SERALARDA ISITMA SİSTEMİ

Bir sera ısıtma sisteminde ısı tüketiminin en alt düzeye indirilebilmesi aşağıdaki koşullara bağlıdır.

1. Seraya tekdüze dağılmış ısı girişi bitkilerin altından yapılan ısıtma ile olur. Bu nedenle ısıtma sisteminin elden geldiğince sera tabanına yakın olması gerekir.
2. Sera çatısından ısı taşınmasını azaltmalı ve ısı akımı bitkilere doğru olmalıdır.
3. Seranın cam örtü kısımlarını, çatı ve yan duvar, kapatarak bitkilere soğuk hava gelişini engellemelidir.

Seralarda uygulanan ısıtma yöntemleri şunlardır.

1. Sobalarla ısıtma,
2. Kaloriferli ısıtma,
3. Sıcak havayla ısıtma,
4. Doğal enerji kaynaklarından yararlanarak ısıtma,
5. Elektrik enerjisiyle ısıtma,
6. Atık enerjiden yararlanarak ısıtma.


1. Sobalarla Isıtma Sistemi.

Ülkemizde sera ısıtma sistemi olarak sobaların yaygın olarak kullanılmasının nedenlerini şöyle sıralayabiliriz.

1. Sobalı ısıtma sisteminin ilk yatırım masrafının az olması,
2. Sobalarda kullanılan yakıtın kolay bulunabilmesi, ucuz olması ve hatta bir kısmının yakın çevreden ücretsiz olarak sağlanması,
3. Ülkemizde ısıtılan seraların, büyük bir çoğunluğunun aile işletmeleri şeklinde olması ve bu nedenle, sobaların yakılması ve temizlenmesi için gerekli işgücünün kolaylıkla sağlanabilmesi,
4. Ülkemiz seralarında genel olarak, en uygun ısıtma yerine, bitkiyi dondan korumak için ısıtmanın yapılmasıdır. Ülkemiz seralarında kullanılan sobaların büyük bir çoğunluğu modern bir yapıdan yoksundur.

Bunlar, basit şekilde saç veya dökme demirden yapılmışlardır. Sobalarda katı, sıvı yakıtlar kullanılmaktadır. Sobalarda kullanılan bu yakıt türleri, talaş, odun, linyit ağır ve yanık yağ, mazot ve

gazyağıdır. Yanma verimlerinin çok düşük olması nedeniyle, yakıt tüketimleri fazladır.

Seralarda kullanılabilecek sobaları katı, sıvı ve gaz yakıtlı olarak üçe ayırmamız mümkündür.

Katı Yakıtlı Sobalar: Katı yakıtlı sobaların seralarda kullanılması için sobadan istenen özellikleri şöyle sıralayabiliriz.

1. Isı veriminin yüksek olması,
2. Doldurulması, boşaltılması ve temizlenmesinin kolay ve rahat olması,
3. Sobaların dış yüzey sıcaklığını fazla arttırmayacak şekilde ve dış yüzeylerde biriken bu ısının kolay uzaklaştırılabilir yapıda olması gerekir.

Katı yakıt sobalarını üç grupta toplayabiliriz.

* 1. Seramik Sobalar,
* 1.1. Sabit Seramik Sobalar,
* 1.2. Taşınabilir Seramik Sobalar,
* 2. Demir Sobalar,
* 2.1. Tam yanışlı sobalar,
* 2.2. Alttan yanışlı sobalar,
* 3. Emaye Sobalar

1.1. Sabit Seramik Sobalar


Bu tip sobaların yapımında karo şeklindeki seramik malzemelerden yararlanılır. Bunlar bir veya birkaç seranın aynı anda ısıtılmasında kullanılabilir.  Birden fazla seraya hizmet etmesi

istendiğinde, soba seraların arasındaki bir yere yerleştirilir.

Sobadan elde edilen sıcak hava, yalıtılmış sıcak hava kanalları yardımıyla toprak altından veya üstünden, seralara gönderilir.Sobada verimi arttırmak amacıyla sera veya örtü altında soğuyan hava ikinci bir

kanalla tekrar soba içerisine gönderilerek ısıtılabilir. Bu durumda örtü altı havası, dış havadan daha sıcak olacağından, hava ısıtmak için daha az enerji harcanmış olacaktır.

Seramik sabit sobaların, yapı malzemesinin seramik olması nedeniyle ısı depolama özelliği vardır. Bunlar cidar kalınlıklarına göre, ısıyı 3-12 saat arasında

60-130 mm ve özgül ısıtma güçleri 2,5 - 6,3 MJ/m2.h arasında değişir. Isıtma verimleri % 70 - 80'dir. Odunun ısı değerinin kömürden oldukça az olması nedeniyle, bu tip sobalarda yakıt olarak odun

kullanılacaksa, yanma odası hacmi büyük yapılmalıdır.

1.2. Taşınabilir Seramik Sobalar

Metal kafes üzerine yapılan bu sobaların, yanma odaları dökme demirdendir. Cidar kalınlığı 65 mm'den büyük olan sobaların ısıtma gücü, 8,4 MJ/ m2.h dolayındadır. Cidar kalınlığı 65 mm'den küçük olanlarda, bu

değer 10,5 MJ/m2.h kadardır. İçi metal kaplı sobalarda ise, ısıtma gücü 16,7 MJ/m2.h değerine ulaşır. Cidar kalınlığı düştükçe, özgül ısıtma gücünün artmasına karşılık, sobanın ısı depolama özelliği azalır.

1.3. Demir Sobalar

Bu tip sobaların ısı depolama özelliği iç kısımlarının ateşe dayanıklı tuğla ile kaplanmasıyla, bir oranda arttırılabilir. Üstten yakılan ve tam yanışlı olarak tanımlanan bu sobaların, gövdesi çelik saç ya

da dökümden yapılmıştır.  Alt kısımda bulunan ızgaranın üstü, yakıt deposudur. Bu kısım ateş tuğlası ile kaplanmıştır.

