YENİ NESİL AEROPONİK BİTKİ BÜYÜTME KABİNİNİN TASARIMI VE GERÇEK ZAMANLI KONTROLÜ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ALİ GÜNEY
Danışman: Oğuzhan Çakır
Özet:Son yüzyılda dünya nüfusunun dört katına çıkacağı öngörülmekte olup, artan gıda talebini karşılayabilmek için tarımsal üretimin yaklaşık %70 oranında artırılması gerekmektedir. Bu ihtiyaç, geleneksel tarım yöntemlerinden modern, otonom ve verimli sistemlere geçişi hızlandırmıştır. Bu yöntemlerden biri olan aeroponik tarım, bitkilerin topraksız ve kontrollü bir ortamda yetiştirilmesini sağlayarak iklim koşullarından, hastalıklardan ve zararlılardan kaynaklanan riskleri önemli ölçüde azaltmaktadır. Ayrıca su kullanımında %98, besin kullanımında %60 ve pestisit kullanımında %100'e varan tasarruf sunarken, geleneksel tarıma kıyasla %45–75 oranında verim artışı sağlamaktadır. Bu doktora tezinde, ilk aşamada bireyler, araştırmacılar ve profesyonel üreticiler tarafından kullanılabilecek yenilikçi bir aeroponik bitki büyütme kabininin üç boyutlu endüstriyel tasarımı gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada kabinin ısıtma yapısı analiz edilmiş; toplam güç tüketimi, eşdeğer termal dirençler, hava yoğunluğu ve termal kapasiteler dikkate alınarak kabinin sıcaklık değişimini açıklayan analoji tabanlı bir termal model oluşturulmuştur. Bu model simülasyon ortamında PID tabanlı kontrolcüler ile test edilerek performans sonuçları değerlendirilmiştir. Tezin son kısmında, geliştirilen kabin üzerinde çeşitli deneysel çalışmalar yapılmıştır. Aydınlatma paternleri ve LED modelleri belirlenmiş; sıcaklık, nem, elektriksel iletkenlik ve pH alt sistemleri için dinamik modeller çıkarılmış ve kontrol algoritmaları uygulanmıştır. Elde edilen bulgular, önerilen model ve denetleyici yapılarının aeroponik bitki büyütme kabininin çevresel parametrelerini etkin ve kararlı bir şekilde kontrol edebildiğini göstermektedir.