• Sonuç bulunamadı

Güneş Kolektörlerinden Elde Edilen Sıcak Su ile Seralarda Toprak Dezenfeksiyonunun Yapılması

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Güneş Kolektörlerinden Elde Edilen Sıcak Su ile Seralarda Toprak Dezenfeksiyonunun Yapılması"

Copied!
96
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

NKUBAP.03.GA.16.062

GÜNEŞ KOLEKTÖRLERİNDEN ELDE EDİLEN SICAK SU İLE SERALARDA TOPRAK

DEZENFEKSİYONUNUN YAPILMASI

Yürütücü: Prof. Dr. Ahmet Nedim YÜKSEL Araştırmacı: Öğr. Gör. Dr. Elif TÜRKBOYLARI

Araştırmacı: Yrd. Doç. Dr. Erhan GEZER

2018

(2)

i ÖNSÖZ

Dünyada ve ülkemizde kullanılan enerji kaynaklarının önemli bir kısmı, petrol türevleri ve doğalgaz gibi fosil enerji kaynaklarıdır. Bu enerji kaynaklarının fiyatı sürekli artmakta ve bitme tehlikesi bulunmaktadır. Ayrıca bu enerji kaynakları, atmosferde sera gazı gibi olumsuz etkileri olan ve kutuplardaki buzulların erimesine kadar birçok sorunu da beraberinde getirmektedir. Bu sorunların kontrol edilmesini sağlamak ve büyümesine engel olmak amacıyla, çevre dostu yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanmaya öncelik verilmelidir.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının tarımda ve farklı sektörlerde kullanılması üzerinde durulmalıdır. Güneş enerjisinden ısı ve elektrik enerjisi elde etmek, güneş kolektörleri ve panellerinin kullanımı ile mümkündür. Yenilenebilir enerji kaynağı olarak, güneşin her yerde kullanıma hazır ve ücretsiz olması en büyük avantajıdır.

Tarımda özellikle seralarda güneş kolektörlerinin kullanımı her mevsimde mümkündür. Seralarda üretim mevsimi dışı olan yaz aylarında, toprak dezenfeksiyonunda kullanılabilir. Böylece üretici çok zehirli tarımsal mücadele ilaçlarının (pestisitler) alımı ve kullanımı sırasında meydana gelebilecek zararlardan kendisini korumuş olur. Daha sonraki sürede ilaç artıklarının beslenme zinciri ile insanlara ve diğer canlılara taşınması da önlenmiş olacaktır.

Yetiştirici aynı sistemi üretim mevsiminde, herhangi bir enerji ücreti ödemeden sonbahar, kış ve ilkbahar aylarında kullanarak, bitki kök bölgesinin ısıtılmasını sağlayabilir. Böylece kök bölgesi ısıtılan seradaki bitkilerden daha kaliteli ve fazla ürün elde edilebilir.

(3)

ii

İÇİNDEKİLER Sayfa

No

ÖNSÖZ……… i

İÇİNDEKİLER……… ii-iii ŞEKİLLER DİZİNİ………. iv-x ÇİZELGELER DİZİNİ……… xi

SİMGELER ve KISALTMALAR DİZİNİ……… xii

ÖZET……… xiii

ABSTRACT……… xiv

1. GİRİŞ……… 1

2. KAYNAK ÖZETLERİ……… 2

2.1. Güneş Enerjisinin Kaynağı……….. 2

2.2.Ülkemiz Güneş Enerjisi Potansiyeli………. 2

2.3.Seralarda Solarizasyon Uygulaması………... 2

2.4.Güneş Kolektörü Sistemi……….. 3

3. MATERYAL ve YÖNTEM……….. 4

3.1 Materyal………... 4

3.2. Yöntem……… 7

3.2.1. Güneş Kolektörleri ile Sera Toprağının Dezenfeksiyonu……… 8

3.2.2. Ölçülen Meteorolojik Değerler………. 8

3.2.3. Toprakta Sıcaklık Ölçümleri………. 9

3.2.4. Güneş Kolektörlerinde Sıcak Su Ölçümü……….. 9

4.ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA……… 9

4.1.Deneme Parsellerine Ait Sıcaklık Grafikleri………... 9

4.1.1. Şeffaf Plastik Örtülü Sıcak Su Borulu Parsele Ait Toprak Sıcaklık Ölçümleri……… 9

4.1.2. Şeffaf Plastik Örtülü Parsele Ait Toprak Sıcaklık Ölçümleri……… 17

(4)

iii

4.1.3. Toprak Parsele Ait Toprak Sıcaklık Ölçümleri……….. 26

4.1.4. Toprak Sıcaklık Sensörlerine Ait Toprak Sıcaklık Verileri………... 33

4.2. Güneş Kolektörüne Ait Su Sıcaklığı Verilerinin Değerlendirilmesi………… 37

4.3. Seraya Ait Meteorolojik Ölçümlerin Değerlendirilmesi……… 41

4.3.1.Sera İç ve Dış Hava Sıcaklık Grafikleri………... 42

4.3.2.Sera İç ve Dış Hava Nem Grafikleri………. 53

4.3.3.Sera Dış Havasına Ait Rüzgar Grafikleri………. 66

4.4. Toprak Sıcaklık Değerleri……… 74

4.5. Sera Dışındaki Hava Hareketleri……… 75

4.6. Sera İç ve Dış Hava Sıcaklığı………. 75

4.7. Sera İç ve Dış Hava Nem Değerleri………... 76

4.8. Güneş Kolektörünün Su Sıcaklıkları……….. 76

4.9. Güneş Kolektörünün Toprak Sıcaklığına Etkisi……… 77

5. SONUÇ ve ÖNERİLER………... 78

KAYNAKLAR………... 79

(5)

iv

ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa

No Şekil 3.1. Çalışmada kullanılan gotik çatılı yüksek plastik tünelin dış (a) ve

iç (b) görüntüsü………..

4 Şekil 3.2. Çalışmada kullanılan gotik çatılı yüksek plastik tünel içerisinde

yetiştirilen marul (a) ve hıyar (b) fidelerinin görüntüsü……….

5 Şekil 3.3. Güneş kolektörleri ile toprak dezenfeksiyonu sistemi. A.Sera

dışındaki güneş kolektörü, 1.Soğuk su deposu, 2.Sıcak su deposu, 3.Sirkülasyon pompası, 4.Vakumlu tüp su ısıtıcıları, B.Sera içinde toprak ısıtma boruları………...

5

Şekil 3.4. Anemometre (a), dijital toprak termometresi (b), kızılötesi termometre (c), toprak sıcaklık sensörü (d) ve veri toplama cihazı (e)……….

