seraların ısıtma maliyetini azaltmak için enerji tasarrufu teknikleri

seraların Isıtma maliyetini azaltmak

seraların Isıtma maliyetini azaltmak, özellikle soğuk bölgelerde bulunan sera yetiştiricileri için büyük bir zorluktur. Kış mevsiminde sera ısıtma maliyetlerini azaltmak için çeşitli teknikler uygulanmıştır. Bu çalışma, enerji verimli sera tasarımları , enerji verimli örtülerin kullanımı, termal perdelerin kullanımı, iç mekan mikro iklimlerinin enerji verimli yönetimi , enerji tasarruflu seraların seçimi dahil olmak üzere ısıtma maliyetlerini azaltmak için uygulanabilecek farklı enerji tasarrufu tekniklerinin kapsamlı bir incelemesini sunmaktadır. verimli ısıtma sistemi ve alternatif enerji kaynaklarınınkullanım potansiyeli . Farklı tasarım parametrelerinin (şekil, yönelim) enerji tasarrufu potansiyeli büyük ölçüde konuma bağlıdır ve çoğu pasif ısıtma sisteminin (su depoları, kaya yatağı) enerji tasarrufu potansiyeli soğuk bölgelerdeki ticari sera üretimi için uygun olmayabilir. Endüstriyel atık ısı , jeotermal enerji ve odun biyokütlesi gibi alternatif enerji kaynakları, büyük ölçekli üretim için sera ısıtma maliyetini azaltmak için uygun bir seçenek olabilir. Bununla birlikte, bitkilerin tarımsal ihtiyaçları ile çeşitli enerji tasarrufu tekniklerinin enerji tasarrufu potansiyeli arasındaki dengeyi ve ayrıca seralardaki enerji tasarrufu sistemlerinin ekonomik fizibilitesini dikkate almak önemlidir. Bu çalışmanın soğuk bölgelerde sürdürülebilir enerji verimli sera üretimi oluşturma konusunda sera yetiştiricilerine, araştırmacılara ve üreticilere faydalı olabileceği sonucuna varılabilir.

giriş

Seralarda mahsul üretimi gibi çevre kontrollü tarım, açık havada üretime göre birim alan başına 10-20 kat daha fazla olan yüksek verimi nedeniyle çok popüler hale geliyor (Nederhoff & Houter, 2007). Ancak sera üretimindeki yüksek enerji maliyetleri büyük bir zorluktur. Soğuk bölgelerde sera üretiminde işçilikten sonra en büyük ikinci işletme maliyeti enerji maliyetidir. Seralarda tüketilen toplam enerjinin yaklaşık %65-85’i ısınma için, geri kalan kısmı ise elektrik ve ulaşım için kullanılmaktadır (Runkle ve Both, 2012). Seralarda ısıtma (esas olarak) ve , işçilikle ilgili maliyetler hariç toplam işletme maliyetlerinin yaklaşık %70-85’ini temsil eder (Anifantis ve diğerleri, 2017, Rorabaugh ve diğerleri, 2002). Ancak sera türlerine, çevre kontrol uygulamalarına ve en önemlisi seraların konumuna bağlı olarak ısıtma enerjisi toplam enerji ihtiyacının %90’ına kadar çıkabilmektedir (Kristinsson, 2006). Bu nedenle sera ısıtma maliyetlerinin azaltılması sera üretimini daha ekonomik ve sürdürülebilir hale getirebilir. Isıtma maliyetlerini azaltmak için seraların enerji verimli olması ve güneş, biyokütle ve jeotermal ısı gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanabilmesi gerekir. Seraların ısıtma maliyetlerinin azaltılmasına yönelik birçok çalışma yapılmış; seraların konumuna bağlı olarak enerji verimli yapısal tasarım, enerji verimli örtülerin kullanılması, iyileştirilmiş ısıtma ve havalandırma sistemleri, iç mekan mikro iklimlerinin enerji verimli yönetimi ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gibi stratejiler uygulanabilir. Bu tekniklerin esası çoğunlukla seranın güneş ısısı kazanımını arttırmak ve seradan ısı kaybını azaltmaktır. Şekil 1, Saskatoon (52,1°K), Kanada’da bulunan geleneksel bir seranın çeşitli ısı transferi olayları yoluyla tipik ısı kaybı modelini göstermektedir (Ahamed, Guo ve Tanino, 2018a). Bitkilerin tarımsal ihtiyaçları ile farklı tekniklerin enerji tasarrufu potansiyeli arasındaki dengenin de dikkate alınması önemlidir (Sanford, 2011). Bu nedenle, enerji verimliliği stratejileri ve bunların bitkiler üzerindeki etkileri ile geleneksel seralar için mevcut ısıtma enerji tasarrufu teknolojilerinin ekonomik fizibilitesine ilişkin bilgiler sera yetiştiricileri, araştırmacılar ve üreticiler için faydalı olacaktır. Sethi ve Sharma (2008) dünya çapındaki tarımsal seralar için mevcut olan çeşitli pasif ısıtma teknolojilerini incelemiş ve değerlendirmiştir. Cuce, Harjunowibowo ve Cuce (2016), fotovoltaik (PV) modüller, güneş termal (T) toplayıcılar, hibrit PV/T toplayıcılar ve sistemler, enerji verimli ısı gibi çoğunlukla yenilenebilir ve sürdürülebilir temelli çözümlere yönelik sera sistemleri için enerji tasarrufu stratejilerini gözden geçirdi. pompalar, yenilikçi havalandırma teknolojileri ve verimli aydınlatma sistemleri. Ancak, en iyi bilgimize göre, geleneksel seralarda ısıtma maliyetlerini azaltmak için mevcut enerji tasarrufu tekniklerini inceleyen hiçbir yeni inceleme bulunmamaktadır. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı geleneksel tarzdaki kış seralarının ısıtma maliyetini azaltacak potansiyel tekniklerin kapsamlı bir incelemesini sunmaktır.