Bu kaplama tabakası hem soba malzemesinin fazla ısınmasına, hem de sobanın yüzey sıcaklığının fazla artmamasına neden olur. Izgara temizleme işlemini kolaylaştırmak için, bir sarsma düzeni ile donatılmıştır.

Doğrudan veya dolaylı çekişli olarak yapılan bu sobaların, doğrudan çekişlilerinde yanma sonucu oluşan gazlar, soba içinde dolaşım yapmadan doğrudan bacaya ulaşırlar.

Dolaylı çekişli sobalarda baca gazlarının ısısından da yararlanabilmek için, baca gazları soba çevresindeki duman kanallarından geçirilerek bacaya gönderilir. Tam yanışlı sobaların özgül yanma güçleri 4,2

MJ/m2. h ve ısıtma verimleri ortalama % 70 dolayındadır.

Alttan yanışlı sobalarda ise, sarsılan ızgaranın üzerine, sepet şeklinde bir ızgara daha yerleştirilir. Yanma bu ızgarada meydana gelir. Bu sobaların özgül ısıtma güçleri 12,6 mJ/m2.h verimleri ise %80

dolayındadır.

Üstten ve alttan yanışlı sobaların özelliklerinin birleştirilmesiyle, her yakıtı yakan üniversal sobalar geliştirilmiştir

Örtülerin ısıtılmasında yakıt olarak, ülkemizde odunun çok kullanılması nedeniyle, yalnız odun yakan sobalar geliştirilmiştir. Bu tip sobaların yanma verimleri % 70 - 75 arasındadır.

1.4. Talaş Sobaları

Odun artıklarından olan talaşı yakarak, örtü altının ısıtılmasını sağlayan talaş sobası üreticiler tarafından geliştirilmiştir. Bu sobalar genellikle petrol varillerinin 2/3 oranında kesilmesiyle

elde edilir. Üst taraftaki kapak yardımıyla talaş kovası içine yerleştirilir ve talaşı yanan kova dışarı alınır. Bu sobaların içine konan talaş kovaları üstten tutuşturulmakta ve 12 saat ısı verebilmektedir.

Kova günde 2 kez değiştirilmektedir. Dışarı da talaş doldurulup, iyice basılan kovanın ortasından ve altından bırakılan talaş içindeki delikler yardımıyla ateşin havalanması ve yanması sağlanır. Sobaların

ısı tutma özellikleri yoktur. Talaş yandığı sürece ısı verirler.

1.5. Emaye Sobalar


Maden kömürü, linyit, biriket ve odun gibi her türlü katı yakıtı yakabilen dış yüzeyi emaye kaplı sobalar, çeşitli kuruluşlar tarafından üretilmektedir. Isıtma verimleri oldukça yüksek 27,2 MJ/m2.h düzeyine

kadar çıkabilmektedir.

1.6. Gaz Sobaları

Bunlar hem sıvı, hem de bütan gazıyla çalışan sobalardır. Sıvı yakıt kullanan sobalar gazyağı yerine, mazot ve yanık yağ da kullanabilirler. Bu sobaların olası verimleri çok yüksektir.

Bütan gazı kullanan sobaların borulu ve borusuz tipleri vardır. Gaz sobalarının seralarda kullanımı sınırlandıran en önemli etken, petrol ürünlerinin çok pahalı olmasıdır.

Ülkemizde odunun bol ve ucuz olduğu bölgelerde, soba yerine ilkel ekmek fırınlarına benzeyen ısıtma sistemleri de uygulanmaktadır. Bu ısıtma sisteminde, ısıtma etkinliği uzun boruların kullanılması ile

arttırılabilmektedir.. Buna karşılık bu sistem, örtü altı yararlı taban alanının önemli bir kısmını yok eder.

1.7. Seralarda Soba Sayısının Hesaplanması

Yüksek tünel ve seranın ısıtma yükü belli ise, örtü altı için gerekli soba miktarını aşağıdaki eşitlikle bulabiliriz.

As = Qh /Qs

Eşitlikte:

As = Toplam soba ısıtma yüzeyi (m2),

Qh = Seranın ısıtma yükü (MJ/h),

Qs = Kullanılan sobanın etkili ısıtma gücü (MJ/m2.h).

Örtü altında kullanılacak soba sayısını bulabilmek için, sobanın m2 olarak yüzey alanı bilinmelidir. Buna göre soba sayısı şöyle bulunur.

ss = AS/A1

Eşitlikte:

Ss= Soba sayısı (Adet),

As= Toplam soba ısıtma yüzeyi (m2),

A= Bir sobanın ısıtma yüzeyi (m2).

Soba büyüklüğünün seçiminde kurulan örtünün konumu ve bulunduğu bölge göz önüne alınmalıdır. Genellikle güney kıyı bölgelerinde sera ısıtmasında her 50 - 60 m2 sera taban alanı için bir sobaya gereksinim

vardır. Kuzeye doğru bu değer 30 - 40 m2 olarak azalmaktadır.

1.8. Sobalarla Isıtmanın Sakıncaları

Sobalarla yapılan ısıtmanın bazı sakıncaları vardır. Bunları şöyle sıralayabiliriz.

1. Seralarda istenilen sıcaklık sürekli olarak elde edilmez.
2. Seralarda ısı dağılımı tekdüze olmaz.
3. Sobada yanma sonucunda SO2 gibi zehirli gazlar ile duman, toz, is ve katran gibi artıklar ortaya çıkar. Bunların yetiştirilen bitkiler için zararlı ve öldürücü etkileri vardır.
4. Sobaların doldurulup yakılmaları zor ve kısa sürede temizlenmeleri nedeniyle fazla işçilik gerektirirler. Seralarda soba kullanımının sakıncalarını azaltmak için, şu noktaların ._ dikkate alınması

gerekir.