7

Şekil 3.5. Ölçümlerin yapıldığı parsellerin deneme boyunca farklı mevsimlere ait görüntüleri………

8 Şekil 4.1. Borulu parsele ait kasım ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan

maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

9

Şekil 4.2. Borulu parsele ait aralık ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

10

Şekil 4.3. Borulu parsele ait ocak ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

11

Şekil 4.4. Borulu parsele ait şubat ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

11

Şekil 4.5. Borulu parsele ait mart ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

12

Şekil 4.6. Borulu parsele ait nisan ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

13

Şekil 4.7. Borulu parsele ait mayıs ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

13

Şekil 4.8. Borulu parsele ait haziran ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

14

(6)

v

Şekil 4.9. Borulu parsele ait temmuz ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

15

Şekil 4.10. Borulu parsele ait ağustos ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

15

Şekil 4.11. Borulu parsele ait eylül ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

16

Şekil 4.12. Borulu parsele ait ekim ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

17

Şekil 4.13. Borusuz parsele ait kasım ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

18

Şekil 4.14. Borusuz parsele ait aralık ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

18

Şekil 4.15. Borusuz parsele ait ocak ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

19

Şekil 4.16. Borusuz parsele ait şubat ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

20

Şekil 4.17. Borusuz parsele ait mart ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

20

Şekil 4.18. Borusuz parsele ait nisan ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

21

Şekil 4.19. Borusuz parsele ait mayıs ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

22

Şekil 4.20. Borusuz parsele ait haziran ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

22

(7)

vi

Şekil 4.21. Borusuz parsele ait temmuz ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

23

Şekil 4.22. Borusuz parsele ait ağustos ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

24

Şekil 4.23. Borusuz parsele ait eylül ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

24

Şekil 4.24. Borusuz parsele ait ekim ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

25

Şekil 4.25. Toprak parsele ait kasım ayı kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı ölçüm değerleri………...

26 Şekil 4.26. Toprak parsele ait aralık ayı kızılötesi termometre ile yapılan

yüzey sıcaklığı ölçüm değerleri………...

26 Şekil 4.27. Toprak parsele ait ocak ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan

maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

27

Şekil 4.28. Toprak parsele ait şubat ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

27

Şekil 4.29. Toprak parsele ait mart ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

28

Şekil 4.30. Toprak parsele ait nisan ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

29

Şekil 4.31. Toprak parsele ait mayıs ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

29

Şekil 4.32. Toprak parsele ait haziran ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

30

Şekil 4.33. Toprak parsele ait temmuz ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

31

(8)

vii

Şekil 4.34. Toprak parsele ait ağustos ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

31

Şekil 4.35. Toprak parsele ait eylül ayı 1. ve 2. Termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

32

Şekil 4.36. Toprak parsele ait ekim ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri………..

33

Şekil 4.37. Kasım ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………..

34

Şekil 4.38. Aralık ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

34

Şekil 4.39. Ocak ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri ………...

34

Şekil 4.40. Şubat ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

35

Şekil 4.41. Mart ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

35

Şekil 4.42. Nisan ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

35

Şekil 4.43. Mayıs ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

36

Şekil 4.44. Haziran ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

36

Şekil 4.45. Temmuz ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

36

Şekil 4.46. Ağustos ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………... ………..

37

Şekil 4.47. Eylül ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………....………..

37

Şekil 4.48. Ekim ayına ait şeffaf plastik örtülü sıcak su borulu (kanal 2) ve plastik örtülü (kanal 1) parsellerin toprak sıcaklık sensörü ölçüm değerleri………...

37

(9)

viii

Şekil 4.49. Kasım ayına ait su sıcaklığı değerleri………. 38

Şekil 4.50. Aralık ayına ait su sıcaklığı değerleri……….. 38

Şekil 4.51. Ocak ayına ait su sıcaklığı değerleri……….. 38

Şekil 4.52. Şubat ayına ait su sıcaklığı değerleri………. 39

Şekil 4.53. Mart ayına ait su sıcaklığı değerleri……… 39

Şekil 4.54. Nisan ayına ait su sıcaklığı değerleri……….. 39

Şekil 4.55. Mayıs ayına ait su sıcaklığı değerleri………. 40

Şekil 4.56. Haziran ayına ait su sıcaklığı değerleri……….. 40

Şekil 4.57. Temmuz ayına ait su sıcaklığı değerleri……… 40

Şekil 4.58. Ağustos ayına ait su sıcaklığı değerleri………. 41

Şekil 4.59. Eylül ayına ait su sıcaklığı değerleri………... 41

Şekil 4.60. Ekim ayına ait su sıcaklığı değerleri………... 41 Şekil 4.61. Kasım ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b)

ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

42

Şekil 4.62. Aralık ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

43

Şekil 4.63. Ocak ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

44

Şekil 4.64. Şubat ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

45

Şekil 4.65. Mart ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

46

Şekil 4.66. Nisan ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

47

Şekil 4.67. Mayıs ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

48

Şekil 4.68. Haziran ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

49

Şekil 4.69. Temmuz ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

50

(10)

ix

Şekil 4.70. Ağustos ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

51

Şekil 4.71. Eylül ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

52

Şekil 4.72. Ekim ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış sıcaklık (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış sıcaklık (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış sıcaklık (f) ölçümleri………..

53

Şekil 4.73. Kasım ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

54

Şekil 4.74. Aralık ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

55

Şekil 4.75. Ocak ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

56

Şekil 4.76. Şubat ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

57

Şekil 4.77. Mart ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

58

Şekil 4.78. Nisan ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

59

Şekil 4.79. Mayıs ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

60

Şekil 4.80. Haziran ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

61

Şekil 4.81. Temmuz ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

62

Şekil 4.82. Ağustos ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

63

Şekil 4.83. Eylül ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

64

Şekil 4.84. Ekim ayına ait saat 11:00’de alınan iç (a) ve dış nem (b) ölçümleri, saat 14:00’de alınan iç (c) ve dış nem (d) ölçümleri ve saat 16:00’da alınan iç (e) ve dış nem (f) ölçümleri……….

65

Şekil 4.85. Kasım ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b) ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri

66 Şekil 4.86. Aralık ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b)

ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………

66

(11)

x

Şekil 4.87. Ocak ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b) ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………

67 Şekil 4.88. Şubat ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b)

ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………

68 Şekil 4.89. Mart ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b)

ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………

68 Şekil 4.90. Nisan ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b)

ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri

69 Şekil 4.91. Mayıs ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b)

ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………

70 Şekil 4.92. Haziran ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan

(b) ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………...

70 Şekil 4.93. Temmuz ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan

(b) ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………...

71 Şekil 4.94. Ağustos ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan

(b) ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri………...

72 Şekil 4.95. Eylül ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b)

ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri……….

