|
SERALARDA HAVALANDIRMA
Yaygın olarak kullanılan doğal ve
zorlamalı havalandırma sistemleriyle, seralarda yeterli düzeyde hava değişimi
sağlanır. Seralardaki havalandırma sistemleri aşağıdaki etmenler üzerinde
etkilidir:
# Hava sıcaklığı
# Hava bağıl nemi
# Yüzeyler üzerinde nem
yoğuşması
# Sera ortamında sıcaklık dağılımı
# İç ortamdaki hava
hızı
# Ortam havasındaki koku ve gaz yoğunluğu
# Bitkilerin bulunduğu
ortamda zararlı organizmaların gelişmesi
Ilıman iklim bölgelerinde açık ve
güneşli günlerde, sera ortamında güneş ışınımından kazanılan fazla miktardaki
ısı enerjisinin uzaklaştırılması için seraların havalandırılması gerekir.
Seralarda havalandırmanın amaçlan aşağıdaki gibi özetlenebilir:
# Sera
içerisinde ortam sıcaklığının aşırı yükselmesini önlemek
# Sera ortamındaki
bağıl nem oranını bitki gelişimi için uygun bir düzeyde tutmak
# Bitkilerden
transpirasyon sonucunda açığa çıkan su buharını ortamdan
uzaklaştırmak
# Bitkiler tarafından fotosentez işleminde kullanılan CCb
gereksinimini karşılamak
# Sera içerisinde tekdüze bir hava akımı
sağlamak
# Sera ortam havasındaki gaz yoğunluğunu kabul edilebilir bir
düzeyde tutmak.
Seralarda havalandırma işleminin en önemli amacı, ortamdaki
duyulur ısı ve su buharının (gizli ısı) uzaklaştırılmasıdır. Toplam güneş
ışınımının yüksek okluğu durumlarda, sera ortamında kazanılan ısı enerjisinin
önemli bir bölümü bitkiler tarafından transpirasyon işleminde kullanılır. Bu
durumda güneşten kazanılan duyulur ısı gizli ısıya dönüşür. Sera ortamına ulaşan
güneş ışınımının % 50-801 evapotraspirasyon için kullanılır (Van der Post ve
ark., 1974).
Havalandırma aynı zamanda, sera içerisindeki bitkilere zararlı
gazların ortamdan uzaklaştırılmasında da önemli rol oynar.
Seralarda yetiştirilen bitkilere zarar verdiği bilinen kirletici
etmenler; ozon, etilen, sülfürdioksit, civa buharı ve fenollerdir (Aldrich,
1986). Sera ortamındaki zararlı gazlar aşağıdaki kaynaklardan aşığa
çıkar:
# Bitkinin kendisi (etilen)
# Fotokimyasal
tepkimeler
# Yakıtların yanması
# Fungusit-pestisitler
# Ahşap
malzemeleri korumak için kullanılan kimyasal maddeler.
Havalandırmayla, bu
kaynaklardan açığa çıkan zararlı gazların sera içerisinde birikmesi
önlenir.
Sera ortamındaki hava hızı; transpirasyon, solunum ve fotosentez
gibi bitki büyümesiyle ilişkili bir çok işlemi etkiler. Bitki büyüme ve
gelişmesi açısından sera ortamındaki en uygun hava hızı 0.5-0.7 m/s olmalıdır
(Aldrich ve ark., 1983). Hava hızının l m/s'den daha yüksek olması durumunda
bitki büyümesi yavaşlar ve 4.5 m/s'den daha yüksek olan hızlarda bitkiler
fızikse olarak zarar görür. Havalandırmanın diğer bir işlevi de, sera ortam
havasındaki CO2 miktarını artırmak veya belirli bir düzeyde
tutmaktır.
Seralarda Doğal Havalandırma
Seralarda doğal havalandırma, sera
içerisinde ve dış ortamdaki doğal basınç farklılıkları nedeniyle, serada kontrol
edilebilen havalandırma açıklarından oluşan hava değişimidir.
Seralarda
doğal havalandırma sistemlerinin uygun olarak tasarımı güç olmakla birlikte, bu
tip sistemlerin bazı üstünlükleri vardır.
