuktan zarar görme riski azaltılmış olur. Isıtma sisteminin kapasitesinin saptanmasında bilinmesi gerekli olan ısı kaybı çizelgeler, basit eşitlikler ve simülasyon gibi çeşitli yöntemlerle hesaplanabilir.
Seradan kaybolan ısı miktarının hesaplanmasında ısı kaybının en çok olduğu gece koşullan göz önüne alındığında ısıtıcının kapasitesi veya gerekli teorik ısıtma yükü;
Çizelge 8.1'de sera örtü malzemesinin toplam ısı iletim katsayısı (U) ve Çizelge 8.2'de sera tipine bağlı olarak 'd' değerleri verilmiştir:
Çizelge 8.1. Sera örtü malzemelerinin toplam ısı iletim katsayısı, U (Handbook of Fundamentals, ASAE, 1983)
Sera*örtü malzemesi------U (W / m2*°C)------Kcal/hm2oC
Tek katlı cam------6,25------5,37
Tek katlı plastik------6,81------5,86
Tek katlı fiberglas------6,81------5,86
Çift katlı plastik------3,97------3,41
Tek katlı cam ve ısı perdesi------2,83------2,43
Çift katlı plastik ve**ısı perdesi------2,27------1,35
Çizelge 8.2. Seraların cinsine bağlı olarak değişen hava değişim miktarı, d
Sera cinsi------Sera havası değişim oram, d (V/h)
Yeni cam sera------0.75 -1.5
Yeni plastik sera------0.50-1.0
Eski fakat iyi korunmuş sera------1--2
Eski ve iyi korunmamış sera------2--4
Şekil 8.2'de Antalya yöresinde yaygın olarak kullanılan 51 x 16.5 m boyutundaki cam ve plastik seralar için gerekli olan ısıtma sistem kapasitesi ve Şekil 8.3'de tahmin edilen yıllık yakıt tüketimleri verilmiştir:
Sera iç ortam sıcaklığı (TI) sera içerisindeki bitkilerin gelişmelerini sürdürebilmeleri için gerekli sıcaklık değeri olup 5-20 °C'leri arasında değişebilir. Dış ortam sıcaklığı (Td) ise bölgenin iklim koşullarıyla belirlenir. Bu seranın kurulacağı yerde yılın en soğuk zamanında oluşan en düşük sıcaklıklar ortalaması ile ilişkilidir.
Güneş ışınımında ve dış ortam sıcaklığındaki değişimlerin doğru bir şekilde belirlenebilmesi için yeterince kısa olan zaman aralıklarındaki değerler kullanılarak hesaplamalar yapılmalıdır. İklim veri kayıtlan genellikle saatlik değerler olarak tutulduğundan uygulamada birer saatlik aralıkların kullanılması yeterlidir. Yılın her günü için saatlik olarak sıcaklık ve toplam ışınım değerleri varsa yılın her periyodundaki ısı gereksiniminin hesaplanması uygun olur.
Sera çevresindeki minimum dış hava sıcaklığı ile sera içerisindeki optimum veya uygun kabul edilebilen sıcaklık dereceleri arasındaki fark (AT) seranın kurulacağı bölgeye ait meteorolojik rasatlardan elde edilebilir. Ülkemizde sera yetiştiriciliğinin yapılabileceği yörelerde en düşük dış sıcaklık dereceleri çizelge 8.3'de verilmiştir.
Çizelge 8.3. Ülkemizde çeşitli yörelere ait sıcaklık değerleri
İL----En Düşük Sıcaklık------Ortalama Sıcaklık------Rüzgar Hızı (m/s)
Adana------0------9,3------2,3
Antalya------+3------10,1------3,5
Aydın-------3------8,1------1,5
Bursa-------6------5,2------3,4
Giresun-------3------7,0------1,5
İçel------+3------9,5------2,0
izmir------0------8,6------4,2
Manisa-------3------6,8------2,3
Muğla-------3------5,4------3,3
Samsun-------3------6,9------2,5
Tekirdağ-------6------4,3------3,6
Bir seranın toplam yıllık ısı enerjisi ihtiyacının tahmininde simülasyon metodu en iyi yol olmaktadır. Ancak simülasyon metodunu kullanabilmek için çok sayıda verilerin ölçülmesi ve bilinmesi gerekmektedir. Verilerin toplanması bazen zaman gerektirdiği gibi zor da olmaktadır. Ancak zor olmayan daha basit bir yöntemle seraların beklenen yıllık toplam ısı enerjisi tüketimi (SQ) hesaplanabilir. Bu yöntemle kullanılan eşitlik,
Bu eşitlik ile bulunan ısı enerjisi miktarı yakıtın ısıl değeri (İD) ve ısıtma sisteminin randımanını (n) kullanmak suretiyle toplam yakıt ihtiyacına çevrilebilir.
Comment