Sera Otomasyon Sistemlerine İlişkin Bilgisayar Uygulamaları

Transkript

1 317 Sera Otomasyon Sistemlerine İlişkin Bilgisayar Uygulamaları Bünyamin DEMİR, İsmail ÖZTÜRK Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, Erzurum e-posta: Özet: Ülkemiz tarım sektöründe seracılık, ekonomik açıdan önemli bir potansiyele sahiptir. Bitki gelişmesi, verim ve kalitesi üzerinde esas etkiye sahip olan sera koşullarının kontrol altında tutulması, sera üretim tekniğinde önemli bir etkendir. Her alanda olduğu gibi seracılıkta da bilgisayardan ve onun getirdiği teknolojilerden yararlanılmaktadır. Otomasyon sistemleri sera endüstrisinde gözlem, ölçme ve kontrol amaçlı kullanılmaktadır. Bu çalışmada ülkemizde son yıllarda önemli bir tarımsal uğraş haline gelen sera yetiştiriciliğinde kullanılan otomasyon sistemlerine ilişkin bilgisayar uygulamalarına yer verilmiştir. Anahtar kelimeler: Sera, otomasyon, sensör Computer Applications Related to Greenhouse Automation Systems Abstract: Greenhouses have important economical potential in Turkey s agriculture. Controlling the greenhouse conditions affecting on the growth, yield and quality of plant is an important factor in greenhouse systems. Like any other field, benefit from computers and that s bring Technologies in the greenhouse. Automation systems have been used in greenhouse industry for monitoring, measuring and controlling. In this study, computer aplications related to automation systems used in greenhouses, which have recently been an important agricultural activity in Turkey, have been investigated. Key words: Greenhouse, automation, sensor GİRİŞ Teknolojik gelişmelerin günlük hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline gelmesiyle birlikte tarım alanlarında bilgisayarlı otomasyon sistemlerinin gelişmesi, yayılması ve kullanılması kaçınılmaz olmuştur. Günümüzde tarım alanlarının genişletilmesi mümkün olmadığından birim alandan daha fazla ürün almak için sertifikalı tohum kullanılması veya mevcut tarım alanlarındaki üretimin sürekli hale getirilmesi vurgulanmıştır. Elde edilen ürünün sadece bitkinin yetişmesine uygun olan ilkbahar ve yaz aylarında değil tüm yıl boyunca üretilmesi bir çözüm olarak kabul edilmiştir (Demir, 2005). Bu sürekliliği sağlamak için bitkisel üretimde gerekli olan gelişim etmenlerini tüm yıl boyunca sağlayabilen, içinde hareket edilebilir yapı elemanları olarak tanımlanan seralar kullanılmaktadır (Üstün ve Baytorun, 2003). Seracılığın ülkemizdeki gelişimi Ege Bölgesinde İzmir ve çevresinde başlamış, daha sonra güneye ve doğuya doğru Akdeniz sahil şeridini de içine alacak şekilde genişleyerek devam etmiştir (Üstün ve Baytorun, 2003). Ülkemizde örtüaltında yetiştiricilik yapılan alan ha a ulaşmıştır. Mevcut sera varlığımızın % 95 inde sebze üretimi yapılmakta olup toplam örtüaltı sebze üretiminin % 45 ini domates, %21 ini hıyar, %6 sını biber ve %5 sini patlıcan oluşturmaktadır (Anonim, 2005). Seraların günün modern teknolojisi ile projelenmemesi, modern teknolojinin yanlış uygulanması yada yeterince uygulanmaması nedeniyle arzu edilmeyen birçok sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Kalitesiz ürün alınmasına neden olan faktörlerin başında sera içi iklimi gelir. Düşük sıcaklık ve yüksek nem bir yandan fiziksel, kimyasal ve aromatik kalite

