A Computational Approach to Measuring Thermal Demand in Jordanian Greenhouses
Ürdün Seralarında Termal Talebi Ölçmeye Yönelik Hesaplamalı Bir Yaklaşım
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.14228036Anahtar Kelimeler:
Sera, Ürdün, ısıtma, hesaplamaÖzet
Bu araştırma, seranın coğrafi konumu, yetiştirilen ürünlerin çeşitliliği, örtü malzemesinin türü, ısıtma teknikleri ve yapının genel boyutu gibi değişkenleri dikkate alarak bir seradaki termal dengenin derinlemesine bir analizini sunmaktadır. Çiftçilere, ziraat mühendislerine ve sera yönetimiyle ilgilenenlere yardımcı olacak bilgisayarlı bir araç hazırlanmış ve sera operasyonlarını optimize etmek için önemli bir kaynak sunulmuştur.
Ürdün'de plastik seralarda enerji tüketimi, özellikle sert hava koşullarına sahip bölgelerde tarım için büyük önem taşımaktadır. Etkili yönetim, maliyetli ancak mahsul kalitesi ve miktarı için hayati önem taşıyan ısıtma sistemlerini iyileştirmek için iklim faktörlerinin anlaşılmasını gerektirir. Bu çalışma, ısıtma ihtiyaçlarını değerlendirmek için bir bilgisayar programı geliştirmiş ve Ürdün'ün tarımsal seralar için 1,97 megawatt'a ihtiyaç duyduğunu ortaya koymuştur. En yüksek tüketim 1,00 megawatt ile Al-Aghwar'da gerçekleşmiştir. Shooneh Janobiyeh ve Deir Alla gibi bölgelere baktığımızda, sırasıyla 0,59 ve 0,35 megavatlık tüketim seviyeleri buluyoruz. Optimal ısıtma kontrolü patlıcan, domates, biber ve salatalık için sırasıyla 1,77, 0,971, 0,61 ve 0,221 megavat enerji tüketimine yol açarak gıda güvenliğine katkıda bulunmuş ve ithalat ihtiyacını azaltmıştır. Bu araştırmanın çok başarılı sonuçlarına rağmen, Ürdün Haşimi Krallığı topraklarının tamamını kapsayacak şekilde genişletilmesini öneriyoruz.
Referanslar
Abdelaty, E., 2015. GIS-mapping aridity and rainfall water deficit of Egypt. J. Agric. & Env. Sci. Dam. Univ., Egypt 14, 17-40.
Al Miaari, A., El Khatib, A., Ali, H.M., 2023. Design and thermal performance of an innovative greenhouse. Sustainable Energy Technologies and Assessments 57, 103285.
Ali, H.B., Bournet, P.-E., Cannavo, P., Chantoiseau, E., 2019. Using CFD to improve the irrigation strategy for growing ornamental plants inside a greenhouse. Biosystems engineering 186, 130-145.
Attar, I., Farhat, A., 2015. Efficiency evaluation of a solar water heating system applied to the greenhouse climate. Solar Energy 119, 212-224. https://doi.org/10.1016/j.solener.2015.06.040.
Attar, I., Naili, N., Khalifa, N., Hazami, M., Farhat, A., 2013. Parametric and numerical study of a solar system for heating a greenhouse equipped with a buried exchanger. Energy Conversion and Management 70, 163-173. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.02.017.
Baeza Romero, E., Van Os, E., van der Salm, C., Tsafaras, I., Blok, C., 2019. Exploring the boundaries of the passive greenhouse in Jordan: a modelling approach, XI International Symposium on Protected Cultivation in Mild Winter Climates and I International Symposium on Nettings and 1268, pp. 43-50.
Belanger, R.R., Bowen, P.A., Ehret, D.L., Menzies, J.G., 1995. Soluble Silicon - Its Role in Crop and Disease Management of Greenhouse Crops. Plant Disease 79, 329-336. https://doi.org/Doi 10.1094/Pd-79-0329.
Beyhan, B., Paksoy, H., Dasgan, Y., 2013. Root zone temperature control with thermal energy storage in phase change materials for soilless greenhouse applications. Energy Conversion and Management 74, 446-453. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.06.047.
Brouche, M., Lahoud, C., Lahoud, M.F., Lahoud, C., 2020. Solar drying simulation of different products: Lebanese case. Energy Reports 6, 548-564. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.09.032.
Castilla, N., Hernandez, J., 2006. Greenhouse technological packages for high-quality crop production, XXVII International Horticultural Congress-IHC2006: International Symposium on Advances in Environmental Control, Automation 761, pp. 285-297.
Chai, L.L., Ma, C.W., Ni, J.Q., 2012. Performance evaluation of ground source heat pump system for greenhouse heating in northern China. Biosystems Engineering 111, 107-117. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2011.11.002.
Chedid, R., Chaaban, F., Salameh, S., 2001. Policy analysis of greenhouse gas emissions: the case of the Lebanese electricity sector. Energy Conversion and Management 42, 373-392. https://doi.org/Doi 10.1016/S0196-8904(00)00060-1.
Chou, S., Chua, K., Ho, J., Ooi, C., 2004a. On the study of an energy-efficient greenhouse for heating, cooling and dehumidification applications. Applied energy 77, 355-373.
Chou, S.K., Chua, K.J., Ho, J.C., Ooi, C.L., 2004b. On the study of an energy-efficient greenhouse for heating, cooling and dehumidification applications. Applied Energy 77, 355-373. https://doi.org/10.1016/S0306-2619(03)00157-0.