72 Şekil 4.96. Ekim ayına ait saat 11:00’de alınan (a), saat 14:00’de alınan (b)

ve saat 16:00’da alınan (c) sera dışı rüzgar ölçümleri……….

73

(12)

xi

ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa

No

Çizelge 3.1.Toprak sıcaklık sensörüne ait teknik özellikler……… 6 Çizelge 3.2. Çift kanallı kayıt cihazının teknik özellikleri……… 6 Çizelge 3.3. Saplama batırma tip dijital toprak termometresine ait teknik özellikler……….

6 Çizelge 3.4. Çift lazerli kızılötesi termometrenin teknik özellikleri………. 6 Çizelge 3.5. Anemometreye (hava hızı ölçüm cihazı) ait teknik özellikler…….. 6 Çizelge 4.1. Tekirdağ koşullarında kolektör suyunun sıcaklığının hesaplanmasında kullanılan veriler ………..

76

(13)

xii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ kjm-2gün-1 : Global güneşlenme şiddeti MW : Megawatt

kWhm-2yıl-1: Yıllık güneş ışınımı şiddeti

(14)

xiii ÖZET

Ülkemizde seralarda toprak hastalık ve zararlıları ile mücadelede, kolay ve etkili olması nedeniyle kimyasal mücadele geniş şekilde kullanılmaktaydı. Ancak mücadele ilacı kullanımında yapılan hatalar sonucunda, insan ve hayvan sağlığı tehlike altında kalmakta ve hedef dışı canlılar zarar görebilmektedir. Ayrıca dünya genelinde sera topraklarının dezenfeksiyonunda kullanılan kimyasal mücadele ilaçlarına getirilen kısıtlamalar, araştırmacı ve çalışanları tarımda yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan güneşten bu konuda yararlanmaya yöneltmiştir.

Bu çalışmada, Trakya bölgesinde yer alan Tekirdağ’ da güneş kolektörleri ile güneş enerjisinin, serada toprak dezenfeksiyonunda kullanılma olanakları araştırılmıştır.

Alanı 3 m2 olan güneş kolektöründen elde edilen sıcak su, sera içine döşenen ve seri olarak bağlanan borularla sera toprağına iletilmektedir. Sıcak su boruları toprağa yaklaşık 50-55 cm aralıklarla yerleştirilmiştir. Sistemdeki sıcak suyun toprak yüzey sıcaklığına etkisi kızılötesi (infrared) termometre ile ölçülmüş ve önemli farklar ortaya çıkmıştır.

Sera içinde ölçülen toprak yüzey sıcaklığı, plastik örtülü sıcak suyun geçtiği parselde 62 oC olarak ölçülmüştür. Bu değer, toprak parselden 15,1 oC ve plastik örtülü parselden 10,4 oC daha yüksek olarak belirlenmiştir.

Sera toprağının 10-15 cm derinliğindeki sıcaklığı, dijital saplamalı toprak termometreleri ile ölçülmüştür. Parsel toprak sıcaklıkları arasında önemli farkların olduğu belirlenmiştir. Toprak sıcaklığı plastik örtülü sıcak sulu parselde 50,2 oC olarak ölçülmüştür. Sıcak sulu parselde toprak sıcaklığı, toprak parsele göre 15,0 oC, plastik örtülü parsele göre 6,5 oC daha yüksek olduğu belirlenmiştir.

Güneş kolektöründen elde edilen ve yazın 78-79 oC’ ye kadar çıkan su sıcaklığı ile ısıtılan parselde, toprak sıcaklığı istenilen ölçüde yükseltilememiştir. Bunda toprağın ısı iletiminin çok düşük olması etkili olmuştur. Sıcak su borularının, daha sık aralıklarla (20-25 cm gibi) geçirilmesi toprak sıcaklığının daha fazla etkisinin artmasını sağlayabilir. Bu aynı zamanda toprak dezenfeksiyonunun daha kısa sürede yapılmasına da imkan verebilir.

Anahtar Kelimeler: Sera, Toprak dezenfeksiyonu, Güneş enerjisi, Güneş kolektörü, Tekirdağ

(15)

xiv ABSTRACT

Chemical control was widely used in our country due to being an easy and effective method in control of greenhouse soil diseases and pests. However, as a result of mistakes made in use of control pesticides, both human health and animal health were under risk and non-target species used to be harmed. Moreover, the restrictions enforced to chemical control pesticides used in disinfection of greenhouse soils worldwide directed the researchers and employees to benefit from the sun in agriculture as one of the renewable energy sources.

This study investigates the possibility of utilizing solar power with solar collectors in greenhouse soil disinfection in the Tekirdağ province located in the Thrace region.

Hot water obtained from the solar collector with 3 m2 area is conveyed to the greenhouse soil via pipes laid in the greenhouse and connected in series. Hot water pipes are laid in the soil with approximately 50-55 cm intervals. The effect of the hot water available in the system on the soil’s surface temperature is measured using infrared thermometer, and significant differences are found out.

Soil’s surface temperature inside the greenhouse is measured as 62°C in the parcel where the plastic covered hot water passes. Such value is determined as 15,1°C higher than the soil parcel, and 10,4°C higher than the plastic covered parcel.

Greenhouse soil temperature at 10-15 cm depth is measured using digital drop soil thermometers. It is determined that there are significant differences between parcel soil temperatures. Soil temperature is measured as 50,2°C in the plastic covered hot watered parcel. It is determined that the soil temperature of the hot watered parcel is 15°C higher compared to the soil parcel, and 6,5°C higher compared to the plastic covered parcel.

Soil temperature cannot be elevated as much as desired in the parcel heated using the water obtained from the solar collector at temperatures up to 78-79°C in the summer. Very low soil thermal conductivity is highly effective. Laying the hot water pipes with more frequent intervals may lead to the soil temperature have improved effect. This may also enable the soil disinfection to be completed in a shorter time.

Key Words: Greenhouse, Soil disinfection, Solar energy, Solar collector, Tekirdağ

(16)

1 1.GİRİŞ

Son zamanlarda Tekirdağ’da devlet desteğinin artması, örtü altı tarımında yöremizde bir kıpırdanma oluştursa da hızlı bir atılım yaratamamıştır. Bunda üreticinin bilgi yetersizliğinin etkisi olduğu görülmektedir.

Seralar bitkilerin gelişmesi için gerekli koşulların yapay yollarla sağlandığı, üstü ışık geçiren örtü ile kaplı yapılardır. Bitki gelişmesi ve büyümesinde en önemli etmen iklimdir. Seralarda genellikle mevsim dışında yetiştiricilik yapıldığı için, iklim etmenlerinin bitki isteklerine uygun hale getirilmesi çok önemlidir (Yüksel ve Yüksel, 2012). Sera içi sıcaklığı serada yetiştirilecek bitki çeşidine göre değişmektedir. Genel olarak sebzelerin yetiştirme periyodundaki en uygun sıcaklık değerleri 9 oC ile 25 oC arasında değişmektedir (Ertekin ve Yaldız, 1994).

