Biyotermal enerjiyle seraların ısıtılması
Heating ability of greenhouses with biothermal energy
Yazar: MAHMUT POLAT
Danışman: PROF. DR. NECDET ALTUNTOP
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Ülkemizde özellikle son yıllarda çiftçi şartlarında organik gübre elde etmek amacı ile tarımsal artıkların kullanımı yaygın hale gelmiştir. Buradaki temel amaçlardan birincisi ve en önemlisi, kimyasal gübre kullanımını azaltarak temiz bir çevre elde etmektir. Bu amaç gerçekleştirilirken çevreye uyumlu, yeni ve temiz alternatif enerji üretme olanaklarını araştırma düşüncesi doğrultusunda kompostun biyotermal enerji kapasitesini tespit etmek önemlidir.Bu çalışmada; kompostun oluşum mekanizmasında rol oynayan bazı parametreler ve ısıl enerji kazanımı yöntemleri ile ilgili olarak bazı önemli sonuçlar elde edilmiştirKullanılan kompostun ısıl kapasitesi ve ısı iletim katsayısını tespit etmek için bir matematik model kullanılmıştır. Yapılan ölçüm ve hesaplamalar neticesinde, kompostun termal iletim sayısı 0.84 W/m°C ve ısıl kapasitesi de 237 W/m3 olarak bulunmuştur.Ayrıca, açık hava sistemli kompost yığını içerisine 1 adet su deposu koyulmuştur. Depodan elde edilen sıcak su, bir pompa vasıtası ile pompalanarak ısı değiştiricileri yardımı ile model bir seranın ısıtma işlemi yapılmıştır. Yapılan uygulama sonuçlarına göre ortalama olarak komposttan su deposuna geçen saatlik ısıl enerji miktarı 295 W, sera ısıtma uygulamasının yapıldığı zamanlarda, su deposundan seraya transfer edilen saatlik ısı enerjisi miktarı, 1217 W olarak hesaplanmıştır. Komposttan su deposuna ortalama olarak saatte transfer olan ısıl enerji miktarı ise 37.55 W/m2 olarak tespit edilmiştir.Kompost sıcaklığı maksimum değere gelinceye kadar: kompost ve sudaki saatlik ortalama sıcaklık artış miktarları sırası ile 0.0371 °C ve 0.1°C olarak hesaplanmıştır..Anahtar Kelimeler: biyotermal enerji, tarımsal atıklar, tarımsal kompost, seralarda kompostlaştırma, yenilenebilir enerji.

Abstract:
Using agricultural wastes have been common in our country to get organic fertilizer in the farms recently. One of the main and the most important is to reduce chemical fertilizer and to get clean environment main by getting of this aim. It?s important to determine the capacity of biothermal energy of the compost in term of research, new and clean alternative energy producing opportunity.In this study; some important results were obtained concerning with the parameters of formation mechanism of compost and heat energy gain.A mathematical model was used to obtain of the thermal conductivity and heat energy capacity range of values for compost. At the end, the amount of the thermal conductivity and heat energy capacity range of values for compost has been determined and calculated as 0.84 W/m°C and 237 W/m3.In addition, to heat a model for greenhouses has been employed to transport heat from compost to greenhouse structure. Hydronic systems achieve heat transfer by fluid actived (mechanical pumping) in a closed loop system consisting of a compost pile (open air composting facility) and a similar heat exchanger in the greenhouse structure. The average hourly energy quantity transferred from compost to water tank is 295 W, in days that the greenhouse heated; the average hourly energy quantity was calculated as 1217 W. The heat energy quantity transferred from unit surface area of water tank (transfers from compost to water) 37.55 W/m2.The average temperature increase in compost (until the compost temperature reaches to maximum value) is 0.0371 °C, the temperature increase in water was determined meanly as 0.1 °C.Keywords: biothermal energy, agricultural wastes, agricultural compost, composting greenhouse, renewable energy.