Doğal Havalandırma Açıklığı Alanı

SERALARDA HAVALANDIRMA
Seralarda güneş ışınımından kazanılan ısı enerjisi nedeniyle iç ortamdaki sıcaklık
artışı, sera havalandırılarak kontrol altına alınabilir. Yaygın olarak kullanılan doğal ve
zorlamalı havalandırma sistemleriyle, seralarda yeterli düzeyde hava değişimi sağlanır.
Seralardaki havalandırma sistemleri aşağıdaki etmenler üzerinde etkilidir:
 Hava sıcaklığı
 Hava bağıl nemi
 Yüzeyler üzerinde nem yoğuşması
 Sera ortamında sıcaklık dağılımı
 İç ortamdaki hava hızı
 Ortam havasındaki koku ve gaz yoğunluğu
 Bitkilerin bulunduğu ortamda zararlı organizmaların gelişmesi
Ilıman iklim bölgelerinde açık ve güneşli günlerde, sera ortamında güneş
ışınımından kazanılan fazla miktardaki ısı enerjisinin uzaklaştırılması için seraların
havalandırılması gerekir. Seralarda havalandırmanın amaçlan aşağıdaki gibi özetlenebilir:
 Sera içerisinde ortam sıcaklığının aşırı yükselmesini önlemek
 Sera ortamındaki bağıl nem oranını bitki gelişimi için uygun bir düzeyde tutmak
 Bitkilerden transpirasyon sonucunda
açığa
çıkan su
buharını
ortamdan
uzaklaştırmak
 Bitkiler tarafından fotosentez işleminde kullanılan CCb gereksinimini karşılamak
 Sera içerisinde tekdüze bir hava akımı sağlamak
 Sera ortam havasındaki gaz yoğunluğunu kabul edilebilir bir düzeyde tutmak.
Seralarda havalandırma işleminin en önemli amacı, ortamdaki duyulur ısı ve su
buharının (gizli ısı) uzaklaştırılmasıdır. Toplam güneş ışınımının yüksek okluğu
durumlarda, sera ortamında kazanılan ısı enerjisinin önemli bir bölümü bitkiler tarafından
transpirasyon işleminde kullanılır. Bu durumda güneşten kazanılan duyulur ısı gizli ısıya
dönüşür. Sera ortamına ulaşan güneş ışınımının % 50-801 evapotraspirasyon için kullanılır
(Van der Post ve ark., 1974).
Havalandırma aynı zamanda, sera içerisindeki bitkilere zararlı gazların ortamdan
uzaklaştırılmasında da önemli rol oynar.
1
Seralarda yetiştirilen bitkilere zarar verdiği bilinen kirletici etmenler; ozon, etilen,
sülfürdioksit, civa buharı ve fenollerdir (Aldrich, 1986). Sera ortamındaki zararlı gazlar
aşağıdaki kaynaklardan aşığa çıkar:
 Bitkinin kendisi (etilen)
 Fotokimyasal tepkimeler
 Yakıtların yanması
 Fungusit-pestisitler
 Ahşap malzemeleri korumak için kullanılan kimyasal maddeler.
Havalandırmayla, bu kaynaklardan açığa çıkan zararlı gazların sera içerisinde
birikmesi önlenir.
Sera ortamındaki hava hızı; transpirasyon, solunum ve fotosentez gibi bitki
büyümesiyle ilişkili bir çok işlemi etkiler. Bitki büyüme ve gelişmesi açısından sera
ortamındaki en uygun hava hızı 0.5-0.7 m/s olmalıdır (Aldrich ve ark., 1983). Hava hızının
l m/s'den daha yüksek olması durumunda bitki büyümesi yavaşlar ve 4.5 m/s'den daha
yüksek olan hızlarda bitkiler fızikse olarak zarar görür. Havalandırmanın diğer bir işlevi
de, sera ortam havasındaki CO2 miktarını artırmak veya belirli bir düzeyde tutmaktır.
Seralarda Doğal Havalandırma
Seralarda doğal havalandırma, sera içerisinde ve dış ortamdaki doğal basınç
farklılıkları nedeniyle, serada kontrol edilebilen havalandırma açıklarından oluşan hava
değişimidir.
Seralarda doğal havalandırma sistemlerinin uygun olarak tasarımı güç olmakla
birlikte, bu tip sistemlerin bazı üstünlükleri vardır.