1. Sera ısıtmasında, ısıtma verimleri çok düşük olan, yalın yapılı sobalar kullanılmamalıdır.
2. Sobalar olanaklar ölçüsünde, seraların kenarlarına yakın yerleştirilmelidir. Ortaya kurulacak sobaların bitkilere zarar vermemesi için, yüksek bir sehpa üzerine oturtulmalı veya taşıyıcı direklere

bağlanması gerekir.
3. Baca gazlarının sıcaklığından da yararlanmak için, soba boruları örtü altında en az 4 m uzunluğunda, yere paralel olarak dolaştırılmalıdır.
4. Soba içindeki yanma artığı gazların seraya sızması veya boruların son kısımlarından çıkan gazların seraya dönüşü engellenmelidir. Bunun için borunun ucu dışarıya ve mahyadan 35-50 cm yukarıya kadar

uzatılmalıdır.
5. Sobaların bitki sıralarına yakın olan ve ısı yayan yanlarına yanmayan tabakalar, örneğin asbest levhalar yerleştirilmelidir.
6. Ayrıca sobanın tekdüze ısıtmasını bir ölçüde sağlayabilmek için sobanın yaydığı ısı, bir havalandırıcı ile (tanla) sera içine dağıtılmalıdır.

2. Kaloriferli Isıtma Sistemi


Kaloriferli ısıtma sistemi bir akışkanın ısıtılarak, kapalı bir sistemde dolaştırılmasıyla ısıtma sağlamaktadır.

Ülkemizde pek az uygulanan bu ısıtma sisteminin, ilk yapımının pahalı olması yanında işletme masrafları da yüksektir. Sera alanı büyüdükçe sera birim alanına düşen ilk yatırım masrafı azalır. Bunun için

kaloriferli ısıtma sistemlerinin büyüklüğü 2,5 dekardan az olan seralarda uygulanmaması önerilir.

Kaloriferli ısıtma sisteminin unsurları şunlardır.

1. Yakıt enerjisini ısı enerjisine dönüştüren ocak veya burülör.
2. Ocaktan elde edilen ısıyla sıcak su veya buhar üreten kazan.
3. Suyu seradaki sisteme gönderen pompa ve motor ve bunların çalışmasını denetleyen çeşitli malzeme ve parçalar.
4. İçerisinde dolaşan sıcak su veya buhardaki ısıyı sera havasına veren ve çoğunlukla borulu olan ısı değiştiricileridir.

Kaloriferle seraların ısıtılması diğer ülkelerde tam otomatik olarak uygulanan sistemlerdir. Önceleri termostatlı ve saatli sistemler uygulanırken, son yıllarda bu sistemler bilgisayarlara bağlanarak tam

kontrollü olarak çalıştırılmaktadır. Bu sistemde istenilen sıcaklığa bağlı olarak ayarlanan termostatla çalışan burülör, aynı zamanda kazan çalıştırma termometresi ile denetlenir. Ayrıca yüksek sıcaklıkla

oluşacak buhar tehlikesi hava sübapları ile kontrol altında tutulur. Suyun ısınarak genleşen miktarını depo etmek ve kazandaki suyun fazla ısınmasını engellemek için, yüksek bir yere emniyet ya da genleşme

tankı yerleştirilir.

Sıcak su bir pompa yardımıyla seraya gönderilir. Sera içi sıcaklığı termostatlarla kontrol edilir.

Sistemden dönen suyun sıcaklığı çok düşük değil ise, dört yönlü yada üç yönlü su devre açısı ile, su tekrar sirkülasyon pompasına gönderilir. Suyun sıcaklığı düşük ise su devre açıcısı ile kazana gönderilir

ve tekrar sisteme sıcak su girer. Sistemde dolaşan suyun sıcaklığı düşmediği durumlarda dört yönlü su devre açıcısı, kazan suyunun tekrar kazana dönmesini sağlar. Büyük seralarda, bu kazan döngüsü içinde bir

pompanın çalışması gerekir.

Ülkemiz seralarında uygulanan kalorifer sistemleri tamamen mekanik olarak insanlar tarafından yönetilir. Bu sistemde kazan sıcaklık kontrolü termometre ve basınç kontrolü de manometre ile olur.

Kazandan alınan sıcak su sirkülasyon pompası ile sisteme verilir. Sirkülasyon pompaları iki adettir ve biri asil, biri yedektir. Pompaların herhangi bir nedenle çalışamaması nedeniyle, oluşabilecek tehlike

by-pass vanası ile giderilir. Ülkemiz seralarında ısı değiştiricisi olarak kanatlı ısı değiştiricilerinden çok, çelik borular kullanılır.


G = n.Qh

Eşitlikte;

G= Yıllık yakacak tüketimi (kg),

n= Yakacak faktörü, (Çizelge 5.6'den alınabilir),

Qh= Seranın saatlik ısı enerjisi gereksinimi (kj/h).

Yakacak faktörünün (n) en düşük sıcaklığa bağlı olarak değişimi şöyle olmaktadır
Kalorifer kazanı en soğuk günde sera içinin istenilen sıcaklık derecesine kadar ısıtılması için gerekli ısı enerjisini vererek, seradan kaybolan ısıyı karşılayacak şekilde planlanmalıdır. Kalorifer kazanı

aralarında boşluklu su borularını içeren, altındaki ocakta yakılan yakıtın verdiği ısıyla suyu ısıtan bir malzemedir. Isıtma borularının toplam yüzeyi, kazanın ısıtma yüzeyidir.