Seranın kapalı bir ortam olması, sera toprağının sık sık sulanması ve bitkilerin terlemesi nedeniyle, sera havasının bağıl nemi dış ortamdan daha yüksek olur. Sera havasının sıcaklığının ve neminin artması, yoğunluğunun azalarak yükselmesine neden olur. Sera örtüsüne doğru yükselen havanın ısısı örtü malzemesinden kolayca dışarıya taşınır. Bu da seradan ısı kaybını arttırmaktadır (Boulard, 1993).

Seralar oldukça pahalı bitkisel üretim yapıları olduklarından dikkatli ve günün modern teknolojisi ile projelendirilmelidir. Ancak modern teknolojinin yeterli uygulanmaması nedeniyle birçok sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Bu sorunlar, yapım tekniklerinin iyileştirilmesi, havalandırma, ısıtma, soğutma, gölgeleme, sulama gibi uygulamalar olarak karşımıza çıkmaktadır (Tekinel ve Baytorun, 1990).

Örtü altı sebze yetiştiriciliğinde, yetiştiricilik (çeşit seçimi, fide yetiştirme, aşılı fide, tozlanma ve meyve tutumu, bombus arılarının kullanımı, budama, topraksız kültürde yetiştiricilik vd.) bitki besleme (yaprak ve toprak analizleri, gübreleme vd.) bitki koruma (kültürel önlemler, pestisit kullanımı, toprak dezenfeksiyonu vd.) konularında yapılan eksik ve yanlış uygulamalar verimi etkilemektedir.

Toprak kökenli patojenler ve kök ur nematodlarının konukçularının çok olması, sulanabilir alanlarda özellikle sebzelerin yetiştirilmesi, bazen bir yıl içinde birden fazla ve farklı bitkinin üretiminin yapılması nedeniyle kültürel önlemlerin uygulanması koruyucu olmakta ancak yeterli olmamaktadır. Bu nedenle yazın sıcak aylarında yapılacak solarizasyon ile toprağın dezenfeksiyonu yapılabilir. Bu uygulama serada 4 hafta süresince uygulanmaktadır (Kitiş, 2012).

Ülkemizde kullanılan enerjinin büyük bir bölümü ithal edilen petrol ve türevleri olan fosil yakıtlarıdır. Bu yakıtlar çevre yönünden sorunlar yaratmakta olup, ülkemiz için de pahalı enerji kaynaklarıdır. Bu nedenle yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanma yoluna gidilmelidir.

Bu çalışmada, sonsuz ve yenilenebilir enerji kaynağı olan güneşten yararlanma ve tarımda farklı bir kullanımı üzerinde durulmuştur. Seralarda yetiştirilen kültür bitkilerinde zararlara neden olan hastalık etmenleri ve nematodların birçoğu toprakta bulunmaktadır. Bunlarla mücadelede çevreye ve insanlara olumsuz etkisi olan kimyasal mücadele yerine, fiziksel mücadele yöntemi ile toprağın belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılması ile dezenfeksiyon yapılmasıdır.

Bu çalışmada, güneş kolektörlerinden elde edilen sıcak suyun, seralarda toprak dezenfeksiyonunda kullanımı amaçlanmıştır. Kolektörlerden elde edilen sıcak su, toprak içine döşenen sıcak su borularından geçirilerek, toprak sıcaklığının yükseltilmesi ile dezenfeksiyonun etkisinin arttırılması ve sonuç olarak ta dezenfeksiyon süresinin kısaltılması üzerinde durulmuştur.

(17)

2 2. Kaynak Özetleri

2.1. Güneş Enerjisinin Kaynağı

Güneş enerjisi, güneşin çekirdeğinde yer alan füzyon (nükleer kaynaşma) olayı ile açığa çıkan ışıma enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının yüksek basınç ve sıcaklık altında helyuma dönüşmesi şeklindeki füzyon sürecinden kaynaklanır. Bu enerjinin küçük bir bölümü bile, dünyada kullanılan enerjiden çok fazladır (Anonim, 2017a).

Güneş enerjisi, temiz enerji kaynaklarından olduğu için fosil yakıtlara alternatif olabilir. Enerji üretimi ve kullanımı sırasında yaşanan çevre sorunları, eski teknolojilerin terk edilmesi düşüncesinin temel nedenlerinden biridir. Kömür, petrol ve doğalgaz santrallerinin kuruldukları bölgede yerel olarak tahribatları yanında küresel olarak tüm dünyayı tehdit eden etkileri de bulunmaktadır. Fosil yakıtlar yakıldığında atmosfere yayılan karbondioksit, kükürtdioksit, azotoksit, toz ve kurum yakın çevreyi kirletip ölümlere yol açarken, karbondioksit ve benzeri sera gazları küresel iklim değişikliğine yol açmakta ve tüm dünya ülkelerinde yaşamı tehdit etmektedir (Uyar, 2001). Atmosferdeki CO2’in neden olduğu sera etkisi, son yüzyıl içinde dünya ortalama sıcaklığını 0,7oC yükseltmiştir. Sıcaklıktaki bu artış iklim değişikliklerine, buzulların erimesine, denizlerin yükselmesine, göllerde kurumalara ve tarımsal kuraklığa neden olabilir. Ayrıca, fosil yakıt kaynaklarının rezervleri sınırlıdır ve bir gün bitme olasılığı vardır. Bu durumda, güneş gibi doğal ve temiz enerji kaynaklarına yönelinmesi uygun olacaktır.

Türkiye, bulunduğu konum nedeniyle sahip olduğu yüksek güneş enerjisi potansiyeli ve güneşlenme süresi dikkate alındığında, birçok ülkeye göre güneş enerjisi sistemlerinin kullanımı açısından avantajlı durumdadır (Anonim, 2015).

Güneş enerjisinden yararlanma sistemlerindeki teknolojik ilerleme ve maliyet yönünden düşme göstermesi, bu sistemlerin kullanımını önemli ölçüde arttırmıştır.

Çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olması ve dünyanın her yerinde kullanıma hazır olması önemli avantajı olmaktadır. Güneş enerjisinden yararlanmada, güneş kolektörleri ısı enerjisi ve güneş panelleri de elektrik enerjisi üretimi için kullanılırlar (Yüksel ve Yüksel Türkboyları, 2017).