2 318 noksanlığı oluştururken, diğer yandan yoğun tarımsal savaş ilacı ve hormon kullanımını zorunlu kılmaktadır (Tekinel ve Baytorun, 1990; Zabeltitz, 1992; Üstün ve cihaz ve sensörlerden alınan bilgi sinyallerini değerlendirip, arzu edilen kontrol değeri sınırları içerisindeki kararları vermektedir. Bu amaçla gerekli Baytorun, 2003). birimlere gönderilen komutların yerine getirilmesi için Seralarda optimum iklim koşullarının sağlanması ve korunması, iklim koşullarının sürekli izlenmesi ve gerektiğinde müdahale edilmesi ile sağlanmaktadır. Bu durum ancak otomatik kontrol sistemlerinin kullanımı ile gerçekleştirilmektedir (Çolak, 2002; Hocagil, 2003). işlemcinin kullanacağı hesaplama, bilgisayara tanıtılmaktadır. Bilgisayar yazılımı kullanıcının, sensörlerin ve kontrol edilmesi istenilen ünitelerin sınırlarını donanıma transfer edecek formda uzman kişiler tarafından hazırlanmaktadır. Bu çalışmada, seralarda bilgisayar destekli otomatik kontrol, kontrol bilgisayarı yazılımı-donanımı ve sera havası koşullarının otomatik kontrolüne ilişkin İşlem Panosu bilgisayar uygulamalarının tanıtımına yer verilmiştir. Tarih-Saat Meteoroloji İstasyonu Monitör Seralarda Bilgisayar Destekli Otomatik Kontrol Seralarda bilgisayarlı yada mikroişlemcili otomatik kontrol düzenlerinde donanım ve yazılım olmak üzere birbirini tamamlayan iki unsur bulunmaktadır. Donanım, kontrol işlemini gerçekleştirecek olan Isıtma Sistemleri İkazlar Kontrol Merkezi Mikroişlemci Kaydedici Yazıcı bilgisayar, PLC sistem ve sera temel sistemlerini de içermektedir. Yazılım, mevcut donanımın kontrolü ve Algılayıcılar Sera Panosu Motorlar veri alma görevini yerine getirmenin yanı sıra tamamen karar verme işlemini de gerçekleştirmektedir (Dayıoğlu ve Silleli, 2001; İnan, 2002; Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Bir seradaki otomasyon sistemlerini kontrol eden bilgisayar ünitesi ve çevre birimleri Şekil 1 de Hava sıcaklığı Isıtma boruları sıcaklığı Ph, EC CO2 Bitki besin elementleri O2 seviyesi Valfler Havalandırma Motorları Bitki besin pompası Fan Perde motoru verilmiştir (Kürklü ve Çağlayan, 2005). Otomatik kontrol sistemlerinde, ölçüm sistemi kontrol edilmek istenen koşullar için gerekli bilgileri toplar ve kontrol birimine aktarır. Kontrol birimi bu bilgileri daha önce kendisine tanıtılan set değeri ile karşılaştırır. Bu karşılaştırma sonucunda, elde edilen kontrol amaçlı kararları son kontrol elemanlarına aktarır. Son kontrol elemanları kontrol biriminin verdiği kararlara uygun işlemleri yerine getirir (Filiz ve ark., 2000; Çolak, 2002; Hocagil, 2003; Dakosi, Kontrol Bilgisayarı Yazılımı Kontrolü yapılan çevre birimlerine erişme kolaylığı sağlayan bilgisayar yazılımı, kontrol değerini ölçen Şekil 1. Bir seradaki otomasyon sistemlerini kontrol eden bilgisayar ünitesi ve çevre birimleri (Kürklü ve Çağlayan, 2005). Bilgisayar yazılımından beklenen temel özellikleri Yağcıoğlu (2005) şu şekilde sıralamaktadır; Kontrol bilgisayarları için hazırlanmış bir çok kontrol yazılımı, kontrol edilen sistemin kademeli çalışması için, basamak değeri kullanarak ayarlama olanağı sunmalıdır. Seralarda otomatik olarak kontrol edilmeye çalışılan herhangi bir değerin kontrolünün yapılabilmesi için, genellikle birden fazla

