Faz Değiştiren Maddelerle Sera Isıtma Olanakları

Ülkemizde seracılık önemli bir üretim sektörü olarak ön plana çıkmaya baĢlamıĢtır. Toplam örtü altı varlığımız 599.000 dekar olup özellikle son 10 yılda ortalama örtü altı iĢletme büyüklüğü 2 da seviyesinden 4 da seviyelerine çıkmıĢtır. Bu alanda ülkemiz dünyada ilk dört ülke arasında, Avrupa‟da ise Ġspanya ile ilk sırada yer almaktadır. Örtü altı yetiĢtiriciliğinde 2014 yılı verilerine göre toplamda 6.564.125 ton ürün üretilmiĢ ve bu ürünlerin bitkisel üretim değeri yaklaĢık 10 milyar ₺‟dir. Seracılıkta en önemli gider kalemini ısıtma giderleri oluĢturmaktadır. Üretim harcamaları içinde ısıtmanın payı % 60‟lara kadar yükseldiğinden, ısıtma giderlerini en aza indirecek tüm alternatiflerin ortaya konarak değerlendirilmesi gerekmektedir. Seraların ısıtılmasında, farklı ısıtma sistemlerinden yararlanılabilmektedir. Bu sistemlerin çoğunluğunda ilk yatırım giderinin yanı sıra iĢletme gideri de oluĢmaktadır. Termal enerji depolama yöntemleri gibi bazı alternatif yöntemlerle de sera ısıtması yapılabilmektedir. Bu yöntemlerden bir tanesi de faz değiĢtiren maddeleri kullanarak gizli ısı biçiminde ısıyı depolama yöntemidir. Bu yöntemde konvansiyonel yöntemlere göre ilk yatırım dıĢında bariz iĢletme giderleri söz konusu değildir. ÇalıĢmada, termal enerji depolama yöntemlerinden, ısı tasarrufu ve uygulama yönü ile avantajlı olduğu düĢünülen faz değiĢimi ile ısı depolama yöntemi ele alınmıĢtır. Bu yöntem de kullanılan maddelerin ( Yağ Asitleri, Tuz Hidratlar, Parafinler ) özellikleri açıklanarak, seraların bu maddeler ile ısıtılabilme olanakları ortaya konulmaya çalıĢılmıĢtır.

Greenhouse Heating Possibilities With Phase Change Materials

Greenhouse production has become an important sector in our country. Total amount of greenhouses in our country is 599 000 da. Especially the last 10 years, the average size of greenhouse levels has increased from 2 decare to 4 decare. In this sector our country is among the first four countries in the world, and in Europe, it ranks first with Spain. 6.564.125 tonnes, 10 billion ₺ worth of herbal product had grown in greenhouses in 2014. The most important expenditure items in Greenhouses are heating costs. The share of heating costs in production costs that up to 60 %, that percentage makes it is necessary to evaluate all the heating alternatives to minimize heating costs. The heating of greenhouses can be utilized in different heating systems. Almost every heating system has operating costs besides its investment costs. Some alternative methods, such as thermal energy storage method, can also be used at greenhouse heating. Phase change materials can storage heat as latent heat which can be used in heating greenhouses. In this method there are only investment costs. Not having operating costs makes this method advantageous. In this study phase change heat storage methods are discussed. Substances (fatty acids, salt hydrates, and paraffin) that used in this method are also explained, and tried to present greenhouse heating possibilities by these substances.

