Batman Yöresi Modern Seracılık İşletmelerinin Isı Gereksinim Değerlerinin Hesaplanması, Isı Koruma Önlemlerinin Isı Tüketimine Etkilerinin Belirlenmesi
Öz
Bu çalışmada jeotermal kaynaklara sahip karasal iklimin hakim olduğu Batman ilinde kurulacak ileri teknoloji seralarında maksimum ısı gücü, üretim süresince gereksinilen ısı enerjisi ve ısı perdelerinin sızdırmazlıklarına bağlı olarak tasarruf edilebilecek ısı enerjisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çatı ve yan duvarlarda farklı örtü malzemesi ile kaplı ileri teknoloji seralarda, farklı sızdırmazlık özelliklerine sahip ısı perdeleri kullanılarak ISIGER-SERA uzman sistem yazılımı ile ısı enerjisi hesaplanmıştır.Batman ili iklim koşullarında farklı örtü malzemeleri ile kaplı seralarda maksimum ısı gücü değerleri farklılık gösterirken, ısı perdelerinin maksimum ısı gücüne etkisi belirlenmemiştir. Bunun da nedeni maksimum ısı gücüne sabahın ilk saatlerinde ısı perdelerinin açıldığı koşullarda ihtiyaç duyulmasıdır. Ancak ısı perdelerinin üretim periyodu boyunca gereksinilen ısı enerjisi tüketimine etkisi perdelerin sızdırmazlık değerlerine göre %8.4 ile %36.7 arasında değişmektedir. Batman ili için modern seralarda ısı enerjisinin maliyetinin için örtü malzemesi olarak cam malzeme ve kesinlikle ısı perdesi kullanılmalıdır. Ayrıca plastik sera yapılması durumunda, yan duvarlarda tek kat plastik kullanılmaması bunun yerine ya çift kat plastik ya da çift kat sert plastik (16 mm) kullanılması önerilmektedir.
Anahtar Kelimeler
Sera ısıtması Isı gereksinimi Isı perdesi Isı koruma Enerji verimliliği
Kaynakça
- Akyüz, A., Baytorun, A. N., Çaylı, A., Üstün, S. & Önder, D. (2017). Seralarda Isıtma Sistemlerinin Projelenmesinde Gerekli Olan Isı Gücünün Belirlenmesinde Yeni Yaklaşımlar. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi 20(3), 209-217. doi:10.18016/ ksudobil.266155.
- Arinze, E. A., Schoenau, G. J. & Besant, R. W. (1986). Experimental and computer performance evaluation of a movable thermal insulation for energy conservation in greenhouses. Journal of Agricultural Engineering Research 34, 97-113. doi:10.1016/S0021-8634(86)80003-8.
- Baytorun, A. N. (2016). Seralar, Sera Tipleri, Donanımı ve İklimlendirilmesi. 1. Baskı. Nobel Akademik Yayıncılık. Nobel kitabevi, İstanbul. 444s.
- Baytorun, A. N., Akyüz, A., Üstün, S. & Çaylı, A. (2018a). Sera Isı Gereksinimi Hesaplama Modelinin “ISIGER-SERA” Çukurova Koşullarında Test Edilmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi 21(5), 699-707. doi:10.18016/ ksudobil.396127.
- Baytorun, A. N., Akyüz, A., Üstün, S. & Çaylı, A. (2018b). Testing Greenhouse Heat Requirement Calculation Model" ISIGER-SERA" in Cukurova Conditions. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi- 21(5), 699-707. doi:10.18016/ksudobil.396127.
- Baytorun, A. N., Üstün, S., Akyüz, A. & Çaylı, A. (2017a). Antalya İklim Koşullarında Farklı Donanımlara Sahip Seraların Isı Enerjisi Gereksiniminin Belirlenmesi. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology 5(2), 144-152.
