Yenilenebilir Enerji Kaynaklı Isıtma Sisteminin Diyarbakır İlinde Örnek Bir Sera Uygulaması İçin Tekno-Ekonomik Analizi

Örtü altı yetiştiriciliği, geleneksel tarımsal üretim yöntemlerinden daha verimli ve daha yüksek getirileri olan bir üretim yöntemidir, ancak işletim ve ilk yatırım maliyetleri açısından geleneksel yöntemlere göre daha pahalıdır. Isıtma ihtiyacını yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılayan sera uygulamaları, enerji kullanımına bağlı ekonomik ve çevresel sorunların çözümünde büyük faydalar sağlamaktadır. Bu çalışmada, ısıtma ihtiyacı güneş enerjisi destekli toprak/su kaynaklı ısı pompası sistemi ile sağlanan örnek bir sera tasarımının, Diyarbakır ili şartlarına göre ısı kaybı ve yıllık toplam ısıtma enerjisi ihtiyacı belirlenerek, elde edilen sonuçlar, geleneksel ısıtma sistemleri kullanan mevcut sera uygulamaları ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapılan tekno-ekonomik analizler sonucunda, yenilenebilir enerji kaynaklı ısıtma sistemlerinin, geleneksel ısıtma sistemlerine göre ısıtma ihtiyacına bağlı işletme maliyetleri açısından %68 oranında daha tasarruflu olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca yenilenebilir enerji kaynaklı ısı pompası sistemleri, yaz sezonunda soğutma amaçlı olarak da kullanılabildiğinden, tarımsal üretim veriminin artışı açısından önemli avantajlar sağlamaktadır. Buna göre, örtü altı yetiştiriciliğinde yenilenebilir enerji kullanımına bağlı olarak elde edilen faydaların, tarımsal üretimde enerji kullanımına bağlı sorunların çözümünde önemli alternatif çözümler sunacağı düşünülmektedir

Techno-Economic Analysis of a Renewable Energy Sourced Heating System for a Greenhouse Application in Diyarbakır Province

Greenhouse cultivation is more efficient and has more benefits than the conventional agricultural production, but it’s operational and initial investment costs are more than the conventional methods. Greenhouse applications with renewable energy sourced heating systems, provide great benefits for solving the economic and environmental problems related to the energy. In this article, the heat loss and the energy requirement for heating of a greenhouse design with solar assisted water/ground sourced heat pump heating system in Diyarbakır province were calculated, the results were investigated and compared with the existing greenhouse application with conventional heating systems. The techno-economic analysis showed that in operational costs for heating, renewable energy sourced heating systems are 68 percent more cost-efficient than the conventional systems. Moreover, renewable energy sourced heat pumps provide significant advantages in agricultural production efficiency since they can be used for cooling in summer period as well. Therefore, benefits gained through the use of renewable energy in the greenhouse cultivation will provide considerable alternative solutions related to the energy use in the agricultural production

PDF

___

Anonim 2003. ASAE Amerikan Ziraat Mühendisleri Derneği (American Society of Agricultural Engineers - ASAE) Seraların Isıtılması, Soğutulması ve Havalandırılması Standardı ANSI - ASAE EP 406.4, USA.
Anonim 2008. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği, ErişimTarihi:01.12.2014.http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2008/12/200812059.htm
Anonim 2009. ASHRAE American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) Hand Book, ASHRAE Inc., USA.
Anonim 2010. NREL 2010. National Renewable Energy Laboratory Geospatial Tool Kit – Turkey. Anonim 2014 a. NSW New South Wales Government Department of Primary Industries – Agriculture Greenhouse Horticulture, Heating Greenhouses, Australia. Erişim Tarihi: 01.12.2014.http://www.dpi.nsw.gov.au/agriculture/horticulture/greenhouse/structures/heatin g
Anonim 2014 b. Weatheronline- Diyarbakır ili ölçüm değerleri. Erişim Tarihi: 01.12.2014. http://www.havaturkiye.com/Turkiye/Diyarbakir.htm.
Anonim 2014 c. Meteoroloji Genel Müdürlüğü 2014. İllere ait meteorolojik veriler – Diyarbakır. Erişim Tarihi: 01.12.2014. http://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceleristatistik.aspx? m=DIYARBAKIR#sfB
Anonim 2014 d. İZGAZ Kocaeli Büyükşehir Belediyesi İzgaz yakıt verileri, Erişim Tarihi: 01.12.2014. https://www.izgaz-gdfsuez.com/Icerik.aspx?cat=42&id=270# Anonim 2014 e. TC Merkez Bankası Döviz Kurları, Erişim Tarihi: 01.12.2014
http://www.tcmb.gov.tr/wps/wcm/connect/TCMB+TR/TCMB+TR/Main+Menu/Istatistikler /Doviz+Kurlari/Gosterge+Niteligindeki+Merkez+Bankasi+Kurlarii Anonim 2014 f. Enerji Simülasyonu Tekniği ile Diyarbakır İli Seralarında Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Kullanımının Belirlenmesi, T.C. Kalkınma Bakanlığı Karacadağ Kalkınma Ajansı 14 DFD 25 No’lu Projesi Sonuç Raporu.
Çengel Y. ve M. Boles, 1996. Mühendislik Yaklaşımı ile Termodinamik, McGrow Hill-Literatür İstanbul.
Esen M., T. Yuksel, 2013. Experimental evaluation of using various renewable energy sources for heating a greenhouse, Energy and Buildings 65 (2013) 340–351.
Hallaire M., 1950. Les tempe´ratures moyennes nocturnes, diurnes et nycthe´me´rales exprime´es en fonction du minimum et du maximum journaliers de tempe´rature. C R Acad Sci 331:1533– 1535.
Hepbaşlı A., Ersöz Ö, 1999. Geleceğin Teknolojisi: Yer Kaynaklı Isı Pompaları. TMMOB Makina Mühendisleri Odası IV. Tesisat Kongresi Bildirileri Kitabı, Cilt I., İzmir. s. 445-492
Kıyan M., E. Bingöl, M. Melikoğlu, A. Albostan, 2013. Modelling and simulation of a hybrid solar heating system for greenhouse applications using Matlab/Simulink, Energy Conversion and Management 72, 147–155.
Müller MJ., 1996. Handbuch ausgewählter Klimastationen der Erde. Forschungsstelle Bodenerosionder Universität Trier, Mertesdorf, Germany.
Özgener Ö., A. Hepbaşlı. 2005. Experimental performance analysis of a solar assisted ground-source heat pump greenhouse heating system, Energy and Buildings 37, 101–110.
Pastakkaya B., 2005. Yatay Tip Isı Değiştiricili Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı, 114 s., Bursa.
Pastakkaya, B., 2012. Bir konutun ısıtılması ve soğutulmasında güneş enerjisi kaynaklı absorbsiyonlu sistemlerin kullanımı,U.Ü. FenBil. En. Doktora Tezi,198 s.
Pastakkaya, B. 2014. Diyarbakır İlinde Yer alan Seraların Isıl Sistem Analizi, GAP Uluslararası Tarımsal Araştırma ve Eğitim Merkezi (GAPUTEAM) Araştırma Raporu, 243 s., Bursa.
Zabeltitz C., 2010. Integrated Green Houses for Mild Climate, Springer, 374 p., Germay.