3 319 sistemin birbiriyle ilişkili olarak çalışması gerekmektedir. Birden fazla sistemin birbirini izleyerek çalışması gereken otomatik kontrol uygulamalarında, sistemlerin çalışması ve durması için uygulanan set noktalarının arasında geçiş bölgesi olarak adlandırılan bir aralığın bırakılması gerekmektedir. Birden fazla unsurun birbiriyle ilişkili olarak kontrol edilmesi gerektiğinde, bağımlı ayarlama olanağına sahip olmalıdır. Seralarda kontrol edilen iklim koşullarının bazılarının, gece ve gündüz değerlerinin birbirinden farklı olması istenebilir. Seçilecek bilgisayar programı, gece ve gündüz saatleri için sera iç sıcaklıklarının farklı olarak ayarlanmasına olanak vermelidir. Düşük sıcaklıktan yüksek sıcaklığa geçişte belirli bir zaman dilimi içinde yavaş bir geçişle gerçekleşmesini sağlayacak özellikte olması gerekmektedir. Bilgisayarlı Kontrol Sistemlerinin Donanımı Bilgiyi alan, saklayan, üzerinde işlemler yapan, elde edilen sonuçları dış ortama aktaran ve elle tutulabilen bilgisayarın elektronik aletlerinin tümüne birden donanım denilmektedir (Altınbaşak ve Taşbaşı, 1994; İnan, 2002; Acar, Kontrol sistemleri donanımının temelini mikrodenetleyici oluşturmaktadır (Gelen ve ark., Donanım, ölçüm cihazları ve sensörler, kontrol merkezi ve düzenleyici sistemler olmak üzere üç önemli grubu içermektedir. Ölçüm cihazları ve sensörler, kontrol edilecek fiziksel ortamın değerlerini belirlemek amacıyla kullanılan aygıtlardır. Genel olarak transmitter ve transducer olmak üzere iki grup altında toplanmaktadır. Transmitterler ve transducerler ölçülen büyüklükteki değişimleri elektriksel sinyallere dönüştürürler. Ölçüm sensörleri analog sinyaller ürettikleri halde, kontrol bilgisayarındaki mikro işlemciler yalnızca sayısal bilgiyi algılayıp, depolayıp işleyebilirler. Analog sinyallerin sayısal sinyallere dönüştürülmesinde analog-sayısal dönüştürücülerden yararlanılmaktadır. Bu dönüştürücüler ADC veya A/D olarak tanımlanır (Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Kontrol bilgisayarı, sıcaklık, bağıl nem, ışık, CO 2 vb. işlemleri kontrol eden bir merkezi ünitedir. Ölçülen değerleri topladıktan sonra, bunları değerlendirmek amacıyla özel olarak geliştirilmiş yazılımlardan yararlanarak hesaplama yapmaktadır. Ölçümü yapılan değere ait birime çevrilmesi için bu değerlerin düzeltilmesi gerekmektedir. Düzeltme işlemi, elde edilen ham değerin bir katsayı ile çarpılmasıyla olabileceği gibi bir düzeltme eğrisi yardımıyla da yapılabilmektedir (Hocagil, 2003). DUYARGALAR -İç ve dış ortam sıcaklıkları -İç ve dış ortam bağıl nemleri -CO 2 -Işık enerjisi -Rüzgar hızı ve yönü -Toprak nemi -vb. MPX (gerekirse) A/D Kontrol Bilgisayarı D/A Sayısal Sinyal Sayısal Sinyal Analog Sinyal m Standart Dışı Sinyaller Elektronik Role Sinyal Yükselteci (sensör-bilgisayar arası 50 m den fazlaysa) Ara Yüz Birkaç yüz metre olabilir Kontrol Komutları KONTROL EDİLEN AYGIT -Brülör -Vana -Pompa -Havalandırma penceresi -Havalandırma fanı -CO 2 tankı -Perdeler -Sulama pompası -Sisleme pompası -vb. Şekil 2. Bilgisayarlı kontrol sisteminde bulunan donanım (Yağcıoğlu, 2005).