2.2.Ülkemiz Güneş Enerjisi Potansiyeli

Ülkemiz dünya üzerinde 36o-42o kuzey enlemleri ve 26o-45o doğu boylamları arasında bulunmaktadır. Türkiye'nin yıllık ortalama güneş ışınımı 1303 kWh m-2yıl-1, ortalama yıllık güneşlenme süresi ise 2623 saattir. Bu rakam günlük 3,6 kWh m-2 güce, günde yaklaşık 7,2 saat ve toplamda ise 110 günlük bir güneşlenme süresine denk gelmektedir. Güneş enerjisinden yılın 10 ayı boyunca teknik ve ekonomik olarak ülke yüzölçümünün %63'ünde ve tüm yıl boyunca yararlanılabilir (Anonim, 2016a).

Termal güneş enerjisi kullanım miktarı 2007 verilerine göre Türkiye'de ki kurulu güç 7.105 MW ve 10.150.000 m²'dir. Bu sıralama içinde Türkiye 10 milyon m² kurulu güneş kolektörleri ile son derece iyi bir yerde bulunmaktadır. Görüldüğü gibi ülkemiz iyi bir güneş enerjisi potansiyeline sahip ve önemli ölçüde bu enerji kullanılmaktadır (Anonim, 2017b).

2.3.Seralarda Solarizasyon Uygulaması

Sera toprağının güneş enerjisinden yararlanılarak zararlı organizmalardan arındırılması, çevre dostu bir uygulamadır. Güneş ışınlarından yararlanılarak toprağın ısıtılması, güneş enerjisi ile dezenfeksiyonun temelini oluşturmaktadır. Bu yöntem, Türkiye’de çok sıcak geçen Temmuz ve Ağustos aylarında uygulanabilir. Uygun ve

(18)

3

yeterli bir solarizasyon için alınacak önlemler şunlardır: İyi bir toprak hazırlığı ve plastik örtü seçimi, örtülerin kaplanması ile solarizasyon uygulanır.

Bu işlem için, önce derin bir toprak işleme yapıldıktan sonra toprağın iletkenliğini arttırmak ve topraktaki patojenler ile bunların dinlenme yapılarının aktivite kazanmaları amacıyla toprak sulanır. Sulama işleminden 1-2 gün sonra toprak yüzeyi düzeltilir ve bastırılır. Daha sonra toprak yüzeyi, nem kaybı olmayacak şekilde şeffaf polietilen örtü ile tamamen kapatılır. Toprak sıcaklığı absorbe edilen güneş ışınları nedeniyle yükselir. Toprağın üzerine serilmiş bulunan örtü, topraktan havaya ısıl ışımayla ısı iletimini azalttığı için, toprak sıcaklığı oldukça yüksek derecelere ulaşabilir. Örtü altında maksimum sıcaklığa, toprak üstünün örtülmesinden yani solarizasyonun başlamasından 3-4 gün sonra erişilir. Bu uygulamayla, toprak sıcaklığı 54-55 oC değerlerine kadar çıkarılabilmektedir (Yağcıoğlu, 2009). Toprağın nemini korumak için, 10-14 gün ara ile sulama işlemi tekrarlanır, 4-6 hafta sonra örtü kaldırılarak ekim veya dikim yapılabilir. Toprağın örtülü kalma süresi kontrol altına alınmak istenen hastalık ve zararlıya göre ayarlanabilir. Toprağın daha uzun süre örtülü kalması, daha derin noktaların da etkilenmesini sağlayan bir işlemdir (Sevgican, 1999). Nemli toprağın polietilen örtü ile kapalı tutularak ısıtılmasıyla, toprak kökenli patojenlerden fungus ve bakteri yanı sıra nematod populasyonu düşer.

Yabancı ot tohumu ile bazı akarlar ölürler. Solarizasyon ile çiçekli parazit bitkiler kontrol altına alınmaktadır (Zengin ve Demirci, 2000).

Toprak kökenli patojenler ve kök ur nematodları örtü altı sebze yetiştiriciliğinde önemli verim kayıplarına neden olmaktadır. Aynı toprakta aynı ürünün tekrarlanan dikimleri ve bütün tarımsal işlemler bitki ekosistemindeki biyolojik dengeyi bozmaktadır. Kök hastalıklarına neden olan patojenlerin ve nematodların mücadelesi için ekim veya dikim öncesi özellikle seralarda toprak dezenfeksiyonu yapılmaktadır.

Son yıllarda bütün kontrol metotlarının entegrasyonu ile hastalık ve zararlıların baskı altına alınmasına yönelik entegre mücadele (kültürel, fiziksel, biyolojik ve kimyasal mücadele) çalışmaları önem kazanmaktadır (Anonim, 2016b).

Seralarda önemli verim kayıplarına neden olan toprak kökenli patojenler (Fusarium spp., Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani vd.) ile mücadele fidelerin dikiminden önce toprak boşken yapılmalıdır. Sera alanlarında yetiştirilen sebzelerin en önemli zararlılarından biri de kök ur nematodlarıdır. Kök ur nematodları bitki köklerinde endoparazitik olarak yaşarlar. Bitkilerin köklerinde urlar oluşturarak, iletim dokularını bozarlar ve topraktan su ve besin alımını yavaşlatırlar. Kök ur nematodu zararından dolayı bitkide bodurlaşma, yapraklarda sararma, gelişmede yavaşlama, kalitesiz meyveler görülür (Anonim, 2017c).

2.4.Güneş Kolektörü Sistemi

Güneş kolektörlü sıcak su sistemleri, güneş enerjisini toplayan düzlemsel kolektörler ile ısınan suyun toplandığı depo ve bu iki kısım arasında bağlantıyı sağlayan yalıtımlı borulardan oluşur. Sistemden eksilen suyun karşılanması için bir de soğuk su deposu bulunmaktadır. Ayrıca suyun sistem içinde hareketini sağlayan pompa ve kontrol edici elemanlardan oluşmaktadır.

Seralarda toprak dezenfeksiyonunda Tekirdağ koşullarında, güneş kolektörlerinin kullanılması amacıyla kolektör suyunun sıcaklığı ile ilgili bir hesaplama yapılmıştır.

Kolektör firmalarının verdiği değerler, Tekirdağ’ın global günlük güneşlenme şiddeti, kolektör büyüklüğü ve verimi gözönüne alınarak yaptığımız hesaplamalarda, kolektör suyu sıcaklığı Tekirdağ için 62 oC olarak hesaplanmıştır (Anonim, 2017d). Ama yaz aylarında yaptığımız kolektör sıcak suyu ölçümlerinde, bu değer hesaplanandan

(19)

4

daha yüksek ölçülmüştür. Elde edilen bu yüksek sıcaklık derecesindeki suyu, solarizasyona ek olarak dezenfeksiyonda kullanırsak oldukça iyi sonuçlar elde edilebilir.

