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Título: Modelagem numérica de sistema geotérmico aplicado a aviários
Autor(es): Costa, Eduarda Silva
Orientador(es): Veras, Carlos Alberto Gurgel
Assunto: Frango de corte
Temperatura
Brasília (DF)
Data de publicação: 8-Jul-2024
Referência: COSTA, Eduarda Silva. Modelagem numérica de sistema geotérmico aplicado a aviários. 2023. 92 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: Frangos de corte devem crescer em temperatura e umidade relativa adequadas. Assim, os ajustes na temperatura do ar insuflado no aviário consomem energia de resfriamento ou aquecimento, dependendo da hora do dia e da estação do ano. Sistemas tradicionais de ventilação e condicionamento podem incorporar métodos passivos, como trocadores de calor geotérmicos, para reduzir a carga térmica total dos aviários. Neste trabalho, desenvolveu-se um código numérico transiente para projetar e avaliar o emprego de sistemas geotérmicos na produção de frangos. A interação entre o solo e o trocador de calor geotérmico e o potencial dos mesmos em ajustar a temperatura do ar insuflado nos aviários foi avaliado dinamicamente, em diferentes ciclos de operação e estações do ano para a cidade de Brasília-DF. Verificou-se que a regeneração do solo fica comprometida com o uso contínuo do trocador de calor. O emprego do sistema geotérmico, contudo, reduz o consumo de energia para resfriamento e aquecimento do ar, e, por conseguinte, as emissões de CO2 do setor de produção de frangos. A elevada efetividade do trocador geotérmico mostra que Brasília pode ser um grande produtor e exportador de carne de frango, com elevado grau de sustentabilidade, baseado na redução das emissões de CO2 em mais de 5 toneladas por ano, para um galpão de 9.500 aves. A análise econômica indicou que a economia de energia do aviário implica num retorno econômico de 1,2 anos, baseado nos custos de instalação e operação do trocador de calor geotérmico.
Abstract: Broilers need to grow in adequate temperature and relative humidity. As a result, adjusting the temperature of the air blown into the aviary consumes cooling or heating energy, depending on the time of day and season of the year. Traditional ventilation and air conditioning systems may incorporate passive methods, such as geothermal heat exchangers, to reduce the total thermal load of the aviaries. In this work, a transient numerical code was developed to design and evaluate the use of geothermal systems in broiler production. The interaction of the ground and the geothermal heat exchanger and their potential to adjust the temperature of the blown air in the aviaries were dynamically assessed, in different operating cycles at different seasons of the year for the city of Brasilia-DF. It was found that the regeneration of the soil is compromised with continuous use of the heat exchanger. However, the use of the geothermal system greatly reduces the energy consumption for air cooling and heating, and consequently, the CO2 emissions from the broiler production sector. The high effectiveness of the geothermal heat exchanger system implies that Brasília can be a major producer and exporter of chicken meat with a high degree of sustainability, as it reduces CO2 emissions more than 5 tons per year, for a shed of 9,500 birds. Economic analysis indicated that the energy savings in the aviary imply an economic return of 1,2 years, based on installation and operation costs of the geothermal heat exchanger.
Unidade Acadêmica: Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)
Informações adicionais: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023.
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas
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Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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