Darwish, M.R., El-Awar, F.A., Sharara, M., Hamdar, B., 1999. Economic-environmental approach for optimum wastewater utilization in irrigation: A case study in Lebanon. Applied Engineering in Agriculture 15, 41-48.
Dimitropoulou, A.M.N., Maroulis, V.Z., Giannini, E.N., 2023. A Simple and Effective Model for Predicting the Thermal Energy Requirements of Greenhouses in Europe. Energies 16, 6788. https://doi.org/ARTN 6788 10.3390/en16196788.
El-Fadel, M., Bou-Zeid, E., 1999. Transportation GHG emissions in developing countries. The case of Lebanon. Transportation Research Part D-Transport and Environment 4, 251-264. https://doi.org/Doi 10.1016/S1361-9209(99)00008-5.
Gajewski, M., Kowalczyk, K., Bajer, M., Radzanowska, J., 2009. Quality of Eggplant Fruits in Relation to Growing Medium Used in Greenhouse Cultivation and to a Cultivar. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca 37, 229-234.
Ghaly, N., Gürdil, G.A., Duran, H., Demirel, B., 2024. Calculating Greenhouse Heating Capacities under Egypt's Climate Conditions: Using a Computational Program. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi 20, 25-40.
Habib, W., Saab, C., Malek, R., Kattoura, L., Rotolo, C., Gerges, E., Baroudy, F., Pollastro, S., Faretra, F., Angelini, R.M.D., 2020. Resistance profiles of populations to several fungicide classes on greenhouse tomato and strawberry in Lebanon. Plant Pathology 69, 1453-1468 https://doi.org/10.1111/ppa.13228.
Hainoun, A., Omar, H., Almoustafa, A., Seif Al-din, M.K., 2010. Developing an optimal energy supply strategy for Syria in view of GHG reduction with least-cost climate protection.
Hossard, L., Philibert, A., Bertrand, M., Colnenne-David, C., Debaeke, P., Munier-Jolain, N., Jeuffroy, M.H., Richard, G., Makowski, D., 2014. Effects of halving pesticide use on wheat production. Sci Rep 4, 4405. https://doi.org/10.1038/srep04405.
Khatib, A., Sizov, A.P., 2022. Mapping the spatial distribution and potential expansion of agricultural plastic greenhouses in Tartus, Syria using GIS and remote sensing techniques. Geocarto International, 1-24. https://doi.org/10.1080/10106049.2022.2134465.
Kläring, H.-P., Klopotek, Y., Krumbein, A., Schwarz, D., 2015. The effect of reducing the heating set point on the photosynthesis, growth, yield and fruit quality in greenhouse tomato production. Agricultural and Forest Meteorology 214, 178-188.
Mansour, A., Al-Banna, L., Salem, N., Alsmairat, N., 2014. Disease management of organic tomato under greenhouse conditions in the Jordan Valley. Crop Protection 60, 48-55. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2014.03.001.
Morshed, W., Abbas, L., Nazha, H., 2022. Heating performance of the PVC earthair tubular heat exchanger applied to a greenhouse in the coastal area of west Syria: An experimental study. Thermal Science and Engineering Progress 27, 101000.
Perry, K.B., Wehner, T.C., Johnson, G.L., 1986. Comparison of 14 Methods to Determine Heat Unit Requirements for Cucumber Harvest. Hortscience 21, 419-423.
Ponce, P., Molina, A., Cepeda, P., Lugo, E., MacCleery, B., 2014. Greenhouse design and control. CRC press Boca Raton, FL, USA:.
Rabbi, B., Chen, Z.H., Sethuvenkatraman, S., 2019. Protected Cropping in Warm Climates: A Review of Humidity Control and Cooling Methods. Energies 12, 2737. https://doi.org/ARTN 2737 10.3390/en12142737.
Rana, M., Vilas, C.A., 2017. Broad Bean, Vegetable Crop Science. CRC Press, pp. 683-692.
Rouphael, Y., Colla, G., Battistelli, A., Moscatello, S., Proietti, S., 2004. Yield, water requirement, nutrient uptake and fruit quality of zucchini squash grown in soil and closed soilless culture. Journal of Horticultural Science & Biotechnology 79, 423-430. https://doi.org/Doi 10.1080/14620316.2004.11511784.
Sarraf, S., 2004. Irrigation management and maintenance in greenhouse crops in Lebanon. Integrated production and protection in greenhouse vegetable crops. Technical Booklet. FAO, Rome, Italy, 83-93.
Shqiarat, M., 2019. History and Archaeology of Water Management in Jordan Through Ages. Scientific Culture 5.
Tazawa, S., 1999. Effects of various radiant sources on plant growth, part 1. Jarq-Japan Agricultural Research Quarterly 33, 163-176.
Van der Salm, C., Katzin, D., van Os, E., Raaphorst, M., 2023. Design of a greenhouse for peri-urban horticulture in Algeria. Wageningen University & Research, BU Greenhouse Horticulture.
Van Os, E., Baeza Romero, J., van der Salm, C., Jomaa, I., Tsafaras, I., El Skaf, S., El Halabi, D., El Rifai, L., 2019. Application of the adaptive greenhouse concept in Lebanon, XI International Symposium on Protected Cultivation in Mild Winter Climates and I International Symposium on Nettings and 1268, pp. 35-42.
Yavuzcan, G., 1995. İçsel Tarım Mekanizasyonu. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları. Yayın No: 1416. Ankara, Türkiye
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2024 Journal on Mathematic, Engineering and Natural Sciences (EJONS)
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.