3.MATERYAL ve YÖNTEM 3.1.Materyal

Araştırma alanı olan Tekirdağ ili 40o 59' kuzey enlem ve 27o 29' doğu boylam derecelerinde bulunmaktadır. Denemede kullanılan yüksek tünellerin bulunduğu bölgenin denizden yüksekliği 4 m dolayında olup, hemen hemen deniz seviyesindedir. Tekirdağ ili Trakya bölgesinde yer alan illerinden biri ve iklim, toprak ve su kaynakları yönünden seracılığa uygun bir ilimiz olup, büyük tüketim merkezi olan İstanbul’a yakınlığı açısından da avantajlı durumdadır.

Bölge iklim özellikleri bakımından Trakya, genelde yazlar kurak ve sıcak, kışlar serin ve yağışlıdır. Yağışın tamamına yakını yağmur şeklindedir.

Bu çalışma, Namık Kemal Üniversitesi Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu’na ait gotik çatılı, plastik örtülü bir yüksek tünelde yürütülmüştür. Araştırma materyali olarak kullanılan yüksek tünele ait teknik bilgiler şöyle verilebilir.

Çalışmada kullanılan gotik çatılı yüksek tünel 3,6 m mahya yüksekliğinde, 38,2 m uzunluğunda ve 7,8 m genişliğinde olup örtü malzemesi tek katlı plastiktir. Yüksek tünelin iskelet malzemesi 50 mm çapında galvanize borulardan üretilmiştir. Bu iskelet malzemeleri sera uzunluğunca, U şeklindeki profillerle birleştirilerek yüksek tünel iskeleti kurulmuştur. Temel olarak iskelet malzemesinin toprağa gelen kısımlarını, 20*30 cm boyutlarında silindirik beton temel ayakları kullanılmıştır. Seranın diğer boyutlarına gelince, sera dik yan yüzey yüksekliği 2,2 m ve çatı makasları aralıkları 2,0 m’dir (Şekil 3.1) (Yüksel Türkboyları, 2017).

(a) (b)

Şekil 3.1. Çalışmada kullanılan gotik çatılı yüksek plastik tünelin dış (a) ve iç (b) görüntüsü

Denemede kullanılan yüksek tünelin ön ve arka yüzeylerindeki kapılarının yüksekliği 1,96 m, genişliği 2,05 m ve alanı 4,02 m2’dir. Yüksek tünelin yan yüzeylerinde bulunan havalandırma açıklıkları iki parça şeklindedir. Havalandırma açıklıklarının her birinin uzunluğu 16,5 m, yüksekliği 0,9 m ve toplam 14,85 m2’dir. Yüksek tünelin bir yan yüzeyinde toplam 29,7 m2 havalandırma açıklığı bulunmaktadır.

Yüksek tünel içerisinde ilk üç aylık yetiştirme sezonunda marul bitkisi, daha sonraki üç aylık sezonda ise domates ve hıyar bitkileri yetiştirilmiştir. Tohumlar öncelikle multipotlara ekilmiştir. Fide haline gelen bitkiler sera toprağına şaşırtılmıştır.

Yetiştirilen fidelerin görüntüsü Şekil 3.2’de verilmiştir.

(20)

5

(a) (b) Şekil 3.2. Çalışmada kullanılan gotik çatılı yüksek plastik tünel içerisinde yetiştirilen marul (a) ve hıyar (b) fidelerinin görüntüsü

Sera içi ve dış hava sıcaklığı ve nemi, sera dışı rüzgar hızı anemometre ile ölçülmüştür. Toprak sıcaklıkları, saplamalı tip dijital termometreler ve toprak sıcaklık sensörleri ile ölçülmüştür. Toprağın güneş enerjisi ile ısıtılmasında kullanılan sıcak su için, güneş kolektöründen faydalanılmıştır. Denemede kullanılan güneş kolektörü 2,5*2,5 m2 yüzey alanı olan ve yerden yüksekliği 40 cm olan beton bir blok üzerine yerleştirilmiştir. Güneş kolektörünün yapısı, 30 adet vakum tüplü, 200 L sıcak su kazanı, 50 L soğuk su kazanı olan, güneş enerjisi ile su ısıtma sistemidir. Sera toprağının sonbahar, kış ve ilkbahar aylarında ısıtılmasında ve yaz aylarında da dezenfekte edilmesinde, güneş kolektöründen faydalanılmıştır (Şekil 3.3).

Şekil 3.3. Güneş kolektörleri ile toprak dezenfeksiyonu sistemi. A.Sera dışındaki güneş kolektörü, 1.Soğuk su deposu, 2.Sıcak su deposu, 3.Sirkülasyon pompası, 4.Vakumlu tüp su ısıtıcıları, B.Sera içinde toprak ısıtma boruları

Kolektördeki vakum tüplerinin uzunluğu 1800 mm ve çapları 47 mm’dir. Kolektörün güneş ışınlarını emici yüzeyi 3 m2 dolayında ve güneye yönlendirilmiştir. Kolektörün toprak yüzeyiyle yaptığı açı 50o dolayındadır. Kurulan deneme sisteminde, suyun sirkülasyonunu sağlamak için, sıcak su dönüş borusuna 0,1 kW gücünde bir sirkülasyon pompası yerleştirilmiştir.

Ölçüm sırasında kullanılan cihazlara ait teknik özellikler de Çizelge 3.1, Çizelge 3.2, Çizelge 3.3 Çizelge 3.4 ve Çizelge 3.5’ te, görüntüler de Şekil 3.4’te verilmiştir.

(21)

6

Çizelge 3.1.Toprak sıcaklık sensörüne ait teknik özellikler

Çap ve boy 8-400 mm

Akım aralığı 0-20 mA

Çalışma sıcaklığı 0…100°C

Çizelge 3.2. Çift kanallı kayıt cihazının teknik özellikleri

Ölçülen değer Akım

Çalışma sıcaklığı -30…+70°C

Ölçüm hassasiyeti ±0,2%FS

Güç 3,6V AA Lityum pil

Toplam hafıza 32504 kayıt

Ebatlar 93x64x29 mm

Çizelge 3.3. Saplama batırma tip dijital toprak termometresine ait teknik özellikler Sıcaklık ölçüm aralığı -40…+250°C (-40…+392oF)

Ölçüm hassasiyeti -10…+100°C arası ±0,5°C

Ebatlar 24x19x218 mm

Çizelge 3.4. Çift lazerli kızılötesi termometrenin teknik özellikleri

Lazer ölçüm mesafesi 30,5 cm / 12”