Bu boruların her bir m2'sinin ısıtma yüzeyi, dökme kazanlarda 33,5 Mj/ m2, çelik kazanlarda 50,2 Mj/m2 kadardır.

Kalorifer kazanında, sıcak ve kaynar su yanında buharda üretilebilir. Sıcak sulu sistem, diğer kalorifer sistemlerine göre, kurma, yapım ve bakimi daha kolay ve emniyetli olduğundan, ülkemiz seralarında

kullanılması önerilmektedir. Yalnız bu yöntemin verimi diğerlerine göre düşüktür. Sıcak suyun ısı değiştiricileri içinde dolaşımı doğal akım veya pompa yardımıyla olur. Sıcak suyun doğal akımla hareket

etmesine, ısınan suyun yoğunluğunun azalması ile yükselmesi neden olmaktadır. Bu şekilde suyun hareketi suyun gidiş-dönüş uzunluğu 50 m'den az olan seralarda ancak uygulanabilmektedir.

Doğal akışlı bir kalorifer sisteminde, pompa ile çalışan sisteme göre, yaklaşık % 20 oranında daha fazla ısı değiştirici boruya gereksinim duyulmaktadır. Bu oran suyun gidiş ve dönüş borularında aynı

sıcaklık derecelerine sahip sistemler için olmaktadır. Pompa ile suyun hızlı deviri nedeniyle, daha yüksek sıcaklıkla dolaşan kalorifer ısıtma suyu da sistem ısı değiştirici borularının daha kısa olmasını

sağlar.

Pompa ile hızı artan suyun verdiği ısının daha fazla olması nedeniyle, pompalı kalorifer sisteminin hem ilk yapım masrafı düşük, hem de ısıtma yönünden doğal akışlı kalorifer sistemine göre ısı verimi daha

yüksek olmaktadır.

Ayrıca sistemin çalışmaya başladıktan sonra ısınarak istenilen sıcaklığı sağlaması, pompa ile devir daim yapan sistemlerde daha çabuk olmaktadır.

4.2.2. Ocak Bacası Kesitinin Belirlenmesi

Suyun ısıtılması için ocakta yakılan yakıtın duman ve diğer artıkları bacadan havaya verilir. Baca yüksekliği, sera mahya yüksekliğinden ve kalorifer dairesine yarıçapı 15 m olan bir alandaki yapılardan 0,5

-1,0 m daha yüksek olmalıdır.

Baca kesit alanı aşağıdaki eşitlikle bulunabilir.

Ab= (0.006.Ûh)/h

Eşitlikte;

AD= Baca kesit alanı (cm2),

Qh= Kazan ısıtma kapasitesi (KJ/h),

h= Baca yüksekliği (m).

2.3. Pompa Motor Gücünün Belirlenmesi

Kalorifer sistemindeki pompanın görevi, ısıtılan akışkanı (suyu), sera içindeki borularla dolaştırarak seranın ısıtılmasını sağlamaktadır. Sistemde dolaşan su, dirsek, vana ve kesit daralmaları nedeniyle,

enerji kaybına uğrar. Pompanın sistemde suyu istenilen miktarda dolaştırması yanında, bu yük kayıplarını da karşılaması gerekir. Pompanın aynı zamanda gürültüsüz çalışması ve uzun ömürlü olması istenir.

Pompaların 90°C sıcaklıkta, yaklaşık çalışma süresi yılda 6000 saat yada günde 18 saatten 330 günlük saat çalışmaya göre 5 - 8 yıl dolayındadır.

Pompa için gerekli elektrik motorunun mil gücünü şu eşitlikle bulabiliriz.

KW=(Q.H.?)/(102.?1.?2)

Eşitlikte:

KW = Elektrik motorunun mil gücü (KW),

Q = Sistemin debisi (L/s),

H = Sistemdeki toplam basınç yüksekliği (m),

y = Suyun yoğunluğu (kg/dm3),

? 1 = Pompa randımanı (%),

? 2 = Elektrik motoru randımanı (%),

Bu eşitlikteki suyun yoğunluğu 1 olduğu için hesaplamalarda yazılmaz. Pompa randımanı küçük pompalarda % 40 - % 60 arasında, orta büyüklüklerdeki pompalarda ise %60 - %75 arasındadır. Elektrik motoru

randımanı da %85- %88 arasında bir değer alınır.

Pompalar seçilirken, toplam basınç yüksekliği ve debiye bağlı olarak pompa karakteristik eğrilerden yararlanılır.

Genellikle eğri şeklinde olan pompa karakteristiklerin de debi arttıkça basma yüksekliği düşer. Bazen sistemde birden fazla pompa kullanılır. Pompalar ya seri yada paralel olarak bağlanırlar. Buna göre;

* Pompalar seri bağlanırsa, basma yüksekliği,
* Pompalar paralel bağlanırsa, basılan suyun debisi artar.

2.4. Pompa Debisinin Belirlenmesi


Pompanın seçiminde suyun taşıması gereken ısı miktarı, diğer bir deyimle pompanın basma yüksekliği ve debisi etkili olmaktadır. Seranın ısı gereksinimine göre pompa debisi şöyle bulunur.

Q =Qh / ( 3600.Cp.At.Y)

Eşitlikte:

Q = Pompa debisi (Us),

Qh=Seranın ısı gereksinimi (W),

Cp= Suyun özgül ısı değeri (Wh/kg.°K),

At= Sisteme giren ve çıkan sular arasındaki sıcaklık farkı (°C)

Y= Suyun özgül ağırlığı (kg/dm3).

Bu eşitlikteki suyun yoğunluğu (y) 1,0 suyun özgül ısısı Cp= 1,163 Wh/kg.°K ve 3600 katsayısının kısaltılması yapılırsa, eşitlik şu şekle dönüşür.