 Elektrik enerjisi tüketimi daha düşüktür.
 Az sayıda alet-ekipmana gereksinim vardır.
 Kullanılan alet-ekipmanların bakımı kolay ve ucuzdur.
 Sistemde fan kullanılmadığından, zorlanmış havalandırma uygulamalarına
oranla daha 32 gürültü oluşur.
Seralardaki doğal havalandırma uygulamalarında, doğal hava akışının ayrıntılı
olarak incelenmesi için hesaplamalı akışkan dinamiği (CFD) modeli kullanılmaktadır.
2
Diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında CFD modeli, seralardaki doğal havalandırma
uygulamalarının incelenmesinde bazı üstünlüklere sahiptir. CFD modelinde; kararlı ve
belirli sınır koşulları sürdürülürken, gerçek hava koşulları ve yapısal özellikler simüle
edilebilmekte ve değiştirilebilmektedir. Enerji dengesi modellerinden farklı olarak CFD
modeliyle, sera iç-dış ortamındaki her bölgede hava akışı ve psikrometrik özellikler
hesaplanabilmektedir (Lee, 1998). Woodruff (1997), Kaçıra ve ark. (1998), Lee (1998), AlHelal (1998) ve Lee ve Short (2000) tarafından doğal ve mekanik havalandırmalı farklı
tip seralarda yürütülen araştırmalarda CFD modeli kullanılmıştır. 6u araştırmalarda;
hava koşullan, seranın yapısal özellikleri, havalandırma açıklığı şekilleri ve yerleşimi, içdış ortam gölgeleme perdeleri, seradaki bölme sayısı ve bitki-yetiştirme masalarının
bulunuşunun seradaki hava değişim oranına etkisi incelenmiştir.
Doğal Havalandırmada Etkili Kuvvetler
Seranın doğal olarak havalandırılabilmesi için, rüzgar veya sıcaklık farkı nedeniyle
basınç farkı oluşması gerekir. Doğal havalandırma, ısınan havanın yükselmesi için
yüzdürme kuvveti veya hız basıncına ve rüzgar tarafından oluşturulan kuvvetlere bağlıdır.
Sera içerisinde güneş ışınımı veya ısıtma sistemi etkisiyle ısınan havanın yoğunluğu azalır.
Bu durum, havanın sera çatısına doğru yükselmesine neden olur. Ilık hava sera çatısındaki
açıklıklardan dışarıya çıkar ve seranın alt kısmında bulunan havalandırma açıklıklarından
soğuk ve temiz hava girer. Etkin bir şekilde havalandırma sağlanabilmesi için,
Havalandırma açıklıklarının boyutları çok önemlidir.
Rüzgar ve sıcaklık farkı etkisiyle basınç farkı oluşabilmesi için, seranın çatı ve yan
kenarlarında havalandırma açıklıkları bulunmalıdır. Sadece yan kenarlarında havalandırma
açıklıkları bulunan seralarda hava değişimi, sadece . rüzgar basıncına bağlıdır ve genellikle
daha az etkilidir. Doğal havalandırmada rüzgar tarafından oluşturulan kuvvetlerin etkisi,
hız basıncı ve yüzdürme kuvvetlerinden daha fazladır. Sera yüzeylerinde rüzgar etkisiyle
oluşan pozitif ve negatif basınçlar Şekil 1'de gösterilmiştir.
Serada rüzgar etkisiyle doğal havalandırma sağlanması için, havalandırma
açıklıklarının sera yan kenarına ve çatıya yerleştirilmesi önemlidir. Seranın rüzgar
etkisindeki kenarında oluşan pozitif basınç, havanın sera içerisine girmesini sağlar. Çatı ve
kenar duvarın rüzgar etkisinde olmayan bölümlerinde oluşan negatif basınç ise, havanın
seradan dışarıya çıkmasına neden olur.
3
Şekil 1. Doğal Havalandırma Durumunda Oluşan Rüzgar Basınçları
Akdeniz bölgesindeki seralar doğal havalandırma açısından genellikle aşağıdaki
özelliklere sahiptir:
 Bölme sayısı azdır.
 Sera taban alanı küçüktür.
 Havalandırma için sürekli açıklıklar bulunmaktadır.