# Elektrik enerjisi tüketimi daha
düşüktür.
# Az sayıda alet-ekipmana gereksinim vardır.
# Kullanılan
alet-ekipmanların bakımı kolay ve ucuzdur.
# Sistemde fan kullanılmadığından,
zorlanmış havalandırma uygulamalarına oranla daha 32 gürültü
oluşur.
Seralardaki doğal havalandırma uygulamalarında, doğal hava akışının
ayrıntılı olarak incelenmesi için hesaplamalı akışkan dinamiği (CFD) modeli
kullanılmaktadır.
Diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında CFD modeli,
seralardaki doğal havalandırma uygulamalarının incelenmesinde bazı üstünlüklere
sahiptir. CFD modelinde; kararlı ve belirli sınır koşulları sürdürülürken,
gerçek hava koşulları ve yapısal özellikler simüle edilebilmekte ve
değiştirilebilmektedir. Enerji dengesi modellerinden farklı olarak CFD
modeliyle, sera iç-dış ortamındaki her bölgede hava akışı ve psikrometrik
özellikler hesaplanabilmektedir (Lee, 1998). Woodruff (1997), Kaçıra ve ark.
(1998), Lee (1998), Al-Helal (1998) ve Lee ve Short (2000) tarafından doğal ve
mekanik havalandırmalı farklı tip seralarda yürütülen araştırmalarda CFD
modeli kullanılmıştır. 6u araştırmalarda; hava koşullan, seranın yapısal
özellikleri, havalandırma açıklığı şekilleri ve yerleşimi, iç-dış ortam
gölgeleme perdeleri, seradaki bölme sayısı ve bitki-yetiştirme masalarının
bulunuşunun seradaki hava değişim oranına etkisi incelenmiştir.
Doğal
Havalandırmada Etkili Kuvvetler
Seranın doğal olarak havalandırılabilmesi
için, rüzgar veya sıcaklık farkı nedeniyle basınç farkı oluşması gerekir. Doğal
havalandırma, ısınan havanın yükselmesi için yüzdürme kuvveti veya hız basıncına
ve rüzgar tarafından oluşturulan kuvvetlere bağlıdır. Sera içerisinde güneş
ışınımı veya ısıtma sistemi etkisiyle ısınan havanın yoğunluğu azalır. Bu durum,
havanın sera çatısına doğru yükselmesine neden olur. Ilık hava sera çatısındaki
açıklıklardan dışarıya çıkar ve seranın alt kısmında bulunan havalandırma
açıklıklarından soğuk ve temiz hava girer. Etkin bir şekilde
havalandırma sağlanabilmesi için, Havalandırma açıklıklarının boyutları çok
önemlidir.
Rüzgar ve sıcaklık farkı etkisiyle basınç farkı oluşabilmesi için,
seranın çatı ve yan kenarlarında havalandırma açıklıkları bulunmalıdır. Sadece
yan kenarlarında havalandırma açıklıkları bulunan seralarda hava değişimi,
sadece . rüzgar basıncına bağlıdır ve genellikle daha az etkilidir. Doğal
havalandırmada rüzgar tarafından oluşturulan kuvvetlerin etkisi, hız basıncı ve
yüzdürme kuvvetlerinden daha fazladır. Sera yüzeylerinde rüzgar etkisiyle oluşan
pozitif ve negatif basınçlar Şekil 1'de gösterilmiştir.
Serada rüzgar
etkisiyle doğal havalandırma sağlanması için, havalandırma açıklıklarının sera
yan kenarına ve çatıya yerleştirilmesi önemlidir. Seranın rüzgar etkisindeki
kenarında oluşan pozitif basınç, havanın sera içerisine girmesini sağlar. Çatı
ve kenar duvarın rüzgar etkisinde olmayan bölümlerinde oluşan negatif basınç
ise, havanın seradan dışarıya çıkmasına neden olur.
Akdeniz bölgesindeki seralar doğal havalandırma açısından
genellikle aşağıdaki özelliklere sahiptir:
# Bölme sayısı azdır.
# Sera
taban alanı küçüktür.
