Aydın ilindeki jeotermal enerji kaynaklarının sera ısıtmak amacıyla kullanımı üzerine bir araştırma

Abstract

Bu çalışmada; Aydın ilindeki jeotermal enerji kaynaklarının sera ısıtmaamacıyla kullanma olanakları araştırılmıştır. Bölgede jeotermal enerjiyleısıtılabilecek seralar için ısıtma sistemleri; teknik tasarım, seradaki düzenleme, ısıdeğiştirici tasarımı, sera ortamında sıcaklık dağılımı, ısıtma akışkanı için gereklikalite özellikleri, sera iklimine olan etkiler, yetiştirme sistemlerine uygunluk veekonomik uygulanabilirlik bakımından tartışılmıştır. Aydın ilindeki jeotermalkaynakların, sera ısıtma için etkili fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmiştir.Aydın ili iklimi koşullarında, 1000 m2 taban alanında üç farklı düzenlemedekipolietilen (PE) plastik seralar için, jeotermal enerjiyle ısıtma sisteminin tasarımdeğişkenleri belirlenmiştir. Jeotermal enerjiyle sera ısıtma sistemlerinin tasarım veseçimine ilişkin temel özellikler incelenmiştir. Değişik iç tasarımlardaki PE plastikseraların 0 °C ve ?5 °C dış ortam sıcaklığında, dört farklı iç ortam sıcaklığına bağlıolarak ısı gereksinimleri hesaplanmıştır. Dış ortam sıcaklığının ?5 °C olmasıdurumunda, bir çok bitki türü için yaklaşık olarak uygun bir sıcaklık değeri olan 15°C iç ortam sıcaklığı için, sera taban alanı başına ısı gereksinimi, PE plastik serada169.2 W/m2, PE ısı perdeli serada 126.9 W/m2 ve polyester ısı perdeli serada 98.7W/m2 olarak belirlenmiştir. Isı değiştirici olarak plastik boru kullanılmasıdüşünüldüğünde, dış ortam sıcaklığının ?5 °C ve iç ortam sıcaklığının 15 °C olmasıkoşulunda; PE plastik sera için yaklaşık 1539.3 m, PE ısı perdeli plastik serada1154.4 m ve polyester ısı perdeli plastik serada 897.9 m uzunluğunda 40 mmçapında plastik boru gereklidir. Bölgedeki jeotermal kaynakların kimyasalözelliklerine bağlı olarak karşılaşılabilecek olan sorunlar ve çözüm önerileriverilmiştir.

In this study; utilization of geothermal energy sources for greenhouse heatingin Aydın province has been investigated. Plastic and steel pipe heating installationsin plastic greenhouses were evaluated in some respects: design parameters, influenceon greenhouse climate and technical and economical feasibility. Calculation of therequired length of the heating pipes used as a heat exchanger was described. Physicaland chemical properties of the geothermal sources that affect the greenhouse heatingwere investigated.This study presents the determination of design parameters of geothermalheating systems in plastic greenhouses. The greenhouse, 19.2 m wide and 52 m long,is made of two adjacent 9.6 m wide span covered with polyethylene (PE) plastic. Thedesign parameters of hot water heating systems were determined for three differentplastic greenhouses: PE plastic greenhouse without thermal screen, PE plastic+PEthermal screen, and PE plastic+ polyester thermal screen. Heating requirements ofthe plastic greenhouses were calculated for 0 °C and ?5 °C of outside temperaturesand 5 °C, 10 °C, 15 °C, and 18 °C of inside temperatures. It was considered that theplastic (diameter= 25 mm and 32 mm) and steel pipes (diameter= 51 and 57 mm)were used as the heat exchanger in the plastic greenhouses. The length of the heatpipes, heat transfer from the heating pipes to the inside air, and volumetric flow rateof the circulating pump were calculated for the plastic greenhouses (1000 m2 of floorarea). When the outside temperature is ?5 °C, fort the 15 °C internal air temperatureheating requirement is 169.2 W/m2, 126.9 W/m2 and 98.7 W/m2 in PE plasticgreenhouse, PE screened greenhouse and polyester screened greenhouse,respectively. The total length of 40 mm diameter of plastic pipes as heat exchanger is1539.3 m, 1154.4 m and 897.9 m for the PE plastic greenhouse, PE screenedgreenhouse and polyester screened greenhouse, respectively.