PDF

___

1. Anonim, 2014a, http://www.tuik.gov.tr/PreTablo.do?alt_id=1001, EriĢim: 04.06.2015
2. Anonim, 2014b, http://www.tarim.gov.tr/Konular/Bitkisel-Uretim/Tarla-Ve-Bahce-Bitkileri/OrtuAlti Yetistiricilik, EriĢim: 04.06.2015
3. Karaman, S., Kurunç, A., 2004, Seraların Jeotermal Enerji ile Isıtılmasında Ortaya Çıkabilecek Çevresel Etkiler, GOÜ. Ziraat Fakültesi Dergisi, 21 (2): 80-85
4. Lane G. A., 1983, Solar Energy Latent Heat Material, Volume I, CRC Pres Inc. Boca Raton /Florida,450
5. Mazman, M., 2006,Gizli Isı Depolaması ve Uygulamaları, Doktora tezi, Ç.Ü.Fen Bil. Ens., Adana
6. Dikici D., 2004, Doğal Soğuk Kaynaklardan Yararlanan Yer Altı Kanallarında Termal Enerji Depolanması (KTED), Doktora tezi, Ç.Ü.Fen Billimleri Enstitüsü., Adana
7. Paksoy H. Ö., 1992, Thermal analysis of heat storage materials and integrated heat pump and theral energy storage, Doktora tezi, Ç.Ü.Fen Bil. Ens., Adana
8. Dinçer, Ġ., DOST, S., 1996, A Perspective on Thermal Energy Storage Systems for Solar Energy Applications, International Journal of Energy Research, 20 (6): 547557
9. Kovach, E.G., 1976, Thermal Energy Storage, The report of a NATO Science Committee Conference, Scotland, Pergamon Pres,76s
10. Özonur Y., 2004, DüĢük Sıcaklıkta Termal Enerji Depolamasına Uygun Faz DeğiĢtiren Maddelerin Mikrokapsüllenmesi, Yüksek lisans tezi, Ç.Ü. Fen Bil. Ens., Adana
11. Anonim 2015b, http://www.turkcebilgi.com/faz_%28kimya%29#bilgi, EriĢim 04 06 2015
12. Abhat A., 1983, Low Temperature Latent Heat Thermal Energy Storage Materials, Solar Energy 30, 313-332
13. Hale, D.V., Hoover, M.J., O‟neill, M.J., 1971, Phase Change Materials Hand Book, Report no. HREC-5183-2LMSC-HREC D225138. NASA, Marshal Space Flight Çenter. Alabama
14. Himran, S., Suwondo, A., Mansoori, G., 1994, Characterization Of Alkanes And Parafin Waxes For Application As Phase Change Anergy Storage Medium, Energy Sources 16: 117128
15. Velraj, R., Seeniraj, B., Hafner, B., Faber, C., Schwarzer, K., 1998, Heat Transfer Enhancement In A Latent Heat Storage System, Solar Energy, 65: 171180
16. Hasnain, S., 1998, Review On Sustainable Thermal Energy Storage Technologies, Part I: Heat Storage Materials and Technigues, Energy conservation and Management 39:1127 1138
17. Feldman, D., Khan, M. A., Banu, D., 1989, Energy Storage Composite With An Organic PCM, Solar Energy Materials, 18(6), pp.333-341
18. Sarı, A., Kaygusuz, K.., 2001, Thermal Energy Storage System Using Stearic Acids As A Phase Change Material, Solar Energy 71 (6): 365-376
19. Kürklü, A., 1998, Energy storage applications in greeenhouse by means of phase change materioals (PCMs) : a review. Renewable energy, 13(1), 89-103
20. Mondal,S., 2008, Phase Change Materials For Smart Textiles An Overview, Applied Thermal Engineering, 28,15361550
21. Snijders, A.L., 2006, ATES Market Development In The Netherlands, ECOSTOCK, 10th International Thermal Energy Storage Conference, New Jersey, USA
22. Konuklu, Y., 2008, MikrokapsüllenmiĢ Faz DeğiĢtiren Maddelerde Termal Enerji Depolama Ġle Binalarda Enerji Tasarrufu, Ç.Ü. Doktora Tezi, Adana
23. Kuru, A., Aksoy, S.A., 2012, Faz DeğiĢtiren Maddeler ve Tekstil Uygulamaları, Tekstil ve Mühendis, 19: 86, 41-48
24. Kern, M. and Aldrich, R. A., 1979, Phase Change Energy Storage In A Greenhouse Solar Heating System, Paper Presented at the Summer Meeting of ASAE and CSAE, June 24--27, University of Manitoba,Winnipeg
25. Takakura, T. and Nishima, H., 1981, A Solar Greenhouse With Phase Change Energy Storage And A Microcomputer Control System, Acta Hort, Energy in Protected Cultivation, 115, 583-590 26. Nishina, H. and Takakura, T., 1984, Greenhouse Heating By Means Of Latent Heat Storage Units, Acta Hort, Energy in Protected Cultivation Ill, 148, 751-754
27. Jaffrin, A., Cadier, P., 1982, Latend Heat Applied To Horticulture, La Baronne Solar Energy, 38(4), 313-321,11
28. Levav, N. and Zamir, N., 1987, Phase Change Materials For Heat Storage In Greenhouse, In REUR technical series l, Greenhouse Heating With Solar Energy, ed. C. von Zabeltitz, , CNRE, pp.163-166
29. Boular, T., Razafinnjohany E., Baille A., Jaffrin, A., Fabre, B., 1990, Performance Of A Greenhouse Heating System With A Phase Change Material, Agricultural and Forest Meteorology 52, 303-318
30. Beyhan, B., 2010, Sera Uygulamaları Ġçin Faz DeğiĢtiren Maddelerde Termal Enerji Depolama, Ç.Ü. Fen Bil. Enst. Yüksek Lisans Tezi, Adana
31. Yağcıoğlu, A., 2005, Sera Mekanizasyonu, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No:562, Bornova, 363s