# Havalandırma için sürekli açıklıklar bulunmaktadır.
Bu özelliklere sahip olan seralarda, rüzgar hızının düşük olduğu sıcak
dönemlerde yetiştirilen ürünler için en düşük havalandırma oranı, ısıl yüzdürme
kuvvetlerce sağlanır. Isıl yüzdürme kuvvetleri, serada çatı ve yan kenarlardaki
havalandırma açıklıklarını ayıran mesafeye bağlıdır. Çatı ve yan kenarlarında
havalandırma açıklığı bulunan seralarda doğal havalandırmada etkili
kuvvetler:
# Baca Etkisi. Isıl yüzdürme kuvvetleri nedeniyle oluşur.Çatı ve
kenar açıklıkları arasındaki basınçların düşey dağılımında
etkilidir.
# Statik Rüzgar Etkisi. Rüzgar hızı nedeniyle oluşur. Serada
basınçların uzaysal dağılımını sağlar.
# Rüzgarın Türbülans Etkisi.
Havalandırma açıklıkları boyunca rüzgar hızı etkisiyle düzensiz basınç değişimi
nedeniyle gerçekleşir. Havalandırma açıklıklarından giren-çıkan hava akımlarını
artırır.
Doğal havalandırma açısından statik rüzgar etkisinin işlevleri
aşağıda verilmiştir:
# Çatı ve kenar açıklıkları arasında düşey basınç
dağılımı sağlar.
# Seranın rüzgar altı ve rüzgar üstü bölümleri arasında
yatay basınç dağılımında etkilidir.
Statik rüzgar etkisi, yukarıda belirtilen
etkileri nedeniyle "yan duvar etkisi" olarak adlandırılır. Statik rüzgar etkisi,
yukarıda belirtilen etkileri nedeniyle aşağıdaki hava akımlarının
gerçekleşmesine neden olur:
# Düşey Havalandırma Akımı. Baca etkisi ve statik
rüzgar basıncının düşey dağılımıyla gerçekleşir.
# Yatay Havalandırma Akımı.
Yan duvar ve türbülans etkileri nedeniyle gerçekleşir.
Doğal Havalandırma
Açıklığı Alanı
Serada doğal havalandırmayla en uygun oranda hava değişimi
sağlanması için, çatı ve yan duvarlardaki havalandırma açıklıklarının toplam
alanı, sera taban alanının en az % 15'i oranında olmalıdır. Doğal havalandırma
için seradaki toplam havalandırma açıklığı alanının, taban alanın % 15-251
oranında olması gerekir. Bununla birlikte, seradaki toplam havalandırma açıklığı
alanının taban alanının % 30'una eşit olması önerilir.
Cam seralarda
genellikle çatıdaki havalandırma açıklıklarından yararlanılır (Şekil 11.2).
Çatıdaki havalandırma açıklıklarının etkinliği, doğal taşınım akımlarına ve
seradan havanın taşınması için rüzgar etkisine bağlıdır. Sera çatısındaki
havalandırma açıklıklarının aşağıdaki özelliklere sahip olması
gerekir:
# Çatının en üst bölgesinde ve sera sırtının her iki tarafında
olmalıdır.
# Sera uzunluğu boyunca kesintisiz olarak bırakılmış
olmalıdır.
# Çatıdaki havalandırma açıklıklarının alanı, sera
taban alanının 1/6'sına eşit olmalıdır.
# Çatı ve yan duvarlardaki
havalandırma açıklıklarının alanı yaklaşık olarak eşit
olmalıdır.
# Havalandırma açıklıkları, yatay durumda yukarıya doğru ve
çatıyla 60° açı yapacak şekilde açılabilmelidir.
Sera yan duvarları ve
çatısındaki havalandırma açıklıklarının yeterli büyüklükte olması ve uygun
olarak tasarımlanması durumunda, bir çok iklim bölgesinde etkin sıcaklık
kontrolü sağlanarak, gerekli havalandırma oranına ulaşılabilir.