Bu özelliklere sahip olan seralarda, rüzgar hızının düşük olduğu sıcak dönemlerde
yetiştirilen ürünler için en düşük havalandırma oranı, ısıl yüzdürme kuvvetlerce sağlanır.
Isıl yüzdürme kuvvetleri, serada çatı ve yan kenarlardaki havalandırma açıklıklarını ayıran
mesafeye bağlıdır. Çatı ve yan kenarlarında havalandırma açıklığı bulunan seralarda doğal
havalandırmada etkili kuvvetler:
 Baca Etkisi. Isıl yüzdürme kuvvetleri nedeniyle oluşur.Çatı ve kenar açıklıkları
arasındaki basınçların düşey dağılımında etkilidir.
 Statik Rüzgar Etkisi. Rüzgar hızı nedeniyle oluşur. Serada basınçların uzaysal
dağılımını sağlar.
 Rüzgarın Türbülans Etkisi. Havalandırma açıklıkları boyunca rüzgar hızı
etkisiyle düzensiz basınç değişimi nedeniyle gerçekleşir. Havalandırma
açıklıklarından giren-çıkan hava akımlarını artırır.
Doğal havalandırma açısından statik rüzgar etkisinin işlevleri aşağıda verilmiştir:
 Çatı ve kenar açıklıkları arasında düşey basınç dağılımı sağlar.
 Seranın rüzgar altı ve rüzgar üstü bölümleri arasında yatay basınç dağılımında
etkilidir.
4
Statik rüzgar etkisi, yukarıda belirtilen etkileri nedeniyle "yan duvar etkisi" olarak
adlandırılır. Statik rüzgar etkisi, yukarıda belirtilen etkileri nedeniyle aşağıdaki hava
akımlarının gerçekleşmesine neden olur:
 Düşey Havalandırma Akımı. Baca etkisi ve statik rüzgar basıncının düşey
dağılımıyla gerçekleşir.
 Yatay Havalandırma Akımı. Yan duvar ve türbülans etkileri nedeniyle
gerçekleşir.
Doğal Havalandırma Açıklığı Alanı
Serada doğal havalandırmayla en uygun oranda hava değişimi sağlanması için, çatı
ve yan duvarlardaki havalandırma açıklıklarının toplam alanı, sera taban alanının en az %
15'i oranında olmalıdır. Doğal havalandırma için seradaki toplam havalandırma açıklığı
alanının, taban alanın % 15-251 oranında olması gerekir. Bununla birlikte, seradaki toplam
havalandırma açıklığı alanının taban alanının % 30'una eşit olması önerilir.
Cam seralarda genellikle çatıdaki havalandırma açıklıklarından yararlanılır (Şekil
11.2). Çatıdaki havalandırma açıklıklarının etkinliği, doğal taşınım akımlarına ve seradan
havanın taşınması için rüzgar etkisine bağlıdır. Sera çatısındaki havalandırma açıklıklarının
aşağıdaki özelliklere sahip olması gerekir:
 Çatının en üst bölgesinde ve sera sırtının her iki tarafında olmalıdır.
 Sera uzunluğu boyunca kesintisiz olarak bırakılmış olmalıdır.
 Çatıdaki havalandırma açıklıklarının alanı, sera taban alanının 1/6'sına
eşit olmalıdır.
 Çatı ve yan duvarlardaki havalandırma açıklıklarının alanı yaklaşık olarak eşit
olmalıdır.
 Havalandırma açıklıkları, yatay durumda yukarıya doğru ve çatıyla 60° açı
yapacak şekilde açılabilmelidir.
Sera yan duvarları ve çatısındaki havalandırma açıklıklarının yeterli büyüklükte
olması ve uygun olarak tasarımlanması durumunda, bir çok iklim bölgesinde etkin sıcaklık
kontrolü sağlanarak, gerekli havalandırma oranına ulaşılabilir.
5
Şekil 2. Yan Duvar Ve Çatıdaki Havalandırma Açıklıklarının Boyutları
Seralarda doğal havalandırmayla ulaşılabilen havalandırma oranı aşağıdaki
etmenlere bağlıdır:
 Rüzgar hızı ve yönü
 Havalandırma açıklıklarının boyutları ve yerleşimi
Toplam havalandırma açıklığı alanı taban alanının % 27'sine eşit olan bir serada,
sadece çatıdaki havalandırma açıklıklarının açık olması durumunda, 10 Km/h rüzgar
hızında dakikada 0.75-1 hava değişimi sağlanamaz. Çatı ve yan duvarlardaki havalandırma
açıklıklarının tamamının açık olması durumunda, sakin bir günde normal olarak önerilen
havalandırma oranından biraz daha düşük (dakikada 0.68) hava değişimi sağlanır (Whittle
ve Lawrence, 1960).