- Baytorun, A. N., Üstün, S., Akyüz, A. & Çaylı, A. (2017b). Determination of Heat Storage Tank (buffer) Capacity in Greenhouse Heating Systems. Çukurova University Journal of the Facultyof Engineering and Architecture 32(2), 53-64. doi:10.21605/cukurovaummfd.358357.
- Baytorun, A. N., Zaimoğlu, Z., Akyüz, A., Üstün, S. & Çaylı, A. (2018c). Comparison of Greenhouse Fuel Consumption Calculated Using Different Methods with Actual Fuel Consumption. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology (TURJAF) 6(7), 850-857.
- Baytorun, A. N., Üstün, S. & Akyüz, A. (2016). Farklı Isıtma-Derece-Gün (HDD) Değerlerine Bağlı Olarak Seralarda Isı Enerjisi Gereksiniminin Belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31(2), 119-128.
- Boyacı, S., Akyüz, A., Baytorun, A. N. & Çaylı, A. (2016). Kırşehir ilinin örtüaltı tarım potansiyelinin belirlenmesi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 5(2), 142-157. doi:10.17100/nevbiltek.284738.
- Çaylı, A. & Akyüz, A. (2019). The Experimental Determination of The Impact of Overall Heat Consumption Coefficient and Thermal Screens on Heat Saving in Plastic Greenhouses. KSU Journal Of Agriculture and Nature 22(2), 271-281. doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.493745.
- Çaylı, A., Akyüz, A., Baytorun, A. N., Boyacı, S., Üstün, S. & Kozak, F.B. (2017). Control of Greenhouse Environmental Conditions with IOT Based Monitoring and Analysis System. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology 5(11) 1279-1289. doi:10.24925/turjaf. v5i11.1279- 1289.1282
- Çaylı, A., Akyüz, A., Baytorun, A. N., Üstün, S. & Boyacı, S. (2016). Determination of Structural Problems Causing Heat Loss with the Thermal Camera in Greenhouses. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi 19(1), 5-14.
- Çaylı, A., Akyüz, A., Baytorun, A. N., Üstün, S. & Mercanlı, A. S. (2018a). The Feasibility of a Cloud-Based Low-Cost Environmental Monitoring System Via Open Source Hardware in Greenhouses. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi 21(3), 312 - 322.
- Çaylı, A., Akyüz, A., Kaya, E. H., Çiçekli, Y. & Yıldız, M. Ç. (2018b). A Comparison on The Spatial Variability of Some Meteorological Data: Kahramanmaras Case Study. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi 21(2), 175-184. doi:10.18016/ ksudobil.320511.
- Çaylı, A. & Mercanlı, A. S. (2017). The Impact of Greenhouse Environmental Conditions on the Signal Strength of wi-fi Based Sensor Network. International Journal of Advanced Research (IJAR) 5(6), 774-781. doi:10.21474/IJAR01/4475.
- Çaylı, A. & Temizkan, Y. (2018). Determination of The Effect of Heat Saving Precautions and Cladding Materials on Heat Requirement via Expert System in The Kahramanmaras Region Greenhouses. KSÜ Journal Of Agriculture and Nature 21(3), 312-322. doi:10.18016/ ksudobil.321559.
- Dicle Kalkınma Ajansı (DİKA). (2014). TRC3 Bölgesi 2014-2023 Bölge Planı, Cilt I. Bölgeyi Anlamak, s.89-110.
- Domke, O. (2011). Neue Entwicklungen bei doppellagigen Energieschirmmateriallen und beim Einsatz von Tagesenergieschirmen. Fachtagung Energieeffizienz, "Energie-Innovationen im Gartenbau – Neue Ideen aus Praxis und Forschung", 9. November 2011 im Gartenbauzentrum Straelen
- Kitas, C., Katsoulas, N., Bartzanes, T. & Bakker, S. (2013). Greenhouse climate control and energy use. Good Agricultural Practices for greenhouse vegetable crops. Principles for Mediterranean climate areas. FAO, Rome.