Seralarda doğal havalandırmayla ulaşılabilen havalandırma
oranı aşağıdaki etmenlere bağlıdır:
# Rüzgar hızı ve yönü
# Havalandırma
açıklıklarının boyutları ve yerleşimi
Toplam havalandırma açıklığı alanı
taban alanının % 27'sine eşit olan bir serada, sadece çatıdaki havalandırma
açıklıklarının açık olması durumunda, 10 Km/h rüzgar hızında dakikada 0.75-1
hava değişimi sağlanamaz. Çatı ve yan duvarlardaki havalandırma açıklıklarının
tamamının açık olması durumunda, sakin bir günde normal olarak önerilen
havalandırma oranından biraz daha düşük (dakikada 0.68) hava değişimi sağlanır
(Whittle ve Lawrence, 1960).
Rüzgar, seraya köşelerden etki ettiğinde bazı
sorunlarla karşılaşılır. Bu durumda hava, seranın rüzgar alan ucundan girer ve
sera içerisindeki hava rüzgar almayan uçta birikir. Bu sorun, seranın rüzgar
alan ve almayan bölümlerindeki havalandırma açıklığı boyutları ayarlanarak
önlenebilir.
Doğal havalandırma sistemlerinin en önemeli olumsuzluğu,
havalandırma açıklıklarının otomatik kontrolünün güç ve pahalı olmasıdır. Bu
nedenle, doğal havalandırma açıklıkları genellikle elle açılıp-kapatılır.
Bununla birlikte, modern seralardaki doğal havalandırma sistemlerinde,
termostatla kontrol edilen ve elektrik motorundan hareket alan dişli-kol
üniteleri kullanılmaktadır. Elektrik motorundan hareket alan kontrol
ünitelerinin kullanıldığı seralarda, genellikle sadece çatıdaki havalandırma
açıklıkları otomatik olarak kontrol edilir. Havalandırma pencerelerinin
açılıp-kapatılması sırasında mekanik zorlanma oluşursa, seradaki camların
kırılması gibi yapısal zararlarla karşılaşılabilir. Açma-kapatma sistemleri
ahşap konstrüksiyonlu seralarda etkin olarak çalışmaz.
Cam Seralarda Doğal
Havalandırma
Modern seralarda ortam kontrolü önemli bir gereksinim
olduğundan, havalandırma açıklıklarının tasarımı günümüzde giderek önem
kazanmaktadır. Venlo tip seralarda,
# İki veya üç yarım cam paneli (boyu
0.825 m ve genişliği normal cam panelinin yarısı kadar olan iki veya üç cam
paneli) ve
# Bir cam paneli(her sera bölmesinde 0.75 m x 1.65 m ebatlı bir
pencere paneli)
boyutlarındaki pencereler kullanılır. İki yarım cam paneli
boyutlarında havalandırma penceresi bulunan Venlo tip bir sera çatısı aşağıdaki
şekil 3’de verilmiştir. Bu tip seralarda l m boyundaki pencereler de
kullanılmaktadır.
Havalandırma açıklıkları sera çatısının sırt kısmında
bırakılmalıdır. Venlo tip seralarda çatıdaki havalandırma
pencereleri,
# Git-gel hareketi yapan bir mil yardımıyla veya.
# Kafes
kiriş üzerinde düzenlenen ray mekanizmasıyla açılıp-kapatılır.
Ray
mekanizmasında sistemin ana mili kafes kirişin üst kısmına yerleştirilirken
(Şek. 4), git-gel hareketli mekanizmalarda kafes kirişler arasına
yerleştirilmektedir (Şek.5).
Kaydırma hareketiyle pencerelerin
açılıp-kapanmasını sağlayan ray mekanizması, çatıdaki gölgeleyici elemanları
azaltmak için geliştirilmiştir. Çizelge 1'de farklı tipteki Venlo seralar için,
git-gel mekanizması ile açılıp-kapatılan pencere alanlarının sera taban alanına
oranları (HAO) verilmiştir. Çizelge 1'de sera tipi kolonundaki birinci boyut
çatı açıklığını, ikinci boyut kafes kiriş açıklığını ve üçüncü boyut kirişlerin
karşılıklı uzaklığını belirtmektedir.