Sıcaklık ölçüm aralığı -20…+510°C

Temel hassasiyet ±1%

Ebatlar 146x104x43 mm

Çizelge 3.5. Anemometreye (hava hızı ölçüm cihazı) ait teknik özellikler

Buharlaşma Oranı 0 – 5,00 kg m-2 h-1 ölçüm aralığı, ±0,1 hassasiyet, 0,01 çözünürlük

Bağıl Nem 0 - %100 RH ölçüm aralığı, ±%3 hassasiyet, 0,1 RH çözünürlük

Rüzgar Hızı 0.4 – 60 m s-1 ölçüm aralığı, ±%3 hassasiyet, 0,1 m s-

1 çözünürlük

Sıcaklık -29…+70°C ölçüm aralığı, ±1°C hassasiyet, 0.1°C çözünürlük

Çiğ Noktası 0 – 60 m s-1, 0 - %100 RH ve -45…+125°C, 2°C hassasiyet, 0,1°C çözünürlük

Basınç 10 – 1100 hPa(mb) ölçüm aralığı, 1,5 hPa hassasiyet, 0,1 hPa çözünürlük

Isı İndeksi – %100 RH ve -45…+125°C, 2°C hassasiyet, 0,1°C çözünürlük

Rüzgar Soğutma 0 – 60 m s-1

(22)

7

(a) (b) (c) (d)

(e)

Şekil 3.4. Anemometre (a), dijital toprak termometresi (b), kızılötesi termometre (c), toprak sıcaklık sensörü (d) ve veri toplama cihazı (e)

3.2.Yöntem

Örtü altı yetiştiriciliğinde bir sezon yaklaşık 4 aylık bir dönemi kapsamaktadır. Proje seranın boş olduğu yaz dönemi, sonbahar yetiştiriciliği ve ilkbahar yetiştiriciliği olmak üzere yetiştiricilik yönünden 2 dönem ve araştırma yönünden yaz ayları ile birlikte 3 dönem boyunca yürütülecektir. Bu sezonlarda elde edilen veriler karşılaştırılacaktır.

Projede alınması planlanan cihaz ve aletlerin Haziran ayında alınıp kurulumunun yapılmasının ardından Temmuz ayında ölçümlere başlanmıştır. Projede kullanılan parsellere ait görüntüler Şekil 3.5’te verilmiştir.

(23)

8

Şekil 3.5. Ölçümlerin yapıldığı parsellerin deneme boyunca farklı mevsimlere ait görüntüleri

3.2.1. Güneş Kolektörleri ile Sera Toprağının Dezenfeksiyonu

Bu çalışmada güneş kolektörlerinden elde edilen sıcak su ile, sera toprağı dezenfekte edilmek istenmektedir. Yaz aylarında güneş kolektörlerinde suyun sıcaklığı, güneşlenme durumu ve günün saatine göre 60-80 oC arasında ısınmaktadır.

Sera toprağı dezenfeksiyonu amacıyla, güneş kolektörlerinden elde edilen sıcak su borularla sera içinde gezdirilmektedir. Sıcak su boruları yaklaşık 55 cm aralıklarla ve 10-15 cm toprağın altına yerleştirilmiştir. Toprağa yerleştirilen borulardan geçen sıcak suyun, borularda eşit şekilde akmasını ve ısıtmasını sağlamak amacıyla borular seri olarak bağlanmışlardır. Boruların içinde suyun hareketini hızlandırmak ve ısı enerjisini toprağa kolayca verebilmesini sağlamak için, sisteme bir 0,1 kW’lık sirkülasyon pompası yerleştirilmiştir.

3.2.2. Ölçülen Meteorolojik Değerler

Deneme esnasında günde üç kez, saat 11:00, 14:00 ve 16:00’ da sera içinde sıcaklık ve nem değerleri, sera dışında ise sıcaklık, nem ve rüzgar hızı ve yönü belirlenmiştir.

Sera içi sıcaklığı, dış hava sıcaklığına göre oldukça farklılık göstermektedir. Sıcaklık farkında havanın güneşli olması ve havalandırma sistemleri ile kapıların açık veya kapalı olması en büyük etken olmuştur. Bu sıcaklık farkı, solarizasyon yapılan ve havalandırılmayan seralarda, yaz aylarından Temmuzda 20 oC’ ye kadar çıkabilmektedir. Yani sera içi sıcaklığı, dış hava sıcaklığından 20 oC daha yüksek olabilmektedir.

Tekirdağ ve civarında hava hareketi fazla olmakta ve hemen hemen her gün rüzgar esmektedir. Rüzgarın yönü genelde poyraz (kuzey-doğu) ve lodos (güney-batı) yönlerinden esmektedir. Bunlardan poyraz soğuk, lodos nemli ve ılık hava hareketidir. Bazı günlerde karayel (kuzey-batı) veya keşişleme (güney-doğu) yönlerinden de rüzgar hareketi olmaktadır.

Sera içi ve dış havanın nem değerleri de farklı olmaktadır. Sera içinde bitki yetiştirildiği dönemlerde, sera içi nem değerleri daha yüksek olarak belirlenmiştir.

Bitki yetiştirilen seralarda sulama yapılması, bitkilerden terleme ve topraktan buharlaşma olması sera içi nemini yükseltmektedir. Ancak yağışlı günlerde, dış

(24)

9

havanın nemi yükselerek % 100’ e yaklaşmakta ve sera içi havasından daha nemli olmaktadır.

3.2.3. Toprakta Sıcaklık Ölçümleri

Parsellerdeki toprak sıcaklık değişimini belirlemek amacıyla, parsellere veri kayıt cihazına sahip toprak sıcaklık sensörleri yerleştirilmiştir. Sensörlerin ölçüm değerleri bilgisayara otomatik olarak aktarılmaktadır. Ayrıca toprağın 10-15 cm derinliğine, günlük sıcaklık değişimini anlık, minimum ve maksimum olarak ölçen saplamalı dijital toprak termometreleri yerleştirilmiştir. Bu termometrelerle her gün saat 14:00’ te ölçüm yapılarak, bu değerler kayıt altına alınmıştır.

Kızılötesi termal termometre ile parsellerin yüzey sıcaklıkları üç ayrı noktadan ölçülerek, ortalaması alınmıştır. Kısa mesafelerde yapılan yüzey sıcaklık ölçümlerinde bile, önemli farklılıklar ortaya çıkabilmektedir.

3.2.4. Güneş Kolektörlerinde Sıcak Su Ölçümü

Güneş kolektörlerindeki suyun sıcaklığı da, sisteme yerleştirilen termometreler ile günlük olarak ölçülmüştür. Parsele gönderilen ve parselden çıkan su sıcaklıkları arasında pek fazla fark olmamaktadır.