- Maden Tetkik ve Arama (MTA). (2005). Batman İli Maden ve Enerji Kaynakları, Alınan yer:http://www.mta.gov.tr/v3.0/sayfalar/bilgimerkezi/maden_potansiyel_2010/Batman_Madenler.pdf (Alınma tarihi: 09.02.2017)
- Meyer, J. (1981). Bewegliche Energieschirme. ITG Heft 10. Institut für Technik in Gartenbau und Landwirtschaft. Universitat Hannover.
- Meyer, J. (1982). Bewertung von beweglichen Energieschirmen in [sic] Hinblick auf den Wärmeverbrauch von Gewächshäusern. 11.
- Meyer, J. (1984). The influence of thermal screens on energy consumption of greenhouse. Garten Dauwissen Schaft 49, 74-80
- Meyer, J., Schockert, K., Laun, N., Schlipen, M. & Kreuzpainter, A. (2014). Niedrigenergiege wachshaus mit CO2-neutralen Heizsystem. Zukunft Initiative Niedrigenergie Gewachshaus (ZİNEG). Ansatze und Ergebnisse.
- Müller, G. (1987). Energieschierme unter Praxisbedingungen Bewertung und Optimierung im Hinblick auf Energieverbrauch und Klimaführung. Dissertation. Institut für Technik in Gartenbau und Landwirtschaft Universitat Hannover.
- Nelson, P. V. (2002). Greenhouse operation and management. Sixth Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River. New Jersey, USA 692 pp.
- Nisen, A., Grafiadellis, M., Jiménez, R., La Malfa, G., Martiez-Garcia, P. F., Monteiro, A., Verlodt, H., Villele, O., Von Zabeltitz, C., Denis, J. C., Boudoin, W. & Garnaud, J. C. (1988). Cultures protegees en climate mediterranean, FAO, Rome.
- Önder, D. & Baytorun, A. N. (2016). Akdeniz Bölgesi İklim Koşullarında Seralarda Kullanılan Isı Perdelerinin Sera İçi Sıcaklığına ve Enerji Tasarrufuna Etkilerinin Belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi 13(03), 111-120
- Rath, T. (1992). Einsatz wissensbasierter Systeme zur Modellierung und Darstellung von gartenbautechnischem Fachwissen am Beispiel des hybriden Expertensystems HORTEX. Gartenbautechnische Informationen (Germany). no. 34.
- Schmidt, U., Huber, C., Dannehl, D., Rocksch, T., Tantau, H. J. & Meyer, J. (2011). Effect of Special Climate Conditions in Closed Greenhouses on Coefficient of Performance and Plant Growth - Preliminary Tests for Optimizing Closed Greenhouse Control. Acta Hortic 893, 429-436
- Sethi, V. P. & Sharma, S. K. (2008). Survey and evaluation of heating technologies for worldwide agricultural greenhouse applications. Solar Energy 82(9), 832- 859. doi:10.1016/j.solener.2008.02.010
- Tantau, H. J. (1983). Heizungsanlagen im Gartenbau. Verlag Eugen Ulmer. Stuttgart.
- Tantau, H. J. (2012). Erfahrungen aus dem ZINEG-Projekt mit dem Einsatz unterschiedlicher Energieschirme BGT kolloqium Berlin.
- Teitel, M., Peiper, U. & Zvieli, Y. (1996). Shading screens for frost protection. Agricultural and forest meteorology 81(3-4), 273-286.
- Verlodt, H. (1990). In protected cultivation in the mediterranean climate. Greenhouses in Cyprus. FAO Edit.
- Von Zabeltitz, C. (1982). Forschung für die Technik der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern. Grundlagen der Landtechnik 32(5), 152-155.
- Von Zabeltitz, C.(1986). Gewachshauser - Handbuch des Erwerbsgartnersbaskı. Handbuch des Erwerbsgartners. Ulmer -Verlag, Stuttgart.