4 320 Kontrol bilgisayarı, algıladığı ölçüm verilerine ve daha önce yüklenen programa dayanarak yaptığı hesaplama sonuçlarına göre, kontrol programının izin verdiği sınırlarda kalmak şartıyla sistemlerin ayar durumlarını kontrol etmektedir. Bilgisayarın çıkışında TRIAC devresinden oluşan bir elektronik şalter bulunmaktadır. Bu şalter, sistemleri çalıştıran devreleri kapayıp açan normal şebeke gerilimiyle çalışan kontaktör gruplarına kumanda ederek, onların çalışmasını yada durmasını sağlamaktadır (Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Şekil 2 de bilgisayarlı kontrol sistemlerinde bulunan donanım görülmektedir. Sera Havası Koşullarının Otomatik Kontrolüne İlişkin Bilgisayar Uygulamaları Yaz aylarında güneşin etkisiyle yükselen ve kışın dış hava sıcaklığının etkisiyle düşen sera iç hava sıcaklığı, bilgisayar yardımıyla değişik şekillerde istenilen sınırlarda tutulabilmektedir. Havalandırma pencereleriyle doğal havalandırma, vantilatörler yardımıyla mekanik havalandırma, sisleme ve ıslak yastıklar (PAD-vantilatör sistemiyle) ile serinletme yapılırken, ısıtma için sıcak havalı ve sıcak sulu sistemler kullanılmaktadır (Ulus, 1990; İnan, 2002; Kürklü ve Çağlayan, 2005; Dakosi, Şekil 3. Bir otomasyon programına ait ısıtmahavalandırma-gölgeleme kontrol ekranı (Dakosi, Bitki gelişimi için en uygun sera iklimi, dış ortam iklimindeki kısa süreli değişimlere karşı farklı duyarlılıkta bir çok parametreden oluşmaktadır. Sera içi ve dış ortam iklim etmenleri birbirinden farklı ve genellikle birbiriyle ters şekilde karşılıklı etkileşim halindedir. Bu iklim etmenlerinin özellikleri ve karşılıklı etkileşimleri bilinse bile, sera ikliminin matematiksel olarak modellemesi oldukça güçtür. Sera ikliminde en uygun klimatolojik etmenlerin bileşimi; bitki türü, sera tasarımı, kullanılan sistemler ve bölgesel iklim özellikleri gibi etmenlere bağlı olarak benzeşim modelleriyle belirlenmektedir (Öztürk ve Başçetinçelik, 2002; Hocagil, 2003). Bir seranın ikliminden sorumlu işlem, bir kontrol giriş sinyali, bir atmosferik parazit veri giriş sinyali ve bir veri çıkış sinyaline sahip işlemler bütünü olarak

5 321 modellenebilir (Kürklü ve Çağlayan, 2005; Dakosi, Isıtma Sistemlerinin Kontrolü Modern seralarda optimum sıcaklık değişimleri iyi planlanmış ısıtma sistemleri tarafından kontrol edilmektedir. Sera ısıtması için gerekli enerji, birim zamanda sera içine verilmesi gereken ısı miktarı ile belirlenmektedir. Isıtma yapılırken sera hacmi, içinde yetiştirilecek bitkilerin istekleri, yetiştirme zamanları, havalandırma oranları, sera dış yüzey alanı, örtü malzemesinin çeşidi, seranın bulunduğu yerdeki hava şartları, ısının sızmasına neden olabilecek açıklıklar göz önünde bulundurulmaktadır. Geceleri minimum 15 C o gündüzleri ise C o olacak şekilde ısıtma yapılması ekonomik açıdan önerilmektedir (Ulus, 1990; İnan, 2002; Kürklü ve Çağlayan, 2005; Dakosi, a) Sıcak Sulu Sistemler Sıcak sulu sistemlerde amaç, bitki gövdesine yakın bölgeye yerleştirilmek suretiyle havanın ısıtılmasıdır. Seralarda kullanılan ısıtıcı yüzeyleri oluşturan borular toprak altına, sera tabanına, yetiştirme masalarının altına, yan duvarlar boyunca ve tabana yakın sera duvarları boyunca da taban ve tavana yakın yerleştirilmektedir (Titiz, 2004). Sıcak su borulu kalorifer sistemiyle sıcaklık kontrolü, kazan ve brülör, ana dağıtım boruları, sirkülasyon pompaları, ısıtıcı sıcak su boruları ve motorlu üç yollu vanalar şeklinde gruplanabilen ana parçalardan oluşmaktadır. Kontrol bilgisayarı, kazan suyunun sıcaklığını ölçen sensörlerden