Seraların enerji verimli tasarımı

Soğuk bölgelerde bulunan konvansiyonel seraların Isıtma maliyetini azaltmak için enerji verimli bir kabuk tasarımı oldukça önemlidir. Enerji verimli tasarımın amacı sera içinde güneş enerjisi kazanımını ve enerji tutulmasını arttırmaktır. Sera kabuğunun ısıtma ihtiyacını büyük ölçüde etkileyen tasarım parametreleri arasında şekli, yönelimi ve kuzey yarımkürede kuzey duvarının özellikleri yer alır.

seraların Isıtma maliyetini azaltmak örtülerinin kullanımı

Sera için kaplama malzemelerinin seçimi, sermaye maliyeti ve bakım maliyeti, bunun bitki büyümesi ve verimi üzerindeki etkisi, yerel iklim ve teknik destek gibi çeşitli faktörlere bağlıdır (Papadopoulos ve Hao, 1997). Sera örtüsü veya cam seralarda enerji tüketimini büyük ölçüde etkileyen temel faktördür (Papadakis ve ark., 2000). İyi kaplama malzemeleri, özellikle fotosentetik olarak aktif ortamda, küresel güneş ışınımına karşı yüksek şeffaflığa sahip olmalıdır.

Enerji perdesinin enerji tasarrufu potansiyeli

Kış gecelerinde gökyüzüne termal radyasyon kaybını azaltmak için sıklıkla termal perdeler veya gece perdeleri kullanılır. Termal perdenin kullanılması seradaki gece uzun dalga radyasyon kaybını yaklaşık %40-70 oranında azaltabilir (Andersson, 2010, Bakker, 2006, Chandra ve Albright, 1981). Sethi ve Sharma (2008), seralarda termal perde kullanımının, termal perdenin konumu ve tipine ve ısıtma enerjisine bağlı olarak ısıtma enerjisinde yaklaşık %23-60 tasarruf sağlayabileceğini bildirmiştir.

Yalıtımın enerji tasarrufu potansiyeli

Maksimum ışık geçirgenliği bitkiler için faydalı olduğundan sera örtüleri çok az yalıtıma sahiptir. Bu bölümde, çift katmanlı örtüdeki hava boşluğu yalıtımı, yan duvar ve bodrum duvarındaki yalıtım dahil olmak üzere geleneksel seraların yalıtımından elde edilen enerji tasarrufu incelenmektedir.

İç mekan mikro iklim yönetiminin enerji tasarrufu potansiyeli

seraların Isıtma maliyetini azaltmak için iç mekan mikro iklimlerinin optimum kontrolü çok önemlidir. İç mekan ayar noktası sıcaklığı ve bağıl nem de dahil olmak üzere iç mekan sera mikro iklimlerinin etkin yönetimi ile önemli miktarda ısıtma enerjisinden tasarruf edilebilir.

Ek aydınlatmanın ısıtma katkısı

Kuzey enlemlerinde (Amerika’da 40° Kuzey ve Avrupa’da 50° Kuzey’in üzerinde) yer alan modern bir sera için ek aydınlatma çok önemlidir çünkü gün uzunluğunun kısalması ve güneş ışınımının azalması seralardaki bitki büyümesini etkiler (Nelson, 1985). Seralar için kullanılan ek aydınlatma, konuma, yılın zamanına ve ürün türlerine bağlı olarak değişen günlük ışık integraline bağlıdır; aydınlatma seçimi aynı zamanda lamba maliyetinden, elektrik maliyetinden ve ısıtma gereksiniminden de etkilenir.

Isıtma sistemlerinin enerji tasarrufu potansiyeli

Seralarda ısıtma sistemi aktif veya pasif modda veya her ikisinin birleşimi şeklinde olabilir. Isıtma sistemlerinin aktif modu, iç sıcaklığın arttırılması için diğer kaynaklardan ısı sağlanması anlamına gelir. Pasif modda güneş enerjisi, ısıyı farklı ısı depolama malzemeleri kullanarak depolayarak serayı ısıtmak için kullanılır. Pasif ısıtma sistemleri ılıman iklimlerde yer alan küçük seralar için uygundur ve ısıtma sisteminin aktif modu genellikle ticari amaçlı kullanılır.

seraların Isıtma maliyetini azaltmak alternatif enerji kullanımı

Fosil yakıtların artan fiyatları ve fosil yakıt kullanımının çevreye etkisi, sera yetiştiricilerini sera ısıtması için alternatif yakıtları düşünmeye teşvik etmektedir. Sera ısıtması için olası alternatif kaynaklar endüstriyel atık ısı, jeotermal ısı ve odun biyokütlesi olabilir.

Referanslar (212)

daha fazla bilgi için

Hemen iletişime geçebilirsiniz

İletişim Bilgileri

Telefon

+90-850-308-6442
+90-532-364-8448

Konum

Çalkaya, Mir Plaza, Serik Cad No:218/C, 07112 Aksu/Antalya

© 2023 Green Climate Technology  Tüm Haklar Saklıdır.