Q = 2,39.10"4 . Qh/At

Kalorifer pompalarında, suyun pompaya belirli bir basınçla girmesi gerekir. Bu basınç düşerse, dalgalı bir akım ya da buharlaşma olursa, pompa gürültülü çalışır ve çabuk yıpranır.

2.5. Isıtma Borusu Uzunluğunun Belirlenmesi

Seralarda ısıtma boruları olarak kaloriferli sistemlerde çelik borular, düşük sıcaklıklı jeotermal kaynaklarda ise plastik borular kullanılmaktadır. Plastik boruların çelik borulara göre iyi tarafları metal

boruların fiyatında oldukça düşük olması yanında, korozyona karşıda dayanıklıdırlar. Ayrıca işçilik ve yapımda oldukça kolaydır.

Doğal akimli ısıtma sistemlerinde ısı değiştirici boruları çapı, 3 inçten (parmaktan) küçük olmamalıdır. Daha küçük çaplı borular, su devri pompayla sağlanan sistemlerde kullanılabilir. Sıcak su ile ısıtmalı

sistemlerde kazan suyu sıcaklığı 80 - 100°C arasında olmalıdır. Bu durum bir ucu emniyet tankına üst kısmından bağlanan, diğer ucu kazan dairesinin dışında açık havaya uzatılan bir taşırma borusuyla

sağlanabilir. Doğal akimli ısıtma sistemlerinde suyun akış hızı termostatlarla denetlenir.

Sera içinde sıcaklık derecesini bitkilere uygun olan sınırlar içinde tutabilmek için, boru ısıtıcılarının uygun aralıklarla sera içerisine yerleştirilmesi gereken boruların toplam uzunluğu aşağıdaki eşitliğe

göre hesaplanır.

L = Qh / ?.d. Ut. (b - ti)

Eşitlikte;

L= Sera içine döşenen boruların toplam uzunluğu (m),

Qh= Seranın en yüksek ısıtma kapasitesi (W),

d= Boru çapı (m),

Ub= Boru yüzeyi ısı geçiş katsayısı (W/m2.°K),

tb= Borulardaki suyun ortalama sıcaklık derecesi (°C),

tj= Sera içindeki uygun sıcaklık derecesi (°C). Sıcak su ile ısıtmalı sistemlerde, suyu taşıyan ana boruların ısı iletim katsayısı (Ub), küçük çaplı borularda, 11,6-12,8 (W/m2.°K), büyük çaplı borularda ise

9,9-11,6 (W/m2.°K) kadardır.

Pompalı sistemlerde boruların ısı iletim katsayılarını yaklaşık % 20 arttırmak gerekir. Isıtma borularının uzunluğunun belirlenmesinde, başka bir yöntemde boruların birim uzunluğunun vereceği ısının

bilinmesi ile yapılır

Suyun ve sera içi sıcaklığına bağlı olarak toplam ısıtma borularının uzunluğu da şu eşitlikle bulunur.

n = Qh/Qb

Eşitlikte:

n = Toplam boru uzunluğu (m),

Q0h@= Sera ısı gereksinimi (W),

Qb=Isıtma borularının birim uzunluğunun verdiği ısı (W/m).

2.6. Isıtma Borularının Bağlanma Şekilleri

Isıtma borularının düzenlenmesinde, döşenen borulardan geçen suyun yük kaybı az ve bütün boruların ısı verimleri birbirine eşit olmalıdır. Borular seri, paralel yada karışık şekilde bağlanabilir

Paralel bağlamada ısıtma borularından geçen suyun kat ettiği uzaklığın farklı olması, sürtünme kayıplarının artmasına ve borulardan akan sıcak suyun farklı olması nedeniyle ısıtma da farklı olur.

Seri bağlanan borularda suyun kat ettiği boru uzunluğunun ve borulardan geçen suyun miktarının aynı olması nedeniyle, boruların verdiği ısı miktarı da aynı olmaktadır. Seraların durumlarına göre karışık boru

bağlama şeklide kullanılabilir.

Sıcak sulu ısıtma sistemlerinde, kazan ile sera arasındaki borular ısı kayıplarına karşı yalıtlmalı ve korozyona karşı korunmalıdır.

2.7. Sera İçinde Isıtma Borularının Yerleştirilmesi


Kaloriferli ısıtma sistemi ile, sera içi sıcaklığı istenilen değerde tutulabildiği gibi, seranın her yerinde tekdüze bir sıcaklık derecesi de elde edilmektedir. Ayrıca bu sistemle, sera içinde yanma

artıkları olan zararlı toz, gaz, is ve duman olmamaktadır. ,

Sıcak su boruları sera içinde şu şekillerde yerleştirilmektedir
1. Isıtma boruları sera tabanına eşit aralıklarla dağıtılabilir.
2. Isıtma boruları sera duvarları boyunca dağıtılabilir.
3. Isıtma boruları sera duvarları boyunca ve tavana yakın olarak dağıtılabilir.
4. Isıtma boruları, seralarda kullanılan masaların içinden geçirilerek ısı dağıtımı yapılabilir.
5. Isıtma boruları, sera taban toprağının içine gömülerek ısı dağıtımı yapılabilir.

Isıtma borularının sera tabanında dağıtımında, borular seranın uzunluğu yada enine döşenmektedir.

Bu şekildeki ısı dağıtımı sistemiyle, bitkilerin çok küçükken kapladıkları hacim çok iyi ısıtılabildiği gibi toprak sıcaklığı da biraz yükselmektedir. Bu sistem özellikle, çift sıralı dikim yönteminin

uygulandığı seralar için daha iyi olmaktadır. Isıtma boruları çift sıralar arasına konulan 20-25 cm yüksekliğindeki tuğla veya biriket destekler üzerine yerleştirilmektedir. Sıcak su seraya 3 inçlik

(parmaklık) boruyla gelmekte ve sera içindeki dağıtımı ise 1-2 inçlik borularla olmaktadır. Bu yöntemin sakıncası, sera içinde makine kullanımını engellemektedir.