gelen sinyallere göre ayarlanan sıcaklık ile ölçülen sıcaklığı karşılaştırarak, brülörün çalışmasını yada durmasını sağlamaktadır (Ulus, 1990; Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Ana dağıtım ve ısıtma borularındaki ayar vanalarından hemen sonra yerleştirilmiş su sıcaklığı ölçerlerden gelen ölçüm sinyalleri, bilgisayar tarafından değerlendirilip, sera içinde istenen sıcaklığın sağlanması için ısıtma borularında olması gereken su sıcaklığının değeri hesaplanmaktadır. Üç yollu ayar vanasının motoru, kazan çıkış borusundan gelen sıcak su ile kazana dönüş borusundaki soğumuş suyu karıştırarak hesaplanan su sıcaklığı elde edilecek şekilde kumanda edilmektedir. Üç yollu vananın motoruna enerji veren devreye kumanda edilip, birkaç saniye içinde vana, belirlenen oranlarda açılıp yada kapatılarak, hesaplanan ısıtma borusu su sıcaklığı sağlanmaya çalışılmaktadır (Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Sera sıcaklığının ayarlanması için kontrol bilgisayarı, ilgili ölçüm değerlerinden yararlanarak, sirkülasyon pompalarına kumanda edecek şekilde de programlanabilmektedir. İç sıcaklık istenen değerden yüksekse, pompalar durdurulmaktadır. Sıcaklık azaldığında yeniden çalıştırılmaktadır. b) Sıcak Havalı Sistemler Isı, sera içi havasına konveksiyon yoluyla, yanma odasından ve ısı değiştiriciden geçerken aktarılmaktadır. Sıcaklık, meydana getirdiği bir takım etkilerin ölçülmesiyle tespit edilmektedir. Sıcaklığın bazı elektrik devrelerinde gerilime neden olduğu bulunduktan sonra bu gerilimin veya meydana gelen elektrik akımının şiddeti ile sıcaklık miktarının ölçülmesi mümkün olmuştur (Uğur ve Beşergil, 1991; Kürklü ve Çağlayan, 2005). Ölçülen bu veriler bilgisayar ünitesine bağlı PLC katına ulaşır. PLC üzerindeki mikrodenetleyici vasıtasıyla algılayıcıdan gelen veriler denetlenmektedir. Bilgisayar programı bu verileri hem kaydeder hem de daha önce girilen nem ve sıcaklık set değerleriyle karşılaştırır. Buna göre istenilen değerin altında bir sıcaklık varsa pencere ve ısı perdelerini kapatarak sera içinin ısınması sağlanmaktadır (Kürklü ve Çağlayan, 2005; Dakosi,

6 322 Havalandırma Sistemlerinin Kontrolü Sera içerisine giren güneş ışınımının geri yansıtılan kısmından sonra kalan miktarı, bitkiler ve sera içindeki diğer cisimler tarafından emilmektedir. Emilen bu enerjinin bir kısmı buharlaşma için gizli ısı olarak kullanılırken, diğer kısmı da ortamın sıcaklığının artmasına neden olmaktadır. Sıcaklığı artan ortamlardan konveksiyon yoluyla yayılan ısı, sera içi havasının sıcaklığını yükseltmektedir (Kürklü ve Çağlayan, 2005). Sera içerisindeki sıcaklığın veya nemin istenen değerden yüksek olması durumunda, soğutma sistemi devreye girmeden önce, havalandırma kapakları açılarak içerideki sıcaklık veya nem miktarı düşürülmektedir. Havalandırma işleminin otomatik kontrolü, söz konusu pencereleri açıp-kapayan düzenin elektrik motorlarına kumanda edilerek sağlanmaktadır. Rüzgar yönü, rüzgar hızı, iç sıcaklık ve dış ortam sıcaklıkları ile iç ve dış ortam bağıl nemlerine ilişkin ölçü değerlerini kontrol bilgisayarı değerlendirerek, havalandırma pencerelerini hareket ettiren mili döndüren motoru, hesaplanan açıklık oranı elde edilene kadar çalıştırır. Rüzgara karşı ve rüzgara ters yöndeki pencerelerin farklı oranlarda açılabilmesi için, bu grupların ayrı motorlardan hareket alması gerekmektedir (Ulus, 1990; İnan, 2002; Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Fanlarla yapılan havalandırmada kontrol işlemi yarı otomatik, yarı otomatik kademeli seçimli, tam otomatik