Calculation of Heat Requirement Values of Modern Greenhouse Enterprises in Batman Region, Determination of the Effects of Heat Protection Measures on Heat Consumption
Öz
In this study, it was aimed to determine the maximum heat power, the heat energy required during production, and the heat energy that can be saved depending on the sealing of the heat curtains in the high-tech greenhouses to be established in Batman Province, where the continental climate with geothermal resources is dominant. In high-tech greenhouses covered with different covering materials on the roof and side walls, heat energy was calculated with ISIGER-SERA expert system software by using heat curtains with different sealing properties. While maximum heat power values vary in greenhouses covered with different covering materials under the climate conditions of Batman Province, the effect of heat curtains on maximum heat power has not been determined. The reason for this is that maximum heat power is needed in the early hours of the morning when the heat curtains are opened. However, the effect of thermal curtains on the required heat energy consumption during the production period varies between 8.4% and 36.7%, depending on the sealing values of the curtains. In modern greenhouses in Batman Province, glass material and definitely a heat curtain should be used as cover materials to reduce the cost of heat energy. In addition, in the case of building a plastic greenhouse, it is recommended not to use a single layer of plastic on the side walls but instead to use either a double layer of plastic or a double layer of hard plastic (16 mm).
Anahtar Kelimeler
Greenhouse heating Heat requirement Heat screen Heat conservation Energy efficiency
Kaynakça
- Akyüz, A., Baytorun, A. N., Çaylı, A., Üstün, S. & Önder, D. (2017). Seralarda Isıtma Sistemlerinin Projelenmesinde Gerekli Olan Isı Gücünün Belirlenmesinde Yeni Yaklaşımlar. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi 20(3), 209-217. doi:10.18016/ ksudobil.266155.
- Arinze, E. A., Schoenau, G. J. & Besant, R. W. (1986). Experimental and computer performance evaluation of a movable thermal insulation for energy conservation in greenhouses. Journal of Agricultural Engineering Research 34, 97-113. doi:10.1016/S0021-8634(86)80003-8.
- Baytorun, A. N. (2016). Seralar, Sera Tipleri, Donanımı ve İklimlendirilmesi. 1. Baskı. Nobel Akademik Yayıncılık. Nobel kitabevi, İstanbul. 444s.
- Baytorun, A. N., Akyüz, A., Üstün, S. & Çaylı, A. (2018a). Sera Isı Gereksinimi Hesaplama Modelinin “ISIGER-SERA” Çukurova Koşullarında Test Edilmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi 21(5), 699-707. doi:10.18016/ ksudobil.396127.
- Baytorun, A. N., Akyüz, A., Üstün, S. & Çaylı, A. (2018b). Testing Greenhouse Heat Requirement Calculation Model" ISIGER-SERA" in Cukurova Conditions. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi- 21(5), 699-707. doi:10.18016/ksudobil.396127.
- Baytorun, A. N., Üstün, S., Akyüz, A. & Çaylı, A. (2017a). Antalya İklim Koşullarında Farklı Donanımlara Sahip Seraların Isı Enerjisi Gereksiniminin Belirlenmesi. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology 5(2), 144-152.
- Baytorun, A. N., Üstün, S., Akyüz, A. & Çaylı, A. (2017b). Determination of Heat Storage Tank (buffer) Capacity in Greenhouse Heating Systems. Çukurova University Journal of the Facultyof Engineering and Architecture 32(2), 53-64. doi:10.21605/cukurovaummfd.358357.
- Baytorun, A. N., Zaimoğlu, Z., Akyüz, A., Üstün, S. & Çaylı, A. (2018c). Comparison of Greenhouse Fuel Consumption Calculated Using Different Methods with Actual Fuel Consumption. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology (TURJAF) 6(7), 850-857.
- Baytorun, A. N., Üstün, S. & Akyüz, A. (2016). Farklı Isıtma-Derece-Gün (HDD) Değerlerine Bağlı Olarak Seralarda Isı Enerjisi Gereksiniminin Belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31(2), 119-128.