Çizelge 1. Venlo Seralarda Standart Havalandırma
Açıklıklarının Sera Taban Alanına Oranı (HAO)
Sera Tipi (Açıklık x Bölme)
(m)
Cam Genişliği (m)
Pencere Boyutları (m)
HAO
(%)
3.6/6.4x3
0.73
1.5x0.825
12.75
3.2/6.4x3
0.73
2.25x0.825
19.1
3.2/6.4x4
0.997
2x0.825
12.9
3.2/6.4x4
0.997
3x0.825
19.3
3.2/6.4x4
0.997
2x1
15.6
3.2/6.4x4
0.997
3x1
23.4
3.2/6.4x4.5
1.2
2.25x0.825
12.7
3.2/6.4x4.5
1.2
2.25x1
15.4
4/8x4
0.797
1.6x1.04
10.3
4/8x4
0.797
2.4x1.04
15.5
Geniş bölme seralarda havalandırma açıklıkları, çatının tüm
uzunluğu
boyunca kesintisiz bir şekilde tasarımlanır (Şekil 6). Çatının her
iki tarafındaki havalandırma pencerelerinin açılıp-kapatılması için, döner şaft
ve dişli mil bulunan mekanizmalardan yararlanılır.
Şekil 6. Geniş Bölme Cam Sera Çatandaki Havalandırma
Pencereleri
Havalandırma pencerelerinin boyu 1-1.6 m arasında değişir.
Pencereler açıldığında, sera içerisine hastalık etmenlerinin taşınmasını önlemek
için değişik tipte netler kullanılabilir. Farklı boyutlardaki geniş bölme
seralar için, pencere alanının sera taban alanına oranı (HAO) Çizelge 2'de
verilmiştir.
Çizelge 2. Geniş Bölme Cam Seralarda Pencere Alanının Sera Taban
Alanına Oranı
Sera Açıklığı (m)
Pencere Boyu (m)
HAO (%)
8
9.6
12.8
1.4
1.4
1.4
33.6
28
21
Plastik Seralarda Doğal Havalandırma
İklim koşullarının
yetiştiricilik açısından daha uygun olduğu Akdeniz bölgesinde sera tarımı yaygın
olarak uygulanmaktadır. Örtü altındaki birim alanda daha düşük maliyetle üretim
yapabilmek için, sera tasarımına ilişkin bazı özelliklerin dikkate alınması
gerekir. Bu nedenle, sera tekniğinde aynı çatı altında daha geniş üretim
alanının kaplanması istenir. Sera çatısının daha geniş üretim alanını kaplaması
durumunda aşağıdaki üstünlükler sağlanır:
Etkin üretim yönetimi
Etkin
bir şekilde ve daha tekdüze sıcaklık kontrolü
Enerji korunumu
asarım
malzemelerinin daha ekonomik kullanımı
Sera çatısının daha geniş üretim
alanını kaplaması için oluktan bağlantılı 'sera tasarımı uygulanır.
Seraların bu şekilde tasarımlanmasıyla, tasarım maliyeti azalır ve daha
etkin olarak doğal havalandırma sağlanır. Oluktan bağlantılı seraların çatısı,
sera ortamından ılık hava çıkışını engellemeyecek ve çatı iç yüzeyi boyunca
yüksekliği artan şekilde tasarımlanabilir (Şekil 7). Bu tip seralarda, düşey
durumdaki havalandırma açıklıklarının tasarımında oluklardan yararlanıldığı için
maliyet azalır.
Çatısı çift kat PE örtülü seralarda havalandırma açıklığı,
çift kat PE malzeme kullanılarak tasarımlanabilir (Şekil 8). Sürekli çatı
havalandırmasına sahip bu tip seralar kurak iklimler için uygundur. Bu tip
seralarda etkin bir şekilde doğal havalandırma sağlanması için, havalandırma
açıklığı alanı tabanların yaklaşık %20'si kadar olmalıdır (Short,
1996).
Şekil 8. Oluktan Bağlantılı Seralarda Çatı
Havalandırması
Fan kanatlan ve kapaklar temiz olmalıdır. Fan kanatları
üzerinde toz birikmesi, fanda dengesizlik yaratır ve çalışma etkinliği azalır.
Bu nedenle, fanlar üzerinde toz birikmesini önlemek için gereken sıklıkta
temizlik yapılmalıdır.