Isıtma borularının sera duvarı boyunca dağıtımında ise, borular seranın dört duvarına paralel olarak boru aralarında ve duvarla arasında boşluk kalacak şekilde döşenmelidir. Bu sistem makine kullanımına

uygun ise de, sera genişliğinin 8,5 m den fazla olduğu yerlerde, seranın tekdüze olarak ısıtılması olanaksızdır.

Isıtma borularının sera duvarları boyunca ve tavana yakın olarak dağıtım sistemlerinde, boruların bir kısmı sera duvarlarına paralel, bir kısmı ise tavana yakın ve tabana paralel olarak döşenmektedir  Bu

sistemle genişliği 8,5 m den fazla seraların ısıtılmasında kullanılabilir. Bu sistemde boruların 21 3'si yan duvarlara yakın olarak ve duvarlar boyunca aralarında boşluk kalacak şekilde düzenlenirler. Geriye

kalan 1/3'i ise eşit aralıklarla tavana dağıtılır. Tavana döşenen boruların gölge etkisinin en düşük düzeye indirilmesi için


Son zamanlarda sera ısıtma boruları, kolonların çevresinde ve yere yakın olarak geçirilmektedir. Böylece boruların gölgelemesi ve yapı elemanlarına getirdiği ek yük ortadan kalkmakta, bitkilerde daha iyi

ısınmaktadırlar.

Sıcak su borularıyla ısıtmalı sistemlerde, ısıtma etkinliği sera içinde uygun yerlere yerleştirilmiş havalandırıcılarla (fanlarla) arttırılabilir.

Isıtma borularının başka bir düzenleme şekli de boruların sera içindeki çalışma masalarının içinden geçirilmesidir

Bu yöntemin yararı, sera içine giren ışığa engel olmaması ve ısıdan en iyi şekilde yararlanılmasıdır. Boruları masanın altından geçirirken, masanın kullanıldığı yüzeye yakın geçirilmesi oranında ısıdan

yararlanma artmaktadır. Böylece masa üzerindeki saksıların topraklarıda daha fazla ısınmış olur. Bu

Bu amaçla kullanılacak masaların, betondan yapılması ile masanın dayanıklılığı, kullanışlılığı ve birçok etkilere karşı duyarlı olmaması nedeniyle oldukça fazladır.

Sera içine yerleştirilen borular seralarda yapılan işlemlere engel olması ve tavana asılan boruların gölgeleme yapması nedeniyle, ısıtma boruları toprak altına yerleştirilebilir  Ayrıca bitki kökleri de

ısıtılmış olur.

Boruların döşenme derinliği, toprak işlemesine engel olmayacak derinlikte olmalıdır. Boruların yerleştirilme derinliği arttıkça, sisteme verilen suyun sıcaklığı da yükseltilmelidir. Isıtma borusu olarak 1/2,

3/4 inçlik (parmaklık) plastik boru kullanılabilir. Boruların birbirinden uzaklığı ısının toprakta dengeli olarak dağılmasını sağlayacak şekilde 25-30 cm dolayında olmalıdır. Sistemin sakıncası, borulardan

herhangi birinde olacak arızanın çok zor bulunmasıdır.

Bazı soğuk günlerde, sera içinin sıcaklığı istenilen derecede yüksek yada sera içinde dağılımı iyi olmayabilir. Ayrıca yetiştiriciliğin değiştirilmesi en fazla sıcaklık isteyen bitkilerin yetiştirilmesi de

buna neden olabilir. Böyle durumlarda sera içinde istenilen sıcaklık derecesini sağlamak, için sera içine ek


Isıtma boruları geçici olarak takılabilir Bu borular bitki sıralarına yerleştirilir ve sera çatı elemanlarına zincirlerle bağlanır. Bu ek ısıtma borularının sisteme bağlanması ısıya dayanıklı ve yumuşak

plastik borularla sağlanır.

2.8. Sıcak Havayla Isıtma Sistemi


Sıcak hava ile ısıtma sistemi, ısıtılmış havanın belli aralıklarla küçük delikleri bulunan ince polietilenden yapılmış boru kanallara, bir basınç altında sürekli olarak gönderilmesi ilkesine dayanır.

Sıcak hava ile ısıtma sistemi şu kısımlardan oluşur.

1. Hava ısıtma kısmı,
2. Isınmış havayı ana kanala gönderen havalandırıcı kısım,
3. Ana kanala bağlı sıcak hava dağıtım boruları.

Sistemin ısıtma kısmında hava doğrudan veya dolaylı olarak ısıtılabilir. Doğrudan ısıtma sisteminde yanma hacminin, ısıtma hacminden iletken bir perdeyle ayrılması gerekir. Eğer bu hacimler birbirinden

ayrılmazsa, yakıtların yanması sonucunda ortaya çıkan is, duman ve gazlar bitkilere zarar verirler. Dolaylı ısıtmada ise, hava önceden ısıtılan sıcak su veya buharla ısıtılmaktadır.