4.ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA 4.1.Deneme Parsellerine Ait Sıcaklık Grafikleri

4.1.1. Şeffaf Plastik Örtülü Sıcak Su Borulu Parsele Ait Toprak Sıcaklık Ölçümleri

Bu parselde şeffaf plastik örtü ve toprağın altından geçen plastik ısıtma boruları kullanılmıştır. Parsele ait grafikler aylık olarak verilmiştir.

(a) (b)

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Min Min Min Min Min Min Min Min Min Min Min Min

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25 30 35

Anlık

1.Termometre 2.Termometre

(25)

10 (c)

Şekil 4.1. Borulu parsele ait kasım ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri

Kasım ayında yapılan ölçümlerde toprak sıcaklıklarının minimum 13,7 oC’ ye düştüğü, maksimumda 34,5 oC’ ye çıktığı belirlenmiştir. Anlık sıcaklık ölçüm değerlerinin her iki termometrede hemen hemen aynı olduğu ve yüzey sıcaklığı grafiğindeki ölçüm değerlerinin de b’ deki grafikle çok benzer olduğu görülmektedir.

(a) (b)

(c)

Şekil 4.2. Borulu parsele ait aralık ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri

Aralık ayında yapılan ölçümlerde toprak sıcaklıklarının minimum 6,2 oC’ ye düştüğü, maksimumda 24,7 oC’ ye çıktığı belirlenmiştir. Anlık sıcaklık ölçümlerinin her iki termometre de birbirine yakın olduğu görülmüştür. Belirlenen sıcaklıklarda dış hava sıcaklığının en önemli etkendir ve havanın açık veya kapalı olması da çok önemlidir.

0 5 10 15 20 25 30 35

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Borulu parsel yüzey sıcaklığı

˚C

0 5 10 15 20 25 30

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

1.Termometre 2.Termometre

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Anlık

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25 30 35

Saat 14:00

Borulu parsel yüzey sıcaklığı

˚C

(26)

11

(a) (b)

(c)

Şekil 4.3. Borulu parsele ait ocak ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri

Ocak ayında yapılan ölçümlerde toprak sıcaklıklarının minimum 3,2 oC’ ye düştüğü, maksimumda 15,3 oC’ ye çıktığı belirlenmiştir. Anlık sıcaklık ölçüm değerlerinin her iki termometrede hemen hemen aynı olduğu ve yüzey sıcaklığı grafiğindeki ölçüm değerlerinin de b’ deki grafikle çok benzer olduğu görülmektedir.

(a) (b)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min

1.Termometre 2.Termometre

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Anlık

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25

Saat 14:00

Borulu parsel yüzey sıcaklığı

˚C

0 5 10 15 20 25 30 35

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25 30

Anlık

1.Termometre 2.Termometre

(27)

12 (c)

Şekil 4.4. Borulu parsele ait şubat ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri

Şubat ayında yapılan ölçümlerde toprak sıcaklıklarının minimum 8,4 oC’ ye düştüğü, maksimumda 27,7 oC’ ye çıktığı belirlenmiştir. Anlık sıcaklık ölçüm değerlerinin her iki termometrede hemen hemen aynı olduğu ve yüzey sıcaklığı grafiğindeki ölçüm değerlerinin de b’ deki grafikle çok benzerlik gösterdiği belirlenmiştir.

(a) (b)

(c)

Şekil 4.5. Borulu parsele ait mart ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri

Mart ayında yapılan ölçümlerde toprak sıcaklıklarının minimum 11,6 oC’ ye düştüğü, maksimumda 27,8 oC’ ye çıktığı belirlenmiştir. Anlık sıcaklık ölçüm değerlerinin her iki

0 5 10 15 20 25 30 35

Saat 14:00

Borulu parsel yüzey sıcaklığı ˚C

0 5 10 15 20 25 30

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25 30

Anlık

1.Termometre 2.Termometre

0 10 20 30 40 50 60

Saat 14:00

Borulu parsel yüzey sıcaklığı

˚C

(28)

13

termometrede birbirine çok yakın aynı olduğu ve yüzey sıcaklığı grafiğindeki ölçüm değerlerinin de b’ deki grafikle çok benzer olduğu görülmektedir.

(a) (b)

(c)

Şekil 4.6. Borulu parsele ait nisan ayı 1. ve 2. termometre ile yapılan maksimum ve minimum sıcaklık (a), anlık sıcaklık (b) ölçüm değerleri ve kızılötesi termometre ile yapılan yüzey sıcaklığı (c) ölçüm değerleri

Nisan ayında yapılan ölçümlerde toprak sıcaklıklarının minimum 15,5 oC’ ye düştüğü, maksimumda 33 oC’ ye çıktığı belirlenmiştir. Anlık sıcaklık ölçüm değerlerinin her iki termometrede birbirine çok yakın aynı olduğu ve yüzey sıcaklığı grafiğindeki ölçüm değerlerinin anlık sıcaklık ölçüm değerlerine yakın olduğu görülmektedir.

(a) (b)

0 5 10 15 20 25 30 35

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25 30 35

Anlık

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Saat 14:00

Borulu parsel yüzey sıcaklığı

˚C

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

1.Termometre 2.Termometre

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Anlık

1.Termometre 2.Termometre

Referanslar

Benzer Belgeler

Cihaz kapalı iken başlama (start) tuşuna basınız.. Şimdi cihaz kalibrasyon

Verimli düz yüzeyler için küçük ölçüm başlığı ile su geçirmez yüzey probu, TC K-Tipi, Sabit kablo 1.2 m. Teleskopik prob tutuculu, düz başlıklı yüzey probu;

Boy ve ayak ölçüm parametreleri arasındaki ilişki değerlendirildiğinde; en yüksek korelasyon kız ve erkek bebeklerde, boy ile sol ayak F (ayak uzunluğu) ölçümü arasında

• Pozitif prediktif değer: Tarama testinin hasta buldukları içinde gerçek hastaların oranı?. • Negatif prediktif değer: Tarama testinin sağlam buldukları içinde

- Sıcaklık kapalı maksimum alarm - Maksimum alarmın dışındaki nem - Maksimum alarmın dışındaki sıcaklık - Rüzgar soğukluğu maksimum alarmı - Çiğ noktası

Akgül ve Başayiğit (2005) Süleyman Demirel Üniversitesi çiftliği topraklarının bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi, sınıflandırılması ve

Ayrıca, bu konuda geliştirilen ticari parlaklık ölçer (glossmetre) cihazları, yüzeylerin ortalama parlaklık değerlerini nicel olarak ölçebilmektedir.. Görüntü

Bu kapsamda, güneş kolektörlerinden elde edilen sıcak su ile solarizasyon yöntemi birlikte kullanılarak, toprak dezenfeksiyonu üzerine etkileri belirlenmiştir..