Fanların temizlenmesi sırasında dişliler, motor
ve kapaklar yağlanmalıdır.
Ana pano ve termostatlardan gelen elektrik
kabloları gözden geçirilmelidir. Kabloların yalıtımında yarılma veya çatlama
başladığında yenisiyle değiştirilmelidir.
Fanın dönme yönü kontrol
edilmelidir. Fanlar tamir edildiğinde veya bağlantı devreleri değiştiğinde,
dönme yönü değişebilir. Fan uygun olarak yerleştirilmezse veya ters yönde
dönerse etkinliği azalır. Dönme yönü genellikle fan muhafazasının üzerinde
belirtilir.
Seranın dış tarafında fanların yakınındaki yabancı ot ve
benzeri engeller temizlenmelidir. Fandan çıkan hava akışını engelleyecek
herhangi bir engel bulunmamalıdır.
Sera içerisinde fana doğru olan hava
hareketini engelleyecek herhangi bir engel bulunmamalıdır.
Fan motorlarının
değiştirilmesi gerektiğinde; motor sargıları nem oranının yüksek olmasından
kaynaklanan korozyon ve toz birikmesine karşı korunmalıdır.
Seradan hava
akışının bozulmaması için, fan muhafazasının etrafındaki açıklıklar kontrol
edilmeli ve bütün açıklıklar kapatılmalıdır.
Serada istenilen ortam
koşullarının sağlanması amacıyla, fanların etkin bir şekilde çalışabilmesi için
sıcaklık (termostat) ve neme duyarlı kontrol elemanları kalibre
edilmelidir.
Seralarda Kış Havalandırması
Bitkilerin büyüme ve
gelişmelerini sürdürebilmeleri için sera içerisinde
uygun ortam koşullarının
sağlanması amacıyla, kış mevsiminde yeterli
kapasitede bir ısıtma sistemi
kullanılmalıdır. Serada ısıtma sisteminin tam
kapasitede çalıştığı kış
mevsimindeki soğuk dönemlerde, seranın bir miktar
havalandırılması gerekir.
Havalandırmayla sera içerisindeki ılık ve nemli hava
dış ortama taşınır.
Diğer taraftan, dış ortamdaki temiz hava sera içerisine girer.
Sera içerisindeki nemli havanın dış ortama taşınmaması durumunda, ortam
havasının bağıl nem oranı yükselir ve yoğuşma oluşur. Ortam havasındaki bağıl
nem oranı % 90'dan daha yüksek olduğunda, nemli ortamda gelişen zararlı
organizmalar hızlı bir şekilde çoğalır. Örneğin, domates yetiştiriciliğinde
bağıl nem oranının % 80'den daha yüksek olması durumunda, yaprak küfü oluşur.
Sera ortam havasındaki bağıl nem oranının %70'den daha düşük olması durumunda,
bu tür zararların oluşma olasılığı biraz daha azdır.
Sera içerisindeki ılık
ve nemli hava, örtü malzemesi veya diğer yapısal elemanlar gibi soğuk bir
yüzeyle temasa geçtiğinde yoğuşma oluşur. Soğuk yüzeyle temasa geçen ılık
havanın sıcaklığı, yüzeyin sıcaklığına düşer. Yüzey sıcaklığı havanın çiğlenme
sıcaklığından daha düşük olduğunda, havadaki su buharı yüzey üzerinde yoğuşur.
Seralarda yoğuşma oluşması durumunda aşağıdaki sorunlarla
karşılaşılır:
Bitkiye zarar veren mantarların çoğalması için uygun koşullar
oluşur.
Seranın yapısal bileşenleri hızlı bir şekilde zarar
görür.
Temiz bir sera ortamı sağlanması güçleşir.
Serada çalışanlar
için nemli ve rahatsız edici ortam koşulları oluşur.
