Fan-Ped Serinletme Sisteminin Duyulur ve Gizli Isı Transferine Etkisi ve Sistem Etkinliğinin Belirlenmesi

Bu çalışmada, seralarda yüksek sıcaklık değerlerinin bitki yetiştiriciliğine olanak tanımadığı dönemlerde kullanılan fan-ped serinletme sisteminin, duyulur ve gizli ısı transferine etkisi ve sistem etkinliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Sera içerisinde ve dışında 08:00-16:00 saatleri arasında yapılan ölçümler sonucunda, duyulur ısı transferi, 123.65 ve 809.31 W m-2 arasında değişmiş ve ortalama değeri 394.26 W m-2 olarak hesaplanmıştır. Serada duyulur ısı transferi, dış ortam ve sera ortamı arasındaki sıcaklık farkı artışına bağlı olarak artmıştır. Gizli ısı transferi, -103.86 ve -1430.81 W m-2 değerleri arasında değişmiş ve ortalama değeri -696.41 W m-2 olarak hesaplanmıştır. Serada Bowen oranı, -0.35 ve -1.19 arasında değişmiş ve ortalama Bowen oranı değeri -0.67 olarak hesaplanmıştır. Sistem etkinliğinin en büyük değeri %73 olarak gerçekleşmiş ve dış-iç sıcaklık farkının en yüksek değeri 12.85 °C olarak bulunmuştur. Çalışma sonucunda, sıcaklıkların yükseldiği dönemlerde serada kullanılan fan-ped serinletme sisteminin buharlaştırma etkisi nedeniyle sera içerisinde gizli ısı transferinin, duyulur ısı transferinden daha fazla olduğu ve bitki yetiştiriciliği için uygun iç ortam sıcaklık değerleri oluşturduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Sera, serinletme, duyulur ısı, gizli ısı, Bowen oranı

Effect of Fan-Pad Cooling System on Sensible and Latent Heat Transfer and Determination of System Efficiency

In this study, it was aimed to determine the effect of fan-pad cooling system on sensible and latent heat transfer and system efficiency when high temperature values in greenhouses do not enable plant cultivation. As a result of measurements carried out between 08:00 and 16:00 inside and outside the greenhouse, sensible heat transfer ranged between 123.65 and 809.31 W m-2 and its mean value was calculated as 394.26 W m-2. In the greenhouse, the sensible heat transfer was increased based on the temperature difference between the external environment and the greenhouse environment. The latent heat transfer ranged between the values of -103.86 and -1430.81 W m-2 and its mean value was calculated as -696.41 W m-2. The Bowen rate in greenhouse ranged between -0.35 and -1.19 the average Bowen rate was calculated as -0.67. The maximum value of the system efficiency was found 73% and the highest value of the external temperature difference was found 12.85 °C. As a result of the study, it was determined that the latent heat transfer was higher than the sensible heat transfer in the greenhouse due to the evaporative effect of the fan-pad cooling system used in the greenhouse during the periods when the temperatures rise and it creates the indoor temperature values suitable for the plant cultivation.

Keywords:

Greenhouse, cooling, sensible heat, latent heat, Bowen ratio,

PDF

___

Al-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. Agricultural Mechanization in Asia, Africa & Latin America, 31(2): 61-66.
Al-Helal, I. M. 2001. A survey Study of Cooling Pads Clogging Problem for Greenhouses and Poultry Buildings in Central Region of Saudi Arabia. Research Bulletin. Research Bulletin No. 105. Agricultural research center, College of Agriculture, King Saud University. Riyadh, Saudi Arabia.
Arbel, A., Yekutieli, O., Barak, M. 1999. Performance of a fog system for cooling greenhouses. Journal of Agricultural Engineering Research, (72): 129-136.
ASAE, 1994. Plants: Greenhouses, Growth Chambers and other Facilities. ASAE Fundamentals Handbook (SI).
Baytorun, A.N., Tokgöz, H., Üstün, S., Akyüz, A. 1994. Seralarda iklimlendirme olanakları. Adana, Türkiye. 3. Soğutma ve İklimlendirme Kongresi, Mayıs 1994, Çukurova Üniversitesi, s. 303-313.
Bottcher, R.W., Baughman, G.R., Kesler, D.J. 1989. Evaporative cooling using a pneumatic misting system. Trans. ASAE. (32): 671-676.
Cohen, Y., Stanhill, G., Fuchs, M. 1983. An experimental comparison of evaporative cooling in a naturally ventilated glasshouse due to wetting the outer roof and inner crop soil surfaces. Agricultural Meteorology, 28(3): 239-251.
Davies, P.A. 2005. A Solar Cooling system for greenhouse food production in hot climates. Solar Energy, (79): 661-668.
Fuchs, M., Dayan, E., Presnov, E. 2006. Evaporative cooling of a ventilated greenhouse rose crop. Agricultural and Forest Meteorology, (138): 203-215.
Helmy, M. A., Eltawil, M.A., Abo-shieshaa, R.R., El-Zan, N.M. 2013. Enhancing the evaporative cooling performance of fan-pad system using alternative pad materials and water film over the greenhouse roof. Agric Eng Int: CIGR Journal, 15(2): 173-187.
Kittas, C., Katsoulas, N., Baille, A. 2001. Influence of greenhouse ventilation regime on the microclimate and energy portioning of a rose canopy during summer conditions. Journal of Agricultural Engineering Research, 79(3): 349-360.
Kittas, C., Bartzanas, T., Jaffrin, A. 2003. Temperature gradients in a partially shaded large greenhouse equipped with evaporative cooling pads. Biosystems Engineering, 85(1): 87-94.
Mutwiwa, N.U., Max, J.J.F., Tantau, H.J. 2007. Effect of greenhouse cooling method on the growth and yield of tomato in the tropics. Conference on International Agricultural Research for Development, October 9-11, Göttingen, p. 1-4.
Öztürk, H.H. 2004. Venlo tip cam serada fan-ped serinletme sisteminin etkinliği ile duyulur ve gizli ısı transferi. Tarım Bilimleri Dergisi, 10(4): 381-388.
Öztürk, H.H. 2006. Effect of a fogging system on sensible and latent heat transfer in a plastic greenhouse. Agricultural Mechanization Asia, Africa and Latin America (AMA), 37(3): 52-61.
Willits, D.H. 2000. Constraints and limitations in greenhouse cooling: challenges for the next decade. Acta Hortic., 534: 57-66.