- Boyacı, S., Akyüz, A., Baytorun, A. N. & Çaylı, A. (2016). Kırşehir ilinin örtüaltı tarım potansiyelinin belirlenmesi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 5(2), 142-157. doi:10.17100/nevbiltek.284738.
- Çaylı, A. & Akyüz, A. (2019). The Experimental Determination of The Impact of Overall Heat Consumption Coefficient and Thermal Screens on Heat Saving in Plastic Greenhouses. KSU Journal Of Agriculture and Nature 22(2), 271-281. doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.493745.
- Çaylı, A., Akyüz, A., Baytorun, A. N., Boyacı, S., Üstün, S. & Kozak, F.B. (2017). Control of Greenhouse Environmental Conditions with IOT Based Monitoring and Analysis System. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology 5(11) 1279-1289. doi:10.24925/turjaf. v5i11.1279- 1289.1282
- Çaylı, A., Akyüz, A., Baytorun, A. N., Üstün, S. & Boyacı, S. (2016). Determination of Structural Problems Causing Heat Loss with the Thermal Camera in Greenhouses. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi 19(1), 5-14.
- Çaylı, A., Akyüz, A., Baytorun, A. N., Üstün, S. & Mercanlı, A. S. (2018a). The Feasibility of a Cloud-Based Low-Cost Environmental Monitoring System Via Open Source Hardware in Greenhouses. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi 21(3), 312 - 322.
- Çaylı, A., Akyüz, A., Kaya, E. H., Çiçekli, Y. & Yıldız, M. Ç. (2018b). A Comparison on The Spatial Variability of Some Meteorological Data: Kahramanmaras Case Study. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi 21(2), 175-184. doi:10.18016/ ksudobil.320511.
- Çaylı, A. & Mercanlı, A. S. (2017). The Impact of Greenhouse Environmental Conditions on the Signal Strength of wi-fi Based Sensor Network. International Journal of Advanced Research (IJAR) 5(6), 774-781. doi:10.21474/IJAR01/4475.
- Çaylı, A. & Temizkan, Y. (2018). Determination of The Effect of Heat Saving Precautions and Cladding Materials on Heat Requirement via Expert System in The Kahramanmaras Region Greenhouses. KSÜ Journal Of Agriculture and Nature 21(3), 312-322. doi:10.18016/ ksudobil.321559.
- Dicle Kalkınma Ajansı (DİKA). (2014). TRC3 Bölgesi 2014-2023 Bölge Planı, Cilt I. Bölgeyi Anlamak, s.89-110.
- Domke, O. (2011). Neue Entwicklungen bei doppellagigen Energieschirmmateriallen und beim Einsatz von Tagesenergieschirmen. Fachtagung Energieeffizienz, "Energie-Innovationen im Gartenbau – Neue Ideen aus Praxis und Forschung", 9. November 2011 im Gartenbauzentrum Straelen
- Kitas, C., Katsoulas, N., Bartzanes, T. & Bakker, S. (2013). Greenhouse climate control and energy use. Good Agricultural Practices for greenhouse vegetable crops. Principles for Mediterranean climate areas. FAO, Rome.
- Maden Tetkik ve Arama (MTA). (2005). Batman İli Maden ve Enerji Kaynakları, Alınan yer:http://www.mta.gov.tr/v3.0/sayfalar/bilgimerkezi/maden_potansiyel_2010/Batman_Madenler.pdf (Alınma tarihi: 09.02.2017)
- Meyer, J. (1981). Bewegliche Energieschirme. ITG Heft 10. Institut für Technik in Gartenbau und Landwirtschaft. Universitat Hannover.
- Meyer, J. (1982). Bewertung von beweglichen Energieschirmen in [sic] Hinblick auf den Wärmeverbrauch von Gewächshäusern. 11.