Havalandırma
Oranı
Serada yoğuşma oluşması ve bağıl nem oranının yüksek olmasından
kaynaklanan sorunlar havalandırmayla önlenir. Bununla birlikte, kış mevsiminde
havalandırma oranının artması durumunda, seranın ısı gereksinimi de artar. Sonuç
olarak, sera ortam havasındaki bağıl nem oranını zarar eşiğinin altında tutacak
ve aynı zamanda seranın ısı gereksinimini de mümkün olduğunca azaltacak değerde
bir havalandırma oranının belirlenmesi gerekir. Kış mevsimindeki havalandırma
uygulamalarından seradaki bitkiler soğuktan zarar görmemelidir. Zorlamalı
havalandırma sistemleri kullanıldığında, sera içerisindeki hava dolaşımı fazla
olmamalıdır.
Kış mevsiminde esas olarak yaz mevsimindeki havalandırma
gereksiniminin % 10-50'si uygulanır. Kışın havalandırma gereksinimi, genellikle
saatte 2-3 hava değişimi düzeyindedir. Sera ortamındaki hava bağıl nem oranını
ekonomik zarar eşiğinin altında tutabilmek için, iç ortam sıcaklığının yüksek ve
havalandırma oranının düşük olması gerekir. Bununla birlikte, saatte 2 hava
değişiminden daha az havalandırma oranı uygulanmamalıdır. Kış mevsiminde
havalandırma oranının belirlenmesinde aşağıdaki etmenler dikkate
alınmalıdır:
Ortam havasındaki bağıl nem oranının aşırı yükselmesini
önlemek
Isıtma sisteminden açığa çıkan zararlı gazları
uzaklaştırmak
Sera iç ortam sıcaklığının tasarım değerine bağlı olarak, taban
alanı başına havalandırma oranı 0.005-0.025 m3/s m2 olmalıdır. Taban alanı 30
m2'den daha az olan küçük seralar için, kış mevsiminde en yüksek havalandırma
oranı, yaz mevsimindeki havalandırma gereksiniminin yaklaşık olarak yarısı
kadardır. Bu tip seraların havalandırılması için, genellikle iki hız kademeli
fanlar kullanılır veya doğal hava akışından yararlanılır.
Havalandırma
fanlarının toplam kapasitesi, sera ortamından taşınacak olan toplam hava hacmine
bağlı olarak belirlenir. Sera ortamından havalandırmayla taşınacak olan toplam
hava hacmi, hava değişim oranına bağlı olarak hesaplanır.
Örnek
Hacmi
1000 m' olan bir serada hava değişim oranının 2-h olması durumunda, seradan
birim zamanda taşınan hava miktarını hesaplayınız?
Çözüm
Taşınan hava
miktarı = Sera hacmi x 2-h hava değişimi
= 2000 m3/h = 2000 m3/3600 s = 0.56
m3/s
Kış süresince dış ortamdan gelen soğuk havanın bitkilerle temasa
geçmeden önce, sera ortamındaki ılık havayla karışması sağlanır. Seradaki
havalandırma pencerelerinin karşısında bulunan fanlar, giren havanın sera
ortamındaki havayla etkin olarak karışmasını sağlar. Sera kenarında bulunan
havalandırma açıklıklarının alanı, fan kapasitesine bağlı olarak belirlenir. Her
havalandırma aşamasında, hava giriş açıklığından geçen hava hızı 3.5 m/s
olmalıdır. Sera ortamında, üzerinde hava çıkış delikleri bulunan hava dağıtma
kanallarıyla hava dolaşımı sağlanmalıdır.
Seralarda Yaz Havalandırması
Yaz
mevsiminde havalandırmanın asıl amacı, sera iç ortam sıcaklığının aşırı
yükselmesini önlemektir. Yazın sera iç ortamına, fazla miktarda güneş ışınımı
ulaştığından, ortam havasının sıcaklığı yükselir. Sera iç ortam sıcaklığını
azaltmak için, havalandırma sistemi sera içerisinde iyi bir hava dolaşımı
sağlamalıdır. Yazın sıcaklık kontrolü için dakikada l hava değişimi, en. düşük
havalandırma oranı olarak kabul edilir. Havalandırma oranı artırıldığında, iç ve
dış ortam arasındaki sıcaklık farkı azalmasına karşın, havalandırma sisteminin
işletme giderleri artar.
