Sera Havalandırma Sistemi: Fan, Pencere ve Motor Seçimi

Sera havalandırması üç işi aynı anda yapar: güneşin örtü altında biriktirdiği ısıyı dışarı atar, bitkilerin terlemesiyle yükselen nemi düşürür ve fotosentezle azalan karbondioksiti dış havayla yeniler. Bu işler açılır pencerelerle, fanlarla ya da ikisinin birlikte çalıştığı bir düzenle yapılır. Seçimi seranın boyu ve yönü, örtü malzemesi ve yazın içeride ulaşılan sıcaklık belirler.

Sera havalandırma sistemleri: doğal, mekanik ve karma

Sera havalandırması nasıl olmalı?

• Giriş altta, çıkış üstte: Sıcak hava tepede toplanır. Tepe penceresi ile yan açıklık birlikte açıldığında baca etkisi oluşur ve rüzgâr yokken de hava akar.
• Rüzgâra göre açma sırası: Rüzgâr altı taraftaki tepe pencereleri önce açılır. Kuvvetli rüzgârda rüzgâr üstü taraftaki pencereler kapatılır.
• Nem de kontrol edilir: Örtüde yoğuşup bitkinin üzerine damlayan su mantar hastalıklarına zemin hazırlar; pencerelerin kısa süre aralanması, gerekirse ısıtmayla birlikte, nemli havayı dışarı verir.
• Kademeli açma: Pencereler iç sıcaklığa göre kademeli açılır; yalnız tam açık ve tam kapalı çalışan düzen iç sıcaklığı dalgalandırır.

Sera havalandırma penceresi: tepe ve yan açıklıklar

Tepe penceresi seranın mahyasında ya da çatı eğiminin üst kısmındadır ve sıcak havanın çıktığı ana açıklıktır. Yan açıklık ise ya menteşeli bir yan pencere ya da bir boruya sarılarak açılan yan perdedir. Tünel seralarda yaygın olan yan perdede örtünün alt kenarı bir mile bağlanır, mil döndükçe örtü sarılarak toplanır. Kanat contaları ve perdenin kenar profilleri kapalı konumdaki sızdırmazlığı belirler; kışın kapalı serada sızan hava doğrudan ısıtma yüküne eklenir.

Açma mekanizması: mil, kremayer ve dişli

Bir sıradaki pencerelerin hepsi seranın boyunca uzanan tek bir milden hareket alır. Mil üzerindeki pinyon dişliler, pencere kanadına bağlı kremayerleri (dişli çubukları) iter ya da çeker; mil döndükçe bütün kanatlar aynı anda açılır. Milin yatakları aynı eksende kurulmazsa mil sıkışır, kanatlar farklı miktarda açılır ve dişliler erken aşınır.

Sera havalandırma kolu ile elle açma

Küçük seralarda mil, elle çevrilen bir kol ve küçük bir dişli kutusuyla döndürülür; dişli kutusu, kol bırakılınca pencerenin rüzgârla kapanmasını engeller. Yatırımı düşüktür, ama ani bir yağmurda serada kimse yoksa pencere açık kalır.

Sera havalandırma motoru ve redüktör

Otomatik sistemde mil, düşük devirli ve yüksek torklu bir redüktörlü motorla döner. Motora entegre ya da mil üzerine takılan son konum şalterleri, pencere tam açık ve tam kapalı konuma geldiğinde motoru durdurur; bu şalterler montajda pencerenin gerçek açılma sınırlarına göre ayarlanır. Ayarsız bırakılan şalter kremayeri sonuna kadar zorlar ve dişliyi kırar. Motor; milin uzunluğu, üzerindeki kremayer sayısı, kanat ağırlığı ve kanadın rüzgârda gördüğü yükten bulunan torka göre seçilir. Uzun seralarda motor hattın ortasına konur ya da hat iki motorla sürülür; mil daha az burulur ve uçtaki kanatlar da eşit açılır. Elektrik kesintisinde pencereyi kapatmak için motorda acil durum kolu bulunur.

Sera havalandırma fanı ve ıslak ped

Mekanik havalandırmada egzoz fanları seranın bir uç duvarına, çoğunlukla hâkim rüzgârın arkasında kalan tarafa dizilir; hava karşı uçtaki açıklıktan girer ve bitkilerin üzerinden geçerek fanlara ulaşır. Bu iş için genellikle arkası panjurlu, büyük çaplı kasa tipi aksiyel fanlar kullanılır.

Yayımlanmış sera tasarım rehberleri, yaz soğutmasında taban alanının metrekaresi başına saniyede yaklaşık 0,04 m³ (saatte yaklaşık 145 m³) hava atılmasını esas alır; bu, ortalama yüksekliği 2,4 m olan bir serada dakikada bir hava değişimine karşılık gelir. Buna göre 1000 m² taban alanlı bir sera için toplam fan debisi yaklaşık 145.000 m³/h olur. Rakım, ışık şiddeti ve izin verilen iç-dış sıcaklık farkı bu değeri düzeltir. Fan adedi toplam debinin fanın katalog debisine bölünmesiyle bulunur; katalog debisi sıfır basınçta değil, ped ve böcek tülünün direncini içeren çalışma basıncında okunur.