Havanın ısıtılması, katı, sıvı veya gaz yakıtlarla olmaktadır. Isıtılmış hava, bir havalandırıcı yardımıyla ana kanala gönderilmektedir. Ana kanalın yapı malzemesi beton veya galvenize saçtır. Ana kanalda

belirli aralıklarla açılan deliklere galvenize saçtan yapılmış dirsekli borular yerleştirilir. Dirsekli olan bu borulara, çaplan ortalama 15-20 cm olan delikli polietilenden yapılmış plastik

Borular üzerindeki deliklerin çapları 1 -4 cm arasında değişir. Kanal boyunca açılacak deliklerin çapları, sıcak havanın sera içinde dengeli dağılımını sağlayacak şekilde seçilmelidir. Hava dağıtım

deliklerinin toplam alanı, kanal kesit alanının 1,5-2,0 katı arasında olmalıdır. Bu değerin 1,3 ten küçük oluşu havalandırıcı etkinliğini azaltır, 2,4'ten yüksek oluşu ise kanalın verimini azaltır.

Sıcak havalı ısıtma yöntemleri şöyle sınıflandırılır.

1. Sera tavanına döşenen delikli borularla ısıtma,
2. Sera tabanına döşenen delikli borularla ısıtma,
3. Seraya döşenen deliksiz borularla ısıtma,
4. Sıcak hava ile borusuz sera ısıtması.

Sera tavanına döşenen delikli borularla ısıtmada kanal, bitki sıraları üzerindeki boşluğa yerleştirilmelidir. Kanalın sağlam olarak yerine takılması için mahya altına çelik bir tel veya ahşap çubuk asılır.

Plastik boru bunun üzerine yerleştirilir.

Bu sistemle ısıtma, ancak sera genişliği 9 m' yi aşmayan seralarda uygulanabilir. Yoksa sera içinde dengeli bir ısı dağılımı sağlanamaz. Mahya altına yerleştirilen boruların, sıcak hava delikleri kanal

eksenine paralel, alt teğet çizgisinden 60° sağda ve solda olmak üzere, sera içinde dengeli bir ısı akımını sağlayacak şekilde ayarlanır. Bu borularda açılan deliklerin çapı, zemine yerleştirilmiş kanallarda

açılan deliklerden daha büyüktür.


Sıcak hava boru kullanmadan seraya, üflenerek verilebilir. Sıcak havalandırıcılar seraya çeşitli şekillerde yerleştirilebilir.

2.9. Güneş Enerjisinden Yararlanılarak Sera Isıtması

Doğal enerji kaynaklarının seranın ısıtılmasında kullanılabilmesi ile, sera işletmelerinin işletme masrafları içinde en büyük paya sahip olan ısıtma masrafları bir ölçüde azaltılabilir.

Bu amaçla seraların güneş enerjisiyle ısıtılmasında, güneş enerjisinden pasif ve aktif olarak yararlanılmaktadır. Güneş enerjisinden pasif olarak yararlanma da, seralarını yönlendirilmedi ve güneş serası

üzerinde durulmaktadır.


Seraların yönlendirilmesi ve çatı eğiminin uygun şekilde düzenlenmesiyle güneş enerjisinden iyi bir şekilde yararlanabilmektedir. Bunun için ülkemiz koşullarında, seraların uzunluğunun güneyden 10° doğuya

doğru yönelik olarak düzenlenmesi gerekir. Böylece güneş enerjisinden yararlanma oranı arttırılabilir. Ülkemizde güneş ışıklarının en eğik geldiği gün 22 Aralık olduğuna göre, bu zamanda seraya giren ışık

miktarının arttırılması için, çatı eğiminin buna göre ayarlanması gerekir. Yalnız bu tip çatı düzenlemesi, iyi bir işçilik yanında daha fazla yapı malzemesini gerektirir.

İzmir'de uygulaması yapılan güneş serasında, temel ilke seranın kuzey duvarının enerji toplayıcı ve depolayıcı ısı duvarı şeklinde yapılmasıdır. Bu tip serada ve İzmir koşullarında ısıtma yapmadan, ısıya

duyarlı olan bitkilerin yetiştirilmesinde istenilen olumlu sonuçların alınmadığı belirtilmektedir. Buna karşılık, ısıya duyarlı olmayan bitkilerde daha iyi sonuçlar alınacağı üzerinde durulmaktadır.

Güneş serası doğu - batı yönünde yerleştirilmiştir.

Seranın kuzey duvarı 5,0 m yüksekliğinde ve ısı duvarı olacak şekilde planlanmıştır. Bu duvarın kuzey tarafı ısı kaybını önlemek amacıyla yalıtım malzemesiyle kaplanmaktadır. Duvarın iç tarafına içi su dolu

tenekeler yerleştirilmiş ve duvarın bu yüzü siyaha boyanmıştır. Tenekelerin arasında ve kuzey taraflarında hava akımını sağlamak için 1,5 cm boşluk bırakılmıştır.

Seranın kuzey duvarı, enerji toplayıcı ısı duvarı şeklinde yapılmıştır. Duvarın sera içine bakan yüzeyine yerleştirilen tenekelerin siyah yüzeyleri tarafından güneş enerjisi ısıya dönüştürülmektedir. Yüzeyde

toplanan ısı enerjisi ısı iletim katsayısı yüksek olan suya geçmekte ve depolanmaktadır. Depolanan bu enerji, seranın gece ısıtılmasında kullanılmaktadır. Tenekelerin boyutları ayarlanarak, birim alana düşen

ısı iletim miktarı arttırılıp, azaltılarak ısı deposunun soğuma süreleri ayarlanabilir.

Su yanında sodyum sülfat (NasSO4.1O H20) ve çakılda ısı depolayıcı olarak kullanılabilir. Sodyum sülfat 31-32 °C'de kristal durumdan sıvı duruma geçerken, 210 KJ/kg (50 kcal/kg) enerji depolamaktadır. Sodyum

sülfatın enerji depolama kapasitesi, suya göre daha iyi olmasına karşılık zamanla azalmaktadır. Çakılda enerji deposu olarak kullanılabilirse de, suya göre daha az enerji depolanmaktadır. Bu nedenle, enerji

deposu olarak su kullanılmıştır.