Yazın gündüz sürelerinde, sera ortam havasının
sıcaklığı sürekli olarak dış ortam sıcaklığından daha yüksektir. Sera iç ortam
sıcaklığını dış ortam sıcaklığının altına düşürmek için, nemlendirmen serinletme
uygulanmalıdır. Taban alanı 30 m2'den daha az olan küçük seralar için, yaz
mevsiminde taban alanı başına havalandırma oranı 0.06 m3/s m2 ve nemlendirmen
serinletme için fan kapasitesi 0.08 m3/s m2 olmalıdır.
Seralarda Sonbahar
Havalandırması
İlkbaharın başlangıcı ve sonbaharın sonunda, seradaki
bitkilerin soğuk hava akımlarından zarar görmesini önlemek için, havalandırma
oranı uygun bir değerde olmalıdır. Seralarda sonbahar mevsiminde gerekli
havalandırma oranı, yazın sıcaklık ve kışın bağıl nem kontrolü için gerekli
havalandırma oranı arasında olmalıdır. Serada farklı hava hızları sağlayabilen,
değişik.hız kademeli fanlarla değişik havalandırma oranları sağlanabilir.
Bununla birlikte, soğuk fonemlerde daha az sayıda fan çalıştırılarak da
havalandırma oranı azaltılabilir.
KAYNAKLAR
Ahmadi, G. 1982. Dynamic Simulation of the
Performance of an Inflatable Greenhouse in the Southern Part of Alberta: I.
Analysis and Average Winter Conditions. Agricultural Meteorology, Vol.
27:155-190.
Aikin, WJ., Hanan, J.J. 1975. Photosynthesis in the Rose: Effect
of Light Intensity, Water Potential and Leaf Age. J. Am. Soc. Hort. Sci. 100,
pp. 551-553.
Albright, L.D. 1989. Environment Control for Animal
and Plants. Published by: ASAE, 453 pp.
Aldrich, R.A. 1986. Environmental
Control for Agricultural Buildings.The AVI Publishing Company Inc., VVestport,
Connecticut, 287 pp.
AI-Amri, A.M.S. 2000. Comparative Use of Greenhouse
Cover Materials and Their Effectiveness in Evaporative Cooling Systems
Under Conditions in Eastern Province of Saudi Arabia. AMA Vol. 31, No.2: 61-66.
AI-Helal, I.M. 1998. A Computational Fluid Dynamics Study of Natural
Ventilation in Arid Region Greenhouses. Ph.D. thesis. VVooster, Ohio: Department
of Food, Agricultural and Biological Eng., Ohio State University.
Andersson,
N. E. 1990. Effects of Level and Duration of Supplementary Light on Development
of Chrysanthemum. Scienta Hortıculturae 44, pp. 163-169.
Arbel, A.,
Yekutieli, O., Barak, M., 1998. Performance of a Fog System for Cooling
Greenhouses. Journal of Agricultural Engineering Research 72: 129-136.
Arinze, E.A., Schoenau, G.J., Besant, R.W. 1984. A Dynamic Thermal
Performance Simulation Model of an Energy Conserving Greenhouse with Thermal
Storage. Transactions of the ASAE, pp. 508-519.
Arnon, D.I., 1960. The
Role of Light in Photosynthesis. Scientific American 203 (5): 104-118.
ASAE, 1981. Heating, Ventilating and Cooling Greenhouses. ASAE EP406,
ASAE, St. Joseph, MI 49085.
ASAE, 1994. Plants: Greenhouses,
Grovvth Chambers and Other Facilities. ASAE Fundamentals Handbook (SI).
ASHRAE, 1991. Design for Plant Facilities: Environmental Control for Animals and
Plants. Handbook, HVAC Applications SI Edition.
Augsburger, N.D.,
Bohanon, H.R., Calhoun, J.L. 1970. The Greenhouse Climate Control
Handbook. Acme Engineering and Manufacturing Corp., Muskogee, OK.
Babtista, J.F., Bailey, B.J., Randall, 3.M., Meneses, J.F., 1999. Greenhouse
Ventilation Rate: Theory and Measurement with Tarcer Gas Technigues. Journal of
Agricultural Engineering Research 72: 363-374.
Bailey, BJ. 1968. Fan
and Pad Cooling of Greenhouses. Açta Hortıculturae 6
|