olarak uygulanmaktadır. Yarı otomatik kontrol sisteminde; fanların bir bölümü, sera iç ve dış şartlarına bakılarak operatörün ayarlayacağı bir termostat yardımıyla çalışır ve dururlar. Yarı otomatik kademeli seçimli kontrol sisteminde; havalandırma fanları gruplara ayrılmaktadır. Sıcaklığın az yükselmesi durumunda birinci grup çalışmaya başlamakta, sıcaklık artmaya devam ettikçe ikinci ve hatta üçüncü gruplar devreye girmektedir. Tam otomatik sistemlerde; pencerelerin açıklık ayarı sensörlerden gelen sinyalleri yazılıma uygun olarak değerlendiren kontrol cihazı tarafından düzenlenir (Ulus, 1990; Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, CO 2 Takviye Sistemlerinin Kontrolü CO 2 klorofil özümlemesine etkin olarak katıldığından önemli bir faktörüdür. Öztürk ve Başçetinçelik (2002; Hocagil, 2003) en yüksek oranda bitki gelişmesi için gerekli CO 2 miktarını bitkinin gelişme aşaması, yaprak alanı, ışınım düzeyi, hava sıcaklığı ve stoma açıklıklarından geçen hava hızı gibi etmenlere bağlamışlardır. Kış aylarında kapalı kalan seralarda iç ortam havasının CO 2 miktarı, fotosentez sırasında bitkiler tarafından kullanılması nedeniyle azalmaktadır. Fotosentez hızının optimum düzeyde tutulabilmesi için sera ortamındaki CO 2 düzeyinin sürekli ölçülerek, gerektiğinde takviye edilmesi gerekmektedir. CO 2 takviyesi LPG, doğal gaz gibi yakıtların açık bir ortamda yakılması yoluyla yada basınçlı özel kaplarda depolanan saf CO 2 den sağlanmaktadır. Sera içindeki CO 2 oranını ölçen sensörlerden gelen sinyaller kontrol bilgisayarındaki yüklü kontrol değeriyle karşılaştırılmaktadır. CO 2 takviyesi gerekiyorsa, bilgisayardan çıktı sinyaliyle ölçüm yapılan hacimde yer alan ocaklar ateşlenerek yada CO 2 tankından o bölüme takviye yapan boru hattının selenoid valfi açılarak yapılmaktadır. Ölçüm sinyallerinin gerekli düzeye ulaşıldığını göstermesi durumunda aynı yolla kumanda devrelerine sinyal gönderilerek ocaklar söndürülmekte yada vanalar kapatılmaktadır (Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Isı ve Gölgeleme Perdelerinin Kontrolü Seralarda perde uygulaması, ısı korunumu, gölgeleme yoluyla serinletme ve fotoperyodik kontrol amaçlarıyla yapılmaktadır. Sera içine giren güneş ışığı ve güneş ışınımı bitki büyümesi açısından son derece önemli olup, bitkinin yetişme durumuna bağlı olarak bitki üzerine düşürülmelidir. Güneş ışınımı ve ışık

7 323 şiddeti dışarıda bulunan bir PAR algılayıcısı ile algılanır ve programa önceden girilen set değeriyle belli sınırlarda gölgeleme ve karartma perdeleri açıklıkları ayarlanabilmektedir. Bu değer otomasyon sistemlerinde 0 ile 1200 W/m 2 arasında seçilebilmektedir (Kürklü, 1995; Kürklü ve Çağlayan, 2005). Gölgelendirme sistemi, elektronik sistem tarafından kontrol edilen çok basit bir mekanik düzenek ve elektrik motorları ile sağlanmaktadır. Işık miktarı ve sıcaklık parametreleri kontrol edilerek, gölgelendirme işlemi gerçekleştirilmektedir. Perdelerin açılıp kapanmasının kontrol bilgisayarıyla yapılmasında, havalandırma pencerelerinin açılıp kapanmasında uygulanan sistemin benzeri kullanılabilmektedir (İnan, 2002; Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Serinletme Sistemlerinin Kontrolü Sera iç sıcaklığını kontrol etmek amacıyla gölgeleme, sisleme ve buharlaşmalı serinletme uygulamaları yapılabilmektedir. Sera iç sıcaklığı önceden belirlenen değerin üzerine çıktığında, gölgeleme perdeleri kapatma düzeninin yanı sıra, sisleme memelerine basınçlı suyu gönderen pompalar yada buharlaşmalı serinletme düzeninin PAD ıslatma sistemi ile emme