Rüzgar, seraya köşelerden etki ettiğinde bazı sorunlarla karşılaşılır. Bu durumda
hava, seranın rüzgar alan ucundan girer ve sera içerisindeki hava rüzgar almayan uçta
birikir. Bu sorun, seranın rüzgar alan ve almayan bölümlerindeki havalandırma açıklığı
boyutları ayarlanarak önlenebilir.
Doğal havalandırma sistemlerinin en önemeli olumsuzluğu, havalandırma
açıklıklarının otomatik kontrolünün güç ve pahalı olmasıdır. Bu nedenle, doğal
havalandırma açıklıkları genellikle elle açılıp-kapatılır. Bununla birlikte, modern
seralardaki doğal havalandırma sistemlerinde, termostatla kontrol edilen ve elektrik
motorundan hareket alan dişli-kol üniteleri kullanılmaktadır. Elektrik motorundan hareket
alan kontrol ünitelerinin kullanıldığı seralarda, genellikle sadece çatıdaki havalandırma
açıklıkları otomatik olarak kontrol edilir. Havalandırma pencerelerinin açılıp-kapatılması
sırasında mekanik zorlanma oluşursa, seradaki camların kırılması gibi yapısal zararlarla
karşılaşılabilir. Açma-kapatma sistemleri ahşap konstrüksiyonlu seralarda etkin olarak
çalışmaz.
6
Cam Seralarda Doğal Havalandırma
Modern seralarda ortam kontrolü önemli bir gereksinim olduğundan, havalandırma
açıklıklarının tasarımı günümüzde giderek önem kazanmaktadır. Venlo tip seralarda,
 İki veya üç yarım cam paneli (boyu 0.825 m ve genişliği normal cam panelinin
yarısı kadar olan iki veya üç cam paneli) ve
 Bir cam paneli(her sera bölmesinde 0.75 m x 1.65 m ebatlı bir pencere paneli)
boyutlarındaki pencereler kullanılır. İki yarım cam paneli boyutlarında havalandırma
penceresi bulunan Venlo tip bir sera çatısı aşağıdaki şekil 3’de verilmiştir. Bu tip seralarda
l m boyundaki pencereler de kullanılmaktadır.
Şekil 3. Venlo Tip Sera Çatısında Havalandırma Pencereleri
Havalandırma açıklıkları sera çatısının sırt kısmında bırakılmalıdır. Venlo tip
seralarda çatıdaki havalandırma pencereleri,
 Git-gel hareketi yapan bir mil yardımıyla veya.
 Kafes kiriş üzerinde düzenlenen ray mekanizmasıyla açılıp-kapatılır.
Ray mekanizmasında sistemin ana mili kafes kirişin üst kısmına yerleştirilirken
(Şek. 4), git-gel hareketli mekanizmalarda kafes kirişler arasına yerleştirilmektedir (Şek.5).
Kaydırma hareketiyle pencerelerin açılıp-kapanmasını sağlayan ray mekanizması,
çatıdaki gölgeleyici elemanları azaltmak için geliştirilmiştir. Çizelge 1'de farklı tipteki
Venlo seralar için, git-gel mekanizması ile açılıp-kapatılan pencere alanlarının sera taban
alanına oranları (HAO) verilmiştir. Çizelge 1'de sera tipi kolonundaki birinci boyut çatı
açıklığını, ikinci boyut kafes kiriş açıklığını ve üçüncü boyut kirişlerin karşılıklı uzaklığını
belirtmektedir.
