Estudo da implantação de trocadores de calor em aquecedores de ar a biomassa empregados em aviários

Abstract

Resumo : O aperfeiçoamento energético de sistemas térmicos é um tema de grande relevância, especialmente em aviários, onde o fornecimento de calor nos primeiros dias de vida dos pintainhos é essencial para seu adequado desenvolvimento. Este trabalho tem como objetivo avaliar, por meio de modelagem computacional, a viabilidade da implantação de um trocador de calor destinado ao pré-aquecimento do ar de combustão em aquecedores de ar a biomassa utilizados em instalações avícolas. A metodologia adotada baseou-se em simulações realizadas no software Engineering Equation Solver (EES), considerando o uso de pellets de pinus como combustível e diferentes cenários climáticos típicos da cidade de Palotina-PR. Os resultados indicaram uma economia média de 65 kg de biomassa por dia durante o verão e 91 kg no inverno, elevando a eficiência térmica do sistema de 78% para 81%. A análise econômica considerou três cenários distintos de variação no preço da biomassa (±25%), sendo avaliada a viabilidade do investimento no trocador de calor nos horizontes de 1, 3 e 5 anos. Os resultados demonstraram a viabilidade técnica e econômica da proposta, evidenciando o potencial da recuperação de calor como alternativa eficaz para a redução do consumo de combustível e dos custos operacionais em aviários

Abstract : The energetic improvement of thermal systems is a highly relevant topic, especially in poultry farming, where heat supply during the early days of chicks’ lives is essential for their proper development. This study aims to evaluate, through computational modeling, the feasibility of implementing a heat exchanger designed to preheat combustion air in biomass air heaters used in poultry facilities. The methodology was based on simulations performed using the Engineering Equation Solver (EES) software, considering the use of pine pellets as fuel and different climatic scenarios typical of the city of Palotina, Paraná, Brazil. The results indicated an average fuel savings of 65 kg per day during the summer and 91 kg during the winter, increasing the system's thermal efficiency from 78% to 81%. An economic analysis was carried out considering three price fluctuation scenarios for biomass (±25%), with investment viability assessed over 1, 3, and 5 year intervals. The findings demonstrated both the technical and economic feasibility of the proposal, highlighting heat recovery as an effective alternative for reducing fuel consumption and operational costs in poultry environments