Determination of Heat Storage Tank (buffer) Capacity in Greenhouse Heating Systems

Öz

The maximum heating power requirement is needed as soon as the heating curtains are removed in early morning hours, and thus power load on the heating system increases. The heat-storage buffering tanks are used to overcome sudden increase of heating power requirement by way of increasing heating efficiency of solid-fueled heating systems. Good hourly heating power requirements are essential for calculating heating tank capacity and estimating the dimensions of the heat-storage tank in designing of greenhouse heating systems. The work under taken here was aimed at using a software called ISIGER-SERA to estimate hourly heat power requirement, and thereby to calculate heating and storage tank capacity of the modern plastic greenhouses in Antalya province, having extensive greenhouse cropping in the Mediterranean Region. The calculations showed that benefits of heat storage tank decreased although the stored heating energy increased when the capacity of heating tank increased, and thereby met higher portion of the required heating power of the greenhouse. The calculations further showed that a solid-fueled heating tank of 500 kW of power and 118 m3 of volume was sufficient for maintaining day and night temperature of 16/18 Co in a greenhouse of 10.560 m2 .

Anahtar Kelimeler

• Buffering,Energy use efficiency,Greenhouse heating,Heat storage,ISIGER-SERA

Sera Isıtma Sistemlerinde Isı Depolama Tank (Buffer) Kapasitesinin Belirlenmesi

Öz

Seralarda maksimum ısı gücü gereksinimi sabahın erken saatlerinde ısı perdelerinin toplanmasından hemen sonra ortaya çıkmakta ve ısı gücü sıçramalarına bağlı olarak ısıtma sistemine büyük yük binmektedir. Bu durumun ortadan kaldırılması ve katı yakacak kazanlarına sahip ısıtma sistemlerinde kazan verimini yükseltmek amacıyla ısı depolama tankları (buffer) kullanılmaktadır. Isıtma sistemlerinin projelenmesinde kazan kapasitelerinin ve ısı depolama tankının boyutlandırılması için saatlik ısı gücü değerlerinin doğru hesaplanması zorunludur. Yapılan bu çalışmada Akdeniz bölgesinde seracılığın yoğun olarak yapıldığı Antalya ilinde kurulan modern plastik seralarda saatlik ısı gücünün ISIGER-SERA uzman sistemle hesaplanması ve ısıtma sisteminin projelendirilmesinde gerekli olan kazan ve ısı depolama tankı kapasitesinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda ısı depolama tankının büyütülmesi ile depolanan ısı enerjisi artarken, ısı depolama tankından yararlanma oranı azalmaktadır. Aynı şekilde ısıtma kazan gücünün yükseltilmesi kazanın ısı enerjisi karşılama yüzdesini artırırken, ısı depolama tankının etkenliğini azaltmaktadır. Yapılan hesaplamalara göre 10.560 m2 büyüklüğündeki serada sıcaklığın gece/gündüz 16/18oC’de tutulmak istenmesi durumunda 500 kW gücünde katı yakacak kazanı ve 118 m3 hacminde ısı depolama tankının yeterli olacağı belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

• Sera ısıtması,Enerji verimliliği,Buffer,Isı depolama,ISIGER-SERA

Kaynakça

1. 1. Baytorun, N.A., Akyüz, A., Üstün, S., 2016. Seralarda Isıtma Sistemlerinin Modellemesi ve Karar Verme Aşamasında Bilimsel Verilere Dayalı Uzman Sistemin Geliştirilmesi. TÜBİTAK Proje No: 114O533
2. 2. Heise, P., Ludewig, R., Sabel, J., Kanz, H., Reuter, C., Besener, W., Holtmann, B., Hintze, C., Herrmann, E., 2000. Energiepreisverteuerung im Gartenbau. Maßnahmen zur Senkung der Heizkosten Arbeitsgruppe Energieeffizienz aus Baden–Württemberg und Bayern. bwl_allg_energiebroschuere%20(5).pdf
3. 3. Tantau, H.J., 1983. Heizungsanlagen im Gartenbau. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
4. 4. Von Zabeltitz, C., 1986. Gewächshauser. Verlag Eugen-Ulmer.