7
Şekil 4. Venlo Seralarda Ray Mekanizmalı Havalandırma Penceresi
Şekil 5. Venol Serada Git-Gel Mekanizmalı Havalandırma Penceresi
Çizelge 1. Venlo Seralarda Standart Havalandırma Açıklıklarının Sera Taban
Alanına Oranı (HAO)
Sera Tipi (Açıklık x
Bölme) (m)
Cam Genişliği
(m)
Pencere Boyutları
(m)
HAO
(%)
3.6/6.4x3
3.2/6.4x3
3.2/6.4x4
3.2/6.4x4
3.2/6.4x4
3.2/6.4x4
3.2/6.4x4.5
3.2/6.4x4.5
4/8x4
4/8x4
0.73
0.73
0.997
0.997
0.997
0.997
1.2
1.2
0.797
0.797
1.5x0.825
2.25x0.825
2x0.825
3x0.825
2x1
3x1
2.25x0.825
2.25x1
1.6x1.04
2.4x1.04
12.75
19.1
12.9
19.3
15.6
23.4
12.7
15.4
10.3
15.5
Geniş
bölme
seralarda
havalandırma
açıklıkları,
çatının
tüm
uzunluğu
boyunca kesintisiz bir şekilde tasarımlanır (Şekil 6). Çatının her iki tarafındaki
havalandırma pencerelerinin açılıp-kapatılması için, döner şaft ve dişli mil bulunan
mekanizmalardan yararlanılır.
8
Şekil 6. Geniş Bölme Cam Sera Çatandaki Havalandırma Pencereleri
Havalandırma pencerelerinin boyu 1-1.6 m arasında değişir. Pencereler açıldığında,
sera içerisine hastalık etmenlerinin taşınmasını önlemek için değişik tipte netler
kullanılabilir. Farklı boyutlardaki geniş bölme seralar için, pencere alanının sera taban
alanına oranı (HAO) Çizelge 2'de verilmiştir.
Çizelge 2. Geniş Bölme Cam Seralarda Pencere Alanının Sera Taban Alanına Oranı
Sera Açıklığı (m)
Pencere Boyu (m)
HAO (%)
8
9.6
12.8
1.4
1.4
1.4
33.6
28
21
Plastik Seralarda Doğal Havalandırma
İklim koşullarının yetiştiricilik açısından daha uygun olduğu Akdeniz bölgesinde
sera tarımı yaygın olarak uygulanmaktadır. Örtü altındaki birim alanda daha düşük
maliyetle üretim yapabilmek için, sera tasarımına ilişkin bazı özelliklerin dikkate alınması
gerekir. Bu nedenle, sera tekniğinde aynı çatı altında daha geniş üretim alanının
kaplanması istenir. Sera çatısının daha geniş üretim alanını kaplaması durumunda
aşağıdaki üstünlükler sağlanır:
 Etkin üretim yönetimi
 Etkin bir şekilde ve daha tekdüze sıcaklık kontrolü
 Enerji korunumu
 asarım malzemelerinin daha ekonomik kullanımı
Sera çatısının daha geniş üretim alanını kaplaması için oluktan bağlantılı 'sera
tasarımı uygulanır.
9
Seraların bu şekilde tasarımlanmasıyla, tasarım maliyeti azalır ve daha etkin olarak
doğal havalandırma sağlanır. Oluktan bağlantılı seraların çatısı, sera ortamından ılık hava
çıkışını engellemeyecek ve çatı iç yüzeyi boyunca yüksekliği artan şekilde tasarımlanabilir
(Şekil 7). Bu tip seralarda, düşey durumdaki havalandırma açıklıklarının tasarımında
oluklardan yararlanıldığı için maliyet azalır.
Şekil 7. Oluktan bağlantılı sera tasarımı
Çatısı çift kat PE örtülü seralarda havalandırma açıklığı, çift kat PE malzeme
kullanılarak tasarımlanabilir (Şekil 8). Sürekli çatı havalandırmasına sahip bu tip seralar
kurak iklimler için uygundur. Bu tip seralarda etkin bir şekilde doğal havalandırma
sağlanması için, havalandırma açıklığı alanı tabanların yaklaşık %20'si kadar olmalıdır
(Short, 1996).
Şekil 8. Oluktan Bağlantılı Seralarda Çatı Havalandırması
10
 Fan kanatlan ve kapaklar temiz olmalıdır. Fan kanatları üzerinde toz birikmesi,
fanda dengesizlik yaratır ve çalışma etkinliği azalır. Bu nedenle, fanlar üzerinde
toz birikmesini önlemek için gereken sıklıkta temizlik yapılmalıdır.
 Fanların temizlenmesi sırasında dişliler, motor ve kapaklar yağlanmalıdır.
