Determination of Heat Energy Requirements for Greenhouses in Regions with Different Heating-Degree-Day (HDD) Values

Öz

The heat energy requirement in greenhouses throughout the production period is important in determining the production economy and feasibility studies to be conducted. Heat energy requirement in greenhouses is determined according to DIN 4701 standards by using mean heat temperatures. However, the calculations based on mean temperature causes misleading results in transition periods and in places where mean temperature is high. In order to have the most accurate heat energy requirement of a greenhouse, the hourly climate data should be used. In this study, the statistical correlations between the data of heating-degree-day (HDD) and heat energy requirements calculated by ISIGER-SERA expert system were determined for the provinces having potential of heating sources and where greenhouse are widely used in Turkey. The real heat energy requirement of the greenhouse is determined with the aid of coefficients calculated with the heat energy requirements obtained from statistical methods, type of the greenhouse (AH/AG) and heating system used in the greenhouse. The obtained results become easier to determine the heat energy requirements of the greenhouses to be installed in different regions having different HDD values and different equipment.

Anahtar Kelimeler

• Greenhouse,Heating,Heating degree-day,Heating energy

Farklı Isıtma-Derece-Gün (HDD) Değerlerine Bağlı Olarak Seralarda Isı Enerjisi Gereksiniminin Belirlenmesi

Öz

Seralarda üretim periyodu boyunca ortaya çıkan ısı enerjisi gereksinimi, üretim ekonomisinin belirlenmesi ve yapılacak fizibilite çalışmaları için önemlidir. Seralarda ısı enerjisi gereksinimi DIN 4701 standartlarında belirlenen esaslara göre ortalama sıcaklık değerlerinden gidilerek belirlenmektedir. Ancak ortalama değerlere göre yapılan hesaplamalar sıcaklık ortalamasının yüksek olduğu geçiş dönemlerinde yanıltıcı sonuçların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Seralarda ısı enerjisi gereksinimi saatlik iklim değerlerine göre en sağlıklı olarak hesaplanabilmektedir.

Yapılan bu çalışmada, Türkiye’de seracılığın yaygın olarak yapıldığı ve ısıtma kaynakları açısından seracılık potansiyeline sahip farklı illerin Isıtma Derece-Gün (HDD) değerleri ile ISIGER-SERA uzman sistemle saatlik iklim değerlerine göre hesaplanan ısı enerjisi gereksinimi arasındaki istatistiksel ilişkiler belirlenmiştir. Serada gerçek ısı enerjisi elde edilen istatistiksel ilişkilere göre kolayca belirlenebilmektedir. Ancak elde edilen ısı enerjisi gereksinimleri, seranın tipine (AH/AG) ve serada kullanılan ısıtma sistemine bağlı olarak geliştirilen katsayılar yardımıyla düzeltilmelidir. Elde edilen sonuçlar farklı HDD değerlerine sahip bölgelerde kurulacak farklı donanımlara sahip seralarda ısı enerjisinin kolayca belirlenmesine olanak sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Sera,Isıtma,Isıtma derece-gün,Isı enerjisi

Kaynakça

1. 1. De Pascale, S., Maggio, A., 2005. Sustainable Protected Cultivation at Mediterranean Climate, Perspectives and Challenges. Acta Horticulturae, 691, 29-42.
2. 2. Campiotti, C.A., Dondi, F., 2007. ENEA Casaccia, dpt. BASE mail: [e-mail].
3. 3. Bot, G.P.A., 2008. Greening the Greenhouse General Consideration. Wageningen UR Greenhouse Horticulture.
4. 4. Garcia, J.L., De la Plaza, S., Navas, L.M., Benavente, R.M., Luna, L., 1998. Evaluation of the Feasibility of Alternative Energy Sources for Greenhouse Heating J. agric. Engng Res. 69, s.107-114.
5. 5. Baytorun, A.N., Akyüz, A., Üstün, S., 2016. Seralarda Isıtma Sistemlerinin Modellemesi ve Karar Verme Aşamasında Bilimsel Verilere Dayalı Uzman Sistemin Geliştirilmesi. Proje No: 114O533.
6. 6. Çanakçı, M., Emekli, Y.N., Bilgin, S., Çağlayan, N., 2013. Heating Requirement and Cost in Greenhouses: A Case Study for Mediterranean Region of Turkey. Renewable and Sustainable Energy Reviews 24, 483-490.
7. 7. Zabeltitz, Chr. von., 2011. Integrated Greenhouse Systems for Mild Climates. Springer -Verlag Berlin Heidelberg.
8. 8. Tantau, H.J., 1983. Heizungsanlagen im Gartenbau. Verlag Eugen Ulmer. Stuttgart.

9. 9. Baytorun, A.N., Zaimoğlu, Z., Üstün, S., 2012. Akdeniz Bölgesi Seralarında Isı Enerjisi Gereksiniminin ve Enerji Artırım Önlemlerinin Etkisinin Belirlenmesi. II. Ulusal Sulama ve Tarımsal Yapılar Sempozyumu. Bornova, İzmir.
10. 10. Damrath, J., 1980. Tabellen zur Heizenergieermittlung von Gewächshäusern. Gartenbautechnische Information ITG Hannover. Heft 8 Klima Hannover.
11. 11. Rath, T., 1992. Einsatz wissenbasierter Systeme zur Modellirung und Darstellung von Gartenbautechnischen Fachwissen am Beispiel des Hybrieden Expertensystems HORTEX. Gartenbautechnische Informationen, Heft 34, Institut für Technik im Gartenbau der Universitat Hannover.
12. 12. Dağsöz, A.K., 1998. Sıcak Sulu Kalorifer Tesisatı, Demirdöküm Teknik Yayınları No:6, İstanbul.
13. 13. Sahal, N., 2006. Proposed Approach for Defining Climate Regions for Turkey Based on Annual Driving Rain Index and Heating Degree-Days for Building Envelope Design, Building and Environment 41,520–526.
14. 14. Lstiburek, J.W., 2001. Hygrothermal Climate Regions, Interior Climate Classes and Durability, Proceedings of the Eighth Conference on Building Science and Technology, Toronto, Canada, pp. 319–29.
15. 15. Bulut, H., Büyükalaca, O., Yılmaz, T., 2007. Türkiye İçin Isıtma ve Soğutma Derece-Gün Bölgeleri ULIBTK’07 16. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, 30 Mayıs-2 Haziran, Kayseri.
16. 16. Nisen, A., Grafiadellis, M., Jiménez, R., La Malfa, G., Martinez-Garcia, P,F., Monteiro, A., Verlodt, H., Villele, O., Zabeltitz, C,V., Denis, J.C., Baudoin, W., & Garnaud, J.C., 1988. Cultures Protegees en Climat Mediterranean. FAO, Rome.
17. 17. Verlodt, H., 1990. Greenhouses in Cyprus, Protected Cultivation in the Mediterranean climate. FAO, Rome, Italy