- Meyer, J. (1984). The influence of thermal screens on energy consumption of greenhouse. Garten Dauwissen Schaft 49, 74-80
- Meyer, J., Schockert, K., Laun, N., Schlipen, M. & Kreuzpainter, A. (2014). Niedrigenergiege wachshaus mit CO2-neutralen Heizsystem. Zukunft Initiative Niedrigenergie Gewachshaus (ZİNEG). Ansatze und Ergebnisse.
- Müller, G. (1987). Energieschierme unter Praxisbedingungen Bewertung und Optimierung im Hinblick auf Energieverbrauch und Klimaführung. Dissertation. Institut für Technik in Gartenbau und Landwirtschaft Universitat Hannover.
- Nelson, P. V. (2002). Greenhouse operation and management. Sixth Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River. New Jersey, USA 692 pp.
- Nisen, A., Grafiadellis, M., Jiménez, R., La Malfa, G., Martiez-Garcia, P. F., Monteiro, A., Verlodt, H., Villele, O., Von Zabeltitz, C., Denis, J. C., Boudoin, W. & Garnaud, J. C. (1988). Cultures protegees en climate mediterranean, FAO, Rome.
- Önder, D. & Baytorun, A. N. (2016). Akdeniz Bölgesi İklim Koşullarında Seralarda Kullanılan Isı Perdelerinin Sera İçi Sıcaklığına ve Enerji Tasarrufuna Etkilerinin Belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi 13(03), 111-120
- Rath, T. (1992). Einsatz wissensbasierter Systeme zur Modellierung und Darstellung von gartenbautechnischem Fachwissen am Beispiel des hybriden Expertensystems HORTEX. Gartenbautechnische Informationen (Germany). no. 34.
- Schmidt, U., Huber, C., Dannehl, D., Rocksch, T., Tantau, H. J. & Meyer, J. (2011). Effect of Special Climate Conditions in Closed Greenhouses on Coefficient of Performance and Plant Growth - Preliminary Tests for Optimizing Closed Greenhouse Control. Acta Hortic 893, 429-436
- Sethi, V. P. & Sharma, S. K. (2008). Survey and evaluation of heating technologies for worldwide agricultural greenhouse applications. Solar Energy 82(9), 832- 859. doi:10.1016/j.solener.2008.02.010
- Tantau, H. J. (1983). Heizungsanlagen im Gartenbau. Verlag Eugen Ulmer. Stuttgart.
- Tantau, H. J. (2012). Erfahrungen aus dem ZINEG-Projekt mit dem Einsatz unterschiedlicher Energieschirme BGT kolloqium Berlin.
- Teitel, M., Peiper, U. & Zvieli, Y. (1996). Shading screens for frost protection. Agricultural and forest meteorology 81(3-4), 273-286.
- Verlodt, H. (1990). In protected cultivation in the mediterranean climate. Greenhouses in Cyprus. FAO Edit.
- Von Zabeltitz, C. (1982). Forschung für die Technik der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern. Grundlagen der Landtechnik 32(5), 152-155.
- Von Zabeltitz, C.(1986). Gewachshauser - Handbuch des Erwerbsgartnersbaskı. Handbuch des Erwerbsgartners. Ulmer -Verlag, Stuttgart.
Ayrıntılar
| Birincil Dil | Türkçe |
|---|---|
| Konular | Tarımsal Yapılar |
| Bölüm | ARAŞTIRMA MAKALESİ (Research Article) |
| Yazarlar | |
| Erken Görünüm Tarihi | 11 Mart 2024 |
| Yayımlanma Tarihi | 30 Haziran 2024 |
| Gönderilme Tarihi | 13 Eylül 2023 |
| Kabul Tarihi | 19 Aralık 2023 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 |
Kaynak Göster
2022-JIF = 0.500
2022-JCI = 0.170
Uluslararası Hakemli Dergi (International
Peer Reviewed Journal)
Dergimiz, herhangi bir başvuru veya yayımlama ücreti almamaktadır. (Free submission and publication)
Yılda 6 sayı yayınlanır. (Published 6 times a year)
Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.