Türkiye'de üç farklı iklim bölgesinde seraların iklimlendirilmesinde kullanılan bazı teknik parameterlerin belirlenmesi
Determination of some technical parameters used for air conditioning of greenhouses in three different climate zones in Turkey
Yazar: MAHAMED ABDALLA MAKAUY ABASS MAHAMED ABDALLA MAKAUY ABASS
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH NAFİ BAYTORUN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Havalandırma = Ventilation ; Isıtma = Heating ; Seralar = Greenhouses ; Soğutma = Cooling ; İklimlendirme = Air conditioning

Özet:
Seralar elverişsiz iklim koşullarına sahip veya mevcut alan ve kaynak eksikliği olan yerlerde yıl boyunca tarımsal üretim için esnek bir çözüm sunarlar. Bitki gelişim gereksinimlerinin doğru bir şekilde anlaşılması, daha uygun maliyetli ve rekabetçi çıktılar için uyarlanabilir kontrol stratejilerinin oluşturulmasına yardımcı olabilir. Bu çalışmanın temel amacı, Türkiye'de TS 825 standartlarına göre farklı iklim bölgelerinde kurulacak yüksek teknolojili seralarda yapılacak iklimlendirme için gerekli parametrelerin belirlenmesidir. Çalışmada geliştirilen programlar yardımıyla psikrometrik eşitliklere dayanan hesaplamalar yapılmış ve seralarda yapılacak ısıtma, havalandırma ve soğutma için gerekli parametreler hesaplanmıştır. 
Soğuk dönemlerde seralarda sıcaklığın gece/gündüz minimum 16/20°C'de tutulmak istenmesi durumda I. bölge için gerekli ısı gücü 65 – 95 W m-2, II. bölge için 100 – 110 W m-2 ve III. bölge için 160 – 180 W m-2 olarak belirlenmiştir. Artan enerji fiyatları nedeniyle ısıtılan seralarda mutlaka ısı koruma önlemlerinin alınması gereklidir. Seralarda ısı perdelerinin iyi yalıtılması durumunda tasarruf edilen ısı, perde üreticisi firmaların belirlediği değerlere yaklaşırken, yalıtımı kötü olan perdelerde %9'a kadar düşmektedir. Bunun yanında ılıman iklim bölgelerinde sera sıcaklığının günlük toplam sıcaklığa göre denetlenmesi önemli miktarda ısı tasarrufu sağlamaktadır. 
Seralarda sıcak dönemlerde en ucuz iklimlendirme önlemi doğal havalandırmadır. İyi bir havalandırma için seranın çatısında taban alanın %24'ü kadar bir açıklık gereklidir. Ancak serada böcek tülleri kullanılması durumunda bu açıklık oranı yeterli olamamaktadır. Böcek tülünün kullanıldığı serada yeterli bir havalandırma için bu oran en az %40 olmalıdır. Bunun yanında seralarda havalandırma ile birlikte gölgelemenin yapılması sıcaklığın düzenlenmesinde daha etkili olmaktadır.
Dış sıcaklığın 27°C'nin üzerine yükseldiği durumlarda seralarda evaporatif soğutmanın yapılması zorunlu hale gelmektedir. Ancak seralarda yapılan evaporatif soğutmanın etkinliği dış hava nemine ve kullanılan sisteme bağlı olarak değişmektedir. Yapılan çalışmada TS 825 standartlarına göre I. bölgede evaporatif soğutmanın yüksek nem nedeniyle bitkiler için gerekli olan konforlu ortamı sağlamak için yeterli olmadığı belirlenmiştir. II. bölgede bulunan Şanlıurfa'da düşük nem nedeniyle evaporatif soğutma daha etkili olabilmektedir. III. bölgede dış hava sıcaklığının aşırı yükselmemesi nedeniyle serada kısa aralıklarla yapılacak sisleme ile üretimin devamı sağlanabilmektedir. 
Anahtar kelime: Sera, Isıtma, Havalandırma, Soğutma

Abstract:
Greenhouses offer viable solutions for year-round agricultural production at locations with inconvenient climates, or scarce resources and land. Understanding the botanical requirements for plant growth may result in the creation of control strategies aiming to gain produce that is competitive and affordable. This study's main objective is to determine the required parameters of climatization in sophisticated greenhouses that will be built in different regions of Turkey, according to TS 825 standards. With the help of the programs developed in the study, calculations, which are based on psychometric equivalents, were made and parameters regarding ventilation, cooling, and heating of greenhouses were calculated.
During cold seasons, to maintain a minimum of 16/20°C temperature, the first, second, and third areas require 65 – 95 W m-2, 100 – 110 W m-2, and 160 – 180 W m-2 heating power, respectively. Due to increasing energy prices, heated greenhouses must be insulated accordingly. Well-insulated thermal screens in greenhouses conserve energy while saving heat near the levels given by screen manufacturers, whereas badly insulated screens save heat as low as %9. Additionally, an inspection of daily temperatures within greenhouses and the total temperature in regions with temperate climates enable saving energy.
The cheapest climatization precaution within greenhouses during hot seasons is natural ventilation. For sufficient ventilation of the greenhouse, an opening of %24 of the floor area on the surface of the roof is enough. Nevertheless, if there are insect nets within the greenhouse this opening will not be enough. In a greenhouse with insect nets, ventilation opening should be %40 of the floor area. Also, with ventilation, shading is an effective tool for regulating temperatures in greenhouses.
In situations where the outside temperature exceeds 27°C, evaporative cooling is required within greenhouses. The efficiency of evaporative cooling differs according to the system used and outside humidity. According to TS 825 standards in the first area, it has been determined in the study conducted that due to high humidity, evaporative cooling does not meet the required parameters of the environment necessary for plant growth.  In Şanlıurfa, which is in the second area, fan-ped systems within greenhouses are efficient in hot seasons due to low humidity. In the third area, due to moderate outside temperatures, fogging at short intervals is sufficient to maintain production within greenhouses.

Keywords: Greenhouse, Heating, Ventilation, Cooling