fanları çalıştırma düzenine kontrol bilgisayarından sinyal çıktısı gönderilerek, çalışmaları yada durmaları sağlanmaktadır (Ulus, 1990; Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Bağıl Nem Kontrolü Bağıl nem oranı bitki yaprakları ve ortam havası arasındaki buhar basıncı farkını etkilediğinden, transpirasyon işlemi için önemlidir (Hocagil, 2003). Yüksek sıcaklık ve düşük bağıl nem şartları evapotranspirasyonu artırarak bitkinin su tüketimini arttırır. Aşırı yüksek bağıl nem ise, bitki yapraklarından suyun buharlaşıp uzaklaşmasını engellediğinden, transpirasyonu yavaşlatmasının yanı sıra bitki yapraklarının nemli kalmasına ve mantar hastalıklarının artışına neden olmaktadır (Yağcıoğlu, 2005). Kontrollü ortamlarda bitkisel üretim için en düşük bağıl nem oranı %60 olmalıdır (Hocagil, 2003). Sera havası bağıl neminin istenen düzeylerde kalması için en etkili yöntem havalandırmadır. Higrometrelerde üretilen ölçü sinyali kontrol bilgisayarına iletilir. Bilgisayar, daha önceden belleğine yüklenen, olması gereken bağıl nem değeri ile ölçülen bağıl nemi karşılaştırıp hesaplama yaparak, nem yüksekse havalandırma sistemini, düşükse sisleme vb. nemlendirme sistemi devrelerini, gönderdiği çıktı sinyalleri ile çalıştırmakta veya durdurmaktadır (Ulus, 1990; İnan, 2002; Yağcıoğlu, 2005; Dakosi, Sulama Gübreleme Sistemlerinin Kontrolü Bitkilere su ve besin sağlayan farklı sistemler bulunmaktadır. Seralarda yapılan sulama işlemi fide üretim seralarında ve ürün yetiştirme seralarında farlılıklar göstermektedir. Fide üretim seralarında sulama işlemi raylı sistem ile yağmurlama sulama şeklinde yapılırken, ürün yetiştirme seralarında damla sulama sistemi kullanılmaktadır (Kürklü ve Çağlayan, 2005; Dakosi, Otomatik kontrollü sulama sistemlerinde veri kazanım ünitesiyle topraktan, bitkiden veya çevreden elde edilen bilgiler, yine bu ünite içerisinde yer alan mikroişlemcilerde işlenmekte ve yorumlanmaktadır. Mikroişlemcinin aldığı karara göre de sulama pompası veya selenoid vanalar aktif hale getirilmektedir (İnan, 2002). Şekil 4 de otomatik sulama-gübreleme işleyiş şeması görülmektedir. Sulama suyuyla gübrenin çok sık ve bölgesel olarak kullanılmasıyla verim arttırılabilmektedir. Otomatik sulama sistemlerinde hazırlanan sulama programıyla sulama miktarı, kimyasal gübre miktarı, sulama süresi ve zamanı belirlenebilmektedir. Bu sistemler bitki gelişimini etkileyen tüm parametrelerin (EC, ph,

8 324 sıcaklık vs.) venturi veya injektör pompalarıyla su ve gübrenin yeterli miktarda bitkiye verilmesini sağlamaktadır. Sulama-gübreleme sistemleriyle seralarda farklı ve bağımsız bölümler oluşturulup, ayrı ayrı veya birlikte sulanabilmektedir. Bu sayede bitkiye ve büyüme aşamasına göre gübrelemenin tam olarak yapılması sağlanabilmektedir (Kürklü ve Çağlayan, 2005; Dakosi, çevresel kontrolü ziraat mühendisliğinin önemli görevlerinden biri haline gelmektedir. Tüketici taleplerini de dikkate alan örtü altı sebze yetiştiriciliğinin sürekliliğinde amaç, kaliteli ürün, insan ve çevre sağlığını gözeten bir üretim olmalıdır. Günümüz sera tarımı, bitkisel üretimin yoğun yapıldığı ve tüm proseslerinde teknolojiyi kullanan endüstriyel anlamda gelişmiş yapısıyla dikkat çekmektedir. Sera endüstrisinin ekonomik getirisi, bitkisel üretim ve maliyeti arasındaki dengelere bağlı olduğu için ürün kalitesini iyileştirmek ve üretimi istenen düzeyde tutmak, sera klimasının ve kaynaklarının rasyonel kullanılmasıyla gerçekleşmektedir. Sera otomasyon sistemleri, sera içindeki işlemlerin izlenmesi, sensörler vasıtasıyla ilgili birimlerden