Aktif olarak güneş enerjisinden ısıtmada yararlanmak için güneş toplayıcıları (güneş kollektörleri) kullanılmaktadır.

Güneş enerjisinden yararlanılarak seraların ısıtılmasında çeşitli şekillerde olmaktadır. Bu ısıtma sisteminde güneş toplayıcıları (k) tarafından, güneş ancak seraları dondan korumada kullanılarak, yakıttan

bir ölçüde tasarruf sağlanabilir.

Özellikle Japonya'da yaygınlaşan bir sistemde, gün boyu ısıtılan sera havası toprakta gömülü bulunan borulara gönderilmekte ve ısı sera taban toprağında depolanmaktadır. Bunun için sera tabanına

yerleştirilen borular, sera ortasında birleştirilen boruya yerleştirilen üfleçle, tabana döşenen borulara gündüz güneşle ısınan sera içindeki sıcak hava gönderilmektedir. Toprağa gömülen boruların bir ucu

sera iç kenarından dışarıya çıkarılarak, hava akım», sağlanmış olur. Toprakta depolanan bu enerji gece sistemin çalışmasıyla sera içi hava sıcaklığı yaklaşık 2 - 3 °C kadar yükselebilmektedir.


2.10. Jeotermal Enerjiden Yararlanarak Sera Isıtması



Sera ısıtmasında kullanılabilecek başka bir doğal enerji kaynağı da Jeotermal enerjidir. Jeotermal enerjinin ortaya çıktığı, Kızıldere-Sarayköy-Tekkehamam-Pamukkale (DENİZLİ), Germencik-Söke (AYDIN),

Balçova-Seferihisar- Bergama (İZMİR), Ömer-Gecek-Gazlıgöl-Heybeli-Sandıklı (AFYON), Kozaklı (NEVŞEHİR), Kızılcahamam-Haymana- Ayaz-Nallıhan-Çubuk (ANKARA), Turgutlu-Salihli - Alaşehir (MANİSA), Simav - Gediz

- Herlek (KÜTAHYA), Çan - Kestanbol (ÇANAKKALE), Sındırgı - Gönen - Havran (BALIKESİR), Ilıca

Pasinler (ERZURUM), Havza (SAMSUN), Yalova (İSTANBUL), Ilıca (TOKAT) sahalarında yapılan sondajlarla ekonomik nitelikteki yüksek sıcaklıklı (buhar + sıcak su) karışımları yeryüzüne çıkartılabilmiş. Bu sıcak

sulardan seralarda yararlanmada bazı sorunlar ortaya çıkmıştır.

Bu sorunlardan ilki doğal sıcak su veya buhar tarafından bırakılan artık maddelerin dolaşım borularında tortulaşarak, boruları tıkamalarıdır. Bunun CO2 enjeksiyonu ile giderilebileceği, aynı zamanda bu sıcak

suyla işletmede bulunan suyun ısıtılarak kullanılması, soruna bir ölçüde çözüm olmaktadır.

Genellikle ülkemiz seralarında jeotermal sıcak sudan yararlanmada plastik borular kullanılmaktadır. Plastik boruların bitkilere çok yakın olarak düzenlenmesi nedeniyle, su sıcaklığının 60"C'den daha yüksek

olması bitkiler için sakıncalı olmaktadır. Jeotermal sıcak su kullanıldıktan sonra, artık suyun hemen sera çevresine bırakılması serada drenaj sorunu da yaratacaktır.

Diğer bir sorunda kimyasal ve ısısal çevre kirlenmesidir. Jeotermal sıcak sular çeşitli amaçlar için kullanıldıktan sonra, artık su olarak çevre sularına karıştırılırsa, içerdikleri HaS, bor, arsenik, florit

ve amonyak gibi bileşikler nedeniyle çevreye olumsuz etkileri olmaktadır. Bu maddeler özellikle sularda yaşayan canlılar ve bu suların tarımsal amaçla kullanılmasında tarımsal ürünler bunlardan oldukça

etkilenmekte ve zarara uğramaktadırlar. Ayrıca sıcak suların çevre sularına verilmesi, suların sıcaklığının yükselmesi, sulardaki biyolojik dengeyi de bozmaktadır.

2.11. Elektrikle Isıtma Sistemi

Elektrik enerjisi kullanarak sera havasının ısıtılmasında iki yöntem uygulanmaktadır. Bu yöntemlerin ilkinde hava, bir havalandırıcı ile elektrik ısıtma elemanının üzerinden geçirilmektedir. Böyle ısınan

hava sera içine gönderilmektedir. Diğer bir yöntemde bir yerde elektrikle ısıtılan su, sera içindeki ısı değiştiricilerine gönderilerek seranın ısıtılması sağlanmaktadır.

Elektrikle ısıtma sistemlerinin ilk yapım masrafları düşük ve sistemlerin otomatik denetim olanakları vardır. Buna karşılık, elektrikli ısıtma sistemlerinin işletme giderleri oldukça yüksektir. Bu nedenle,

bu yöntem uygulamada pek kullanılmamalıdır.

2.12. Atik Enerji

Çeşitli fabrikalardan çıkan atık enerjinin seralarda ısıtma amacıyla kullanımı mümkündür. Özelikle sıcak atık baca gazları ve soğutma suları bu amaçla kullanılabilir.

2.13. Sera Isıtma Sistemlerinde Sıcaklık Dağılımı

Isıtıcıların toprağa yakın durumda, yatay düzlemdeki sıcaklık dağılımı daha düzgün olmakta ve ayrıca toprak sıcaklığı istenildiği gibi daha yüksek tutulabilmektedir.

  • E-Bülten

  • Hava Durumu

  • Döviz

    1 $ = 2,14 TL
    1 € = 2,96 TL
    59320 Ziyaretçi