 Ana pano ve termostatlardan gelen elektrik kabloları gözden geçirilmelidir.
Kabloların
yalıtımında
yarılma
veya
çatlama
başladığında
yenisiyle
değiştirilmelidir.
 Fanın dönme yönü kontrol edilmelidir. Fanlar tamir edildiğinde veya bağlantı
devreleri
değiştiğinde,
dönme
yönü
değişebilir.
Fan
uygun
olarak
yerleştirilmezse veya ters yönde dönerse etkinliği azalır. Dönme yönü
genellikle fan muhafazasının üzerinde belirtilir.
 Seranın dış tarafında fanların yakınındaki yabancı ot ve benzeri engeller
temizlenmelidir. Fandan çıkan hava akışını engelleyecek herhangi bir engel
bulunmamalıdır.
 Sera içerisinde fana doğru olan hava hareketini engelleyecek herhangi bir engel
bulunmamalıdır.
 Fan motorlarının değiştirilmesi gerektiğinde; motor sargıları nem oranının
yüksek olmasından kaynaklanan korozyon ve toz birikmesine karşı
korunmalıdır.
 Seradan hava akışının bozulmaması için, fan muhafazasının etrafındaki
açıklıklar kontrol edilmeli ve bütün açıklıklar kapatılmalıdır.
 Serada istenilen ortam koşullarının sağlanması amacıyla, fanların etkin bir
şekilde çalışabilmesi için sıcaklık (termostat) ve neme duyarlı kontrol
elemanları kalibre edilmelidir.
Seralarda Kış Havalandırması
Bitkilerin büyüme ve gelişmelerini sürdürebilmeleri için sera içerisinde
uygun
ortam
koşullarının
kapasitede
bir
ısıtma
kapasitede
çalıştığı
kış
sağlanması
sistemi
amacıyla,
kullanılmalıdır.
mevsimindeki
soğuk
Serada
kış
mevsiminde
ısıtma
dönemlerde,
sisteminin
seranın
bir
yeterli
tam
miktar
havalandırılması gerekir. Havalandırmayla sera içerisindeki ılık ve nemli hava
dış ortama taşınır.
11
Diğer taraftan, dış ortamdaki temiz hava sera içerisine girer. Sera içerisindeki nemli
havanın dış ortama taşınmaması durumunda, ortam havasının bağıl nem oranı yükselir ve
yoğuşma oluşur. Ortam havasındaki bağıl nem oranı % 90'dan daha yüksek olduğunda,
nemli ortamda gelişen zararlı organizmalar hızlı bir şekilde çoğalır. Örneğin, domates
yetiştiriciliğinde bağıl nem oranının % 80'den daha yüksek olması durumunda, yaprak küfü
oluşur. Sera ortam havasındaki bağıl nem oranının %70'den daha düşük olması
durumunda, bu tür zararların oluşma olasılığı biraz daha azdır.
Sera içerisindeki ılık ve nemli hava, örtü malzemesi veya diğer yapısal elemanlar
gibi soğuk bir yüzeyle temasa geçtiğinde yoğuşma oluşur. Soğuk yüzeyle temasa geçen ılık
havanın sıcaklığı, yüzeyin sıcaklığına düşer. Yüzey sıcaklığı havanın çiğlenme
sıcaklığından daha düşük olduğunda, havadaki su buharı yüzey üzerinde yoğuşur.
Seralarda yoğuşma oluşması durumunda aşağıdaki sorunlarla karşılaşılır:
 Bitkiye zarar veren mantarların çoğalması için uygun koşullar oluşur.
 Seranın yapısal bileşenleri hızlı bir şekilde zarar görür.
 Temiz bir sera ortamı sağlanması güçleşir.
 Serada çalışanlar için nemli ve rahatsız edici ortam koşulları oluşur.
Havalandırma Oranı
Serada yoğuşma oluşması ve bağıl nem oranının yüksek olmasından kaynaklanan
sorunlar havalandırmayla önlenir. Bununla birlikte, kış mevsiminde havalandırma oranının
artması durumunda, seranın ısı gereksinimi de artar. Sonuç olarak, sera ortam havasındaki
bağıl nem oranını zarar eşiğinin altında tutacak ve aynı zamanda seranın ısı gereksinimini
de mümkün olduğunca azaltacak değerde bir havalandırma oranının belirlenmesi gerekir.