alınan bilgilerin görüntülenmesi ve saklanarak gelecekte de kullanılabilmesi bakımından son derece kullanışlıdır. Bu tür sistemlerin ülkemiz koşullarındaki seralarda kullanımı, gelişmiş ülkelerdeki gibi modern bir seracılık anlayışını zorunlu kılacaktır. KAYNAKLAR Acar, S., Bilgi Teknolojisindeki Gelismelerin Ofis Sistemleri Üzerindeki Etkisi ve Ofislerde Görsel Otomasyon, Ticaret ve Turizm Egitim Fakültesi Dergisi, (1), Ankara. Şekil 4. Otomatik sulama-gübreleme işleyiş şeması (Kürklü ve Çağlayan, 2005). SONUÇ Teknolojik gelişmeyle birlikte insanoğlunun yaşam standartları da artmaktadır. Bu durum yüksek kalitedeki ürünlere, mevsimleri dışında da talebin artmasına neden olmaktadır. Sonuç olarak seracılık git gide önem kazanmakta ve her mevsim taze sebze tüketebilmeyi olanaklı kılması nedeniyle karlı bir iş alanı olmaya başlamaktadır. Buna bağlı olarak sera otomasyon teknolojileri hızla gelişmekte ve sera Anonim, Tarımsal Yapı ve Üretim, Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara. Altınbaşak, O., Taşbaşı, A., Temel Bilgisayar ve Programcılık, S:15, Melissa Matbaacılık, İstanbul. Çolak, A., Sera İç Kliması ve Otomasyonu. M.Ü. Basımevi, S: 154, Muğla. Dakosi, Digital and Analog Control Systems, Mersin. Dayıoğlu, M.A., Silleli, H., Seralar İçin Bilgisayar Kontrollü Veri Algılama ve Otomasyon Sistemi, Tarımsal Mekanizasyon 20. Ulusal Kongresi, S: , Şanlıurfa.

9 325 Demir, B., Mersin Yöresinde Seracılık Yapan Tarımsal İşletmelerin Altyapı ve Mekanizasyon Özellikleri (Yüksek Lisans Tezi), A.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum. Filiz, M., Dağyeli, Y., Kinas, B., Gelişen Üretim Teknolojileri Açısından Modern İşletmecilikte Sera Yönetimi ve Otomasyon Uygulamaları, Tarımsal Mekanizasyon 19. Ulusal Kongresi, S: , Erzurum. Üstün, S., Baytorun A.N., Sera Projelerinin Hazırlanmasına Yönelik Bir Uzman Sistemin Oluşturulması, K.S.Ü. Fen ve Mühendislik Dergisi, 6(1), Konya. Yağcıoğlu, A., Sera Mekanizasyonu, E.Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları, No:562, İzmir. Gelen, G., Suzer, M.H., Kara, A., Akıllı On-Of Kontrolör Tasarımı, Akıllı Sistemlerde Yenilikler ve Uygulamaları Sempozyumu ASYU, S:5-9, İstanbul. Hocagil, M.M., Seralarda Sıcaklık ve Bağıl Nem Kontrolü Üzerine Bir Araştırma, Alata Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü, Erdemli-Mersin. Zabeltitz, Chr. von., Energy-efficent greenhouse designs for Mediterranean countries. Plasticulture, No /4. İnan, S.A., Meyve Fidanı Çoğaltılmasında Kullanılan Köklendirme Seralarının Otomasyonu (Yüksek Lisans Tezi), S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta. Kürklü, A., Güneş Işınımı ve Hava Sıcaklığı Açısından Bitki-Çevre İlişkileri, A.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, (8), S: , Antalya. Kürklü, A., Çağlayan, N., Sera Otomasyon Sistemlerinin Geliştirilmesine Yönelik Bir Çalışma, A.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi 18(1), S:25-34, Antalya. Öztürk, H.H., Başçetinçelik, A., Seralarda Havalandırma, Türkiye Ziraat Odaları Birliği Yayınları, No:227, Ankara. Tekinel, O., Baytorun, A.N., Seracılıkta Yeni Teknolojiler, 5. Seracılık Sempozyumu, E.Ü. Ziraat Fakültesi, S:11-20, İzmir. Titiz, S., Modern Seracılık Yatırımcıya Yol Haritası, Antalya Sanayici ve İşadamları Derneği (ANSİAD) Yayınları, S:21, Antalya. Ulus, Ç., Mikrobilgisayar Yardımlı Sera Kontrolü (Yüksek Lisans Tezi), G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep. Uğur, N., Beşergil B., Proses Ölçme Tekniği, E.Ü. Ege Meslek Yüksek Okulu Yayınları, No:13, S:212, İzmir.