Islak ped, giriş açıklığına yerleştirilen ve üzerinden su akıtılan gözenekli bir paneldir; içinden geçen hava suyu buharlaştırırken soğur. Etkisi dış havanın nemine bağlıdır: İstanbul'un yaz tasarım koşulu (ASHRAE 2021, %0,4) 32,1 °C kuru termometre ve 21,5 °C yaş termometredir. Verimi %80 kabul edilen bir ped bu havayı 32,1 − 0,8 × (32,1 − 21,5) ≈ 23,6 °C'ye soğutur; havanın nemli olduğu günlerde fark azalır. Ped hattına su pompası, dağıtım borusu, toplama oluğu ve dönüş tankı eklenir; sert su gözenekleri kireçle tıkadığı için bakım planı baştan yapılır.

Pencereler kapalıyken seranın boyunca asılan küçük sirkülasyon fanları havayı dışarı atmadan içeride döndürür; sıcaklığı ve yaprak çevresindeki nemi eşitler.

Sera havalandırma malzemeleri

Sera havalandırma nasıl yapılır: uygulama sırası

1. Keşif: Ölçüler, yön, hâkim rüzgâr, örtü, mevcut pencereler ve elektrik altyapısı not edilir.
2. Hesap: Pencere alanı ve açma düzeni ya da toplam debi, fan adedi ve ped alanı belirlenir.
3. Mil hattı: Yataklar aynı eksende kurulur, kremayerler her kanatta aynı konuma bağlanır; mil elle çevrilerek kanatların eşit açıldığı görülür.
4. Tahrik ve kumanda: Motor bağlanır, son konum şalterleri ayarlanır, sensörler ve pano kurulur.
5. Fan ve ped: Fan açıklıkları çerçevelenir, fanlar ve panjurlar takılır, ped ve su hattı kurulur.
6. Test: Pencereler tam açılıp kapatılır, yağmur sensörüyle kapanma denenir, fan akımları ölçülür.

Isıtmayla birlikte çalışma ve sera ısıtma sistemleri fiyatları

Kışın nem atmak için pencere aralandığında kaçan ısıyı ısıtma sistemi karşılar. Seranın ısı kaybı Q = U × A × ΔT bağıntısıyla bulunur: A taban alanı değil örtünün toplam yüzey alanıdır, U örtü malzemesinin ısı geçirme katsayısıdır, ΔT ise istenen iç sıcaklık ile dış tasarım sıcaklığı arasındaki farktır. ASHRAE 2021 verilerinde kış tasarım sıcaklığı İstanbul Atatürk istasyonunda −1,4 °C, Kocaeli Cengiz Topel istasyonunda −5,0 °C'dir. Tek kat örtüden çift kat şişirilmiş örtüye ya da çift cidarlı polikarbonata geçmek gereken ısıtıcı gücünü belirgin biçimde düşürür.

Isıtma tarafının tutarı bu yüzden örtü alanı ve malzemesi, tasarım sıcaklık farkı, yakıt (doğal gaz, LPG, katı yakıt ya da elektrik), ısının dağıtım şekli (sıcak hava üreteci ve delikli dağıtım hortumu, sıcak sulu borulu sistem ya da radyant ısıtıcı) ve kumanda kalemleriyle oluşur. Isıtıcı tipleri ısıtma sistemleri çeşitleri yazısında, kapasite hesabı ve uygulama ısıtma sistemleri sayfasında.

Sera havalandırma motoru fiyatları ve redüktör seçimi

Motorun tutarını önce gereken tork belirler; tork da motorun tek milde kaç kanadı ve ne uzunlukta bir hattı döndüreceğinden gelir. Aynı torkta çıkış devri, son konum şalterinin tipi, besleme gerilimi (230 V ya da 400 V), koruma sınıfı ve acil durum kolu fiyatı ayırır. Sera havalandırma redüktörü fiyatları ise elle ya da motorla tahrik edilmesine, dişli tipine ve gövde malzemesine bağlıdır. Yüksek oranlı sonsuz vidalı redüktörler kendiliğinden kilitlendiği için rüzgâr kanadı geri itemez; kendiliğinden kilitlenmeyen bir dişli düzeninde bu iş için fren gerekir. Teklifte mil, yatak, kremayer, kumanda ve montaj motorla birlikte yazılır.

İstanbul ve Kocaeli'de sera havalandırması

İstanbul'da Silivri ve Çatalca, Kocaeli'de Kandıra tarım arazisinin geniş olduğu ilçelerdir. Keşifte elektrik altyapısının fan ve motor yüküne yetip yetmediğine de bakılır. Kıyıya yakın seralarda tuzlu hava metal parçaların aşınmasını hızlandırır; bağlantı elemanı ve motor gövdesi buna göre seçilir.