Sera uygulamaları için faz değiştiren maddelerde termal enerji depolama
Thermal energy storage in phase change materials for greenhouse applications
Yazar: BEYZA BEYHAN
Danışman: PROF. DR. HALİME Ö. PAKSOY
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Pasif ısıtma sistemi = Passive heating system ; Seralar = Greenhouses ; Termal enerji = Thermal energy ; Topraksız tarım = Soilless agriculture

Özet:
Bu çalışmada herhangi bir ısıtma sisteminin kullanılmadığı seralarda bitkilerin gelişim sıcaklıklarını korumak için faz değiştiren maddede (FDM) termal enerji depolamayla topraksız tarım uygulamalarında kök bölgesinin ısıtılması araştırılmıştır. Bu amaçla Çukurova Üniversitesi Bahçe Bitkileri bölümünün topraksız tarımın yapıldığı araştırma serasında gece kültür ortamının ısıtılması için bir sistem geliştirilmiştir. Yetiştirilecek bitkilerin gece gelişim sıcaklıklarına uygun aralıkta FDM'lere aday olarak %40 oleik asit-%60 dekanoik asit karışımı ve ?-oleik asit belirlenmiştir. Geliştirilen sistem ile Kasım ve Mart-Nisan aylarında iki ayrı periyotta ölçümler alınmıştır. Kabak üretiminin yapıldığı Kasım ayında alınan ölçümlerde sadece %40 oleik asit-%60 dekanoik asit karışımı kullanılmış, kontrole göre FDM'li kanalette 1,9°C ile 1,2°C arasında değişen sıcaklık artışları elde edilmiştir. Biber üretiminin yapıldığı 6 Mart-8 Nisan tarihleri arasında her iki FDM kullanılmış ve karışımın oleik asitten daha etkili olduğu, kontrole gore 2,4°C ve 2,1°C'lik farklar elde edildiği görülmüştür. Enerji hesaplamalarının sonuçlarına göre FDM olarak kullanılan karışımın miktarı, oleik asitin yaklaşık yarısı olmasına rağmen faz değiştirme sıcaklığının ölçüm yapılan peryotta gece hava sıcaklıklarına daha uygun olması nedeniyle depolamanın etkinliğinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Root zone heating with thermal energy storage in phase change materials (PCM) to keep plant temperature at the optimum levels has been investigated for soilless agriculture greenhouses without heating system. With this objective, a system for night time heating of the substrate at Çukurova University Horticulture Department research greenhouse, where soilless agriculture is carried out, was developed. The candidate PCMs appropriate for night development temperatures of the plants to be grown were determined as %40 oleic acid-%60 decanoic acid mixture and ?-oleic acid. Measurements at two different periods of November and March-April were carried out with the system developed. In the November period, when zucchinis were grown, %40 oleic acid-%60 decanoic acid mixture was used as the PCM and temperature increase in the PCM channel with respect to control was observed 1,9°C - 1,2°C. Between 6 March ? 8 April, when pepper was grown, both PCMs were tested and the mixture has been more effective then the oleic acid and the maximum temperature differences attained with respect to the control were 2,4°C and 2,1°C. Energy calculations revealed that even though the mass of the mixture was about half of the oleic acid, the storage efficiency of the mixture was higher due to the fact that phase change temperature was more suitable for the night time temperature during the measurement periods.