Kış mevsimindeki havalandırma uygulamalarından seradaki bitkiler soğuktan zarar
görmemelidir. Zorlamalı havalandırma sistemleri kullanıldığında, sera içerisindeki hava
dolaşımı fazla olmamalıdır.
Kış mevsiminde esas olarak yaz mevsimindeki havalandırma gereksiniminin % 1050'si uygulanır. Kışın havalandırma gereksinimi, genellikle saatte 2-3 hava değişimi
düzeyindedir. Sera ortamındaki hava bağıl nem oranını ekonomik zarar eşiğinin altında
tutabilmek için, iç ortam sıcaklığının yüksek ve havalandırma oranının düşük olması
gerekir. Bununla birlikte, saatte 2 hava değişiminden daha az havalandırma oranı
uygulanmamalıdır. Kış mevsiminde havalandırma oranının belirlenmesinde aşağıdaki
etmenler dikkate alınmalıdır:
12
 Ortam havasındaki bağıl nem oranının aşırı yükselmesini önlemek
 Isıtma sisteminden açığa çıkan zararlı gazları uzaklaştırmak
Sera iç ortam sıcaklığının tasarım değerine bağlı olarak, taban alanı başına
havalandırma oranı 0.005-0.025 m3/s m2 olmalıdır. Taban alanı 30 m2'den daha az olan
küçük seralar için, kış mevsiminde en yüksek havalandırma oranı, yaz mevsimindeki
havalandırma gereksiniminin
yaklaşık olarak
yarısı kadardır. Bu tip seraların
havalandırılması için, genellikle iki hız kademeli fanlar kullanılır veya doğal hava
akışından yararlanılır.
Havalandırma fanlarının toplam kapasitesi, sera ortamından taşınacak olan toplam
hava hacmine bağlı olarak belirlenir. Sera ortamından havalandırmayla taşınacak olan
toplam hava hacmi, hava değişim oranına bağlı olarak hesaplanır.
Örnek
Hacmi 1000 m' olan bir serada hava değişim oranının 2-h olması durumunda,
seradan birim zamanda taşınan hava miktarını hesaplayınız?
Çözüm
Taşınan hava miktarı = Sera hacmi x 2-h hava değişimi
= 2000 m3/h = 2000 m3/3600 s = 0.56 m3/s
Kış süresince dış ortamdan gelen soğuk havanın bitkilerle temasa geçmeden önce,
sera ortamındaki ılık havayla karışması sağlanır. Seradaki havalandırma pencerelerinin
karşısında bulunan fanlar, giren havanın sera ortamındaki havayla etkin olarak karışmasını
sağlar. Sera kenarında bulunan havalandırma açıklıklarının alanı, fan kapasitesine bağlı
olarak belirlenir. Her havalandırma aşamasında, hava giriş açıklığından geçen hava hızı 3.5
m/s olmalıdır. Sera ortamında, üzerinde hava çıkış delikleri bulunan hava dağıtma
kanallarıyla hava dolaşımı sağlanmalıdır.
Seralarda Yaz Havalandırması
Yaz mevsiminde havalandırmanın asıl amacı, sera iç ortam sıcaklığının aşırı
yükselmesini önlemektir. Yazın sera iç ortamına, fazla miktarda güneş ışınımı
ulaştığından, ortam havasının sıcaklığı yükselir. Sera iç ortam sıcaklığını azaltmak için,
havalandırma sistemi sera içerisinde iyi bir hava dolaşımı sağlamalıdır. Yazın sıcaklık
kontrolü için dakikada l hava değişimi, en. düşük havalandırma oranı olarak kabul edilir.
Havalandırma oranı artırıldığında, iç ve dış ortam arasındaki sıcaklık farkı azalmasına
karşın, havalandırma sisteminin işletme giderleri artar.
13
Yazın gündüz sürelerinde, sera ortam havasının sıcaklığı sürekli olarak dış ortam
sıcaklığından daha yüksektir. Sera iç ortam sıcaklığını dış ortam sıcaklığının altına
düşürmek için, nemlendirmen serinletme uygulanmalıdır. Taban alanı 30 m2'den daha az
olan küçük seralar için, yaz mevsiminde taban alanı başına havalandırma oranı 0.06 m3/s
m2 ve nemlendirmen serinletme için fan kapasitesi 0.08 m3/s m2 olmalıdır.
Seralarda Sonbahar Havalandırması
İlkbaharın başlangıcı ve sonbaharın sonunda, seradaki bitkilerin soğuk hava
akımlarından zarar görmesini önlemek için, havalandırma oranı uygun bir değerde
olmalıdır. Seralarda sonbahar mevsiminde gerekli havalandırma oranı, yazın sıcaklık ve
kışın bağıl nem kontrolü için gerekli havalandırma oranı arasında olmalıdır. Serada farklı
hava hızları sağlayabilen, değişik.hız kademeli fanlarla değişik havalandırma oranları
sağlanabilir. Bununla birlikte, soğuk fonemlerde daha az sayıda fan çalıştırılarak da
havalandırma oranı azaltılabilir.
14
KAYNAKLAR
Ahmadi, G. 1982. Dynamic Simulation of the Performance of an Inflatable Greenhouse
in the Southern Part of Alberta: I. Analysis and Average Winter Conditions.
Agricultural Meteorology, Vol. 27:155-190.
Aikin, WJ., Hanan, J.J. 1975. Photosynthesis in the Rose: Effect of Light Intensity,
Water Potential and Leaf Age. J. Am. Soc. Hort. Sci. 100, pp. 551-553.
Albright, L.D. 1989. Environment Control for Animal and Plants. Published by:
ASAE, 453 pp.
Aldrich, R.A. 1986. Environmental Control for Agricultural Buildings.The AVI
Publishing Company Inc., VVestport, Connecticut, 287 pp.
AI-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. AMA Vol. 31, No.2: 61-66.
AI-Helal, I.M. 1998. A Computational Fluid Dynamics Study of Natural Ventilation in
Arid Region Greenhouses. Ph.D. thesis. VVooster, Ohio: Department of Food,
Agricultural and Biological Eng., Ohio State University.
Andersson, N. E. 1990. Effects of Level and Duration of Supplementary Light on
Development of Chrysanthemum. Scienta Hortıculturae 44, pp. 163-169.
Arbel, A., Yekutieli, O., Barak, M., 1998. Performance of a Fog System for Cooling
Greenhouses. Journal of Agricultural Engineering Research 72: 129-136.
Arinze, E.A., Schoenau, G.J., Besant, R.W. 1984. A Dynamic Thermal Performance
Simulation Model of an Energy Conserving Greenhouse with Thermal Storage.
Transactions of the ASAE, pp. 508-519.
Arnon, D.I., 1960. The Role of Light in Photosynthesis. Scientific American 203 (5):
104-118. ASAE, 1981. Heating, Ventilating and Cooling Greenhouses.
ASAE EP406, ASAE, St. Joseph, MI 49085.
ASAE, 1994. Plants: Greenhouses, Grovvth Chambers and Other Facilities. ASAE
Fundamentals Handbook (SI). ASHRAE, 1991. Design for Plant Facilities:
Environmental Control for Animals and Plants. Handbook, HVAC
Applications SI Edition.
Augsburger, N.D., Bohanon, H.R., Calhoun, J.L. 1970. The Greenhouse
Climate Control Handbook. Acme Engineering and Manufacturing Corp.,
Muskogee, OK.
Babtista, J.F., Bailey, B.J., Randall, 3.M., Meneses, J.F., 1999. Greenhouse Ventilation
Rate: Theory and Measurement with Tarcer Gas Technigues. Journal of
Agricultural Engineering Research 72: 363-374.
Bailey, BJ. 1968. Fan and Pad Cooling of Greenhouses. Açta Hortıculturae 6.
15
İÇİNDEKİLER
SERALARDA HAVALANDIRMA ................................................................ 1
Seralarda Doğal Havalandırma ......................................................................... 2
Doğal Havalandırmada Etkili Kuvvetler .......................................................... 3
Doğal Havalandırma Açıklığı Alanı ................................................................. 5
Plastik Seralarda Doğal Havalandırma ............................................................. 9
Seralarda Kış Havalandırması ........................................................................ 11
Havalandırma Oranı ........................................................................................ 12
Seralarda Yaz Havalandırması ....................................................................... 13
Seralarda Sonbahar Havalandırması ............................................................... 14
KAYNAKLAR ............................................................................................... 15
i
16