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ABREU, P. G. de

ABREU, V. M. N.

BAETA, F. da C.

Infoteca-e

Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuáriaCentro Nacional de Pesquisa de Suínos e AvesMinisterio da Agricultura e do AbastecimentoCaixa Postal 21, 89700-000, Concórdia, SCTelefone: (49) 442-8555, Fax: (49) 442-8559http: / / www.cnpsa.embrapa.br /sac@cnpsa.embrapa.brCOMUNICADOTÉCNICOISSN 0100 - 8862CT / 276 / Embrapa Suínos e Aves, Maio/2001, p. 1–3DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE AQUECIMENTO EMPISOS ELÉTRICOS PARA FRANGOS DE CORTEPaulo Giovanni de Abreu1Valéria Maria Nascimento Abreu2Fernando da Costa Baêta3Muitos dos aquecedores, normalmente encontrados no mercado, que deveriam proporcionarambiente adequado para as aves durante os primeiros dias de vida, nem sempre fornecem o calornecessário e, ainda, podem liberar gases tóxicos ao ambiente, consumir oxigênio do ar, criar riscosde explosão e situações que resultem em agressividade para as aves, apresentar dificuldade decontrole de temperatura à altura das aves, camas úmidas e frias. O sistema de aquecimentoem piso, com resistência elétrica, tem se mostrado valioso para reduzir o desconforto provocadopelo frio, nos primeiros dias de vida das aves. Nesses sistemas, a temperatura do ar a 2,54 cm dacama deve ser mantida entre 32 e 35oC durante a primeira semana de vida das aves, reduzindo-se3oC por semana até 18oC. Dessa forma, são apresentados a metodologia de dimensionamentode sistemas de aquecimento elétrico no piso e os testes nos sistemas de aquecimento em pisocom o objetivo de se avaliar o tempo em que as placas de fibra de vidro e de argamassa armadaatingem a temperatura ideal na superfície superior e inferior das mesmas.Dimensionamento dos sistemas de aquecimento elétricoAs dimensões da placa foram obtidas levando-se em consideração que, na primeira semana deidade das aves, o círculo de proteção para 500 pintos tem diâmetro de 3 m e área de 7,06 m2, comdiâmetro e área útil de 2 m e 3,14 m2, respectivamente. Dessa forma‚ sete placas hexagonais de35 cm com espessura de 2 cm para a placa de argamassa armada e 3 mm para a placa de fibra devidro, foram consideradas adequadas, permitindo acomodar os bebedouros e comedouros. Parao dimensionamento da resistência elétrica, aplicando a Lei da Conservação da Energia, tem-se:Ee + Eg = Es + Ea em que: Ee = Taxa de calor que entra no sistema; Eg = Taxa de calor gerada pelosistema; Es = Taxa de calor que sai do sistema; e Ea = Taxa de calor armazenada pelo sistema;Considerando que:Ee = Ea então, tem-se:Eg = Es, sendo:Es = h.A (Ts − Ta) em que: h = Coeficiente de convecção do ar, 15 W/m2 oC, considerandoconvecção livre, de acordo com INCROPERA e DeWITT (1985); A = Área da superfície da placa,0,318 m2; TS = Temperatura da camada de maravalha, 35oC e Ta = Temperatura do ar ambiente,0oC e, dessa forma: Es = 15 x 0,318 x 35. Assim, Es = 167 W. Adotando as sete resistências1Eng. Agríc., DSc., Embrapa Suínos e Aves.2Zootec., DSc., Embrapa Suínos e Aves.3Professor da Univ. Fed. de Viçosa, Viçosa, MG.CT / 276 / Embrapa Suínos e Aves, Maio/2001, p. 2interligadas em série, a potência total gerada para cada conjunto de placa foi de 1169 W. Ataxa de calor gerada por sistema de resistência elétrica pode ser expressa por: Eg = I2.R =V 2/R = P em que: I = Corrente, A; R = Resistência elétrica, Ω; P = Potência, W; e V = Tensão, V.Considerando-se tensão de 220 V para potência total de 1169 W, a resistência total será de 41,4 Ωe a corrente total, 5,31 A. Escolhendo-se resistência de níquel-cromo isolada eletricamente comencapamento de PVC, no 25; 0,31 Ω/m; 1,3 g/m; diâmetro de 0,45 mm; e área de 0,16 mm2,obtém-se o comprimento total de 134 m. Assim‚ cada placa deverá ter 167 W, 5,91 Ω e 19 m. Ofio de resistência elétrica com 19 m de comprimento é, então, colocado no interior de cada placade argamassa armada ou fibra de vidro e as sete resistências de cada círculo de proteção sãointerligadas em circuito em série.Construção das placasAs placas de argamassa armada foram produzidas no Setor de Manutenção da EmbrapaSuínos e Aves e as placas de fibra de vidro‚ confeccionadas artesanalmente‚ ambas testadas emgalpão para frango de corte na Unidade Experimental de Avicultura em Suruvi, Concórdia,SC.Para o sistema de aquecimento correspondente às placas de argamassa armada foramconstruídos 4 conjuntos de sete placas. Cada placa hexagonal, de 35 cm de lado com 2 cmde espessura de argamassa traço 1:2 de cimento e areia lavada, com fator água-cimento igual a0,5, uma tela hexagonal de arame galvanizado e fio 24 (# 1/2"), foi montada sobre armação debarras de aço CA-60 com diâmetro 3,4 mm a cada 15 cm. A resistência elétrica, devidamenteisolada, foi fixada no interior de cada placa, à meia altura, com suas extremidades conectadasa um condutor elétrico com bitola de 4 mm2. As placas foram moldadas sobre lona plásticaesticada no piso de concreto, com o uso de uma forma hexagonal de 35 cm, untada com óleoqueimado. Após a construção, as placas foram molhadas abundantemente por duas semanas,auxiliando no processo de cura. A placa de argamassa armada apresentou peso médio de 18 kg.A construção das placas do sistema de aquecimento fibra de vidro exigiu técnicos especializados.Em cada placa hexagonal de 35 cm de lado, com 3 mm de espessura, foi fixada em seu interioruma resistência elétrica devidamente isolada, à meia altura da placa, com suas extremidadesconectadas a um condutor elétrico com bitola de 4 mm2. A placa de fibra de vidro apresentoupeso médio de 2 kg.Aferição das resistências elétricas e determinação do tempo paraatingir a temperatura idealPara a aferição das resistências elétricas foram utilizados os aparelhos voltímetro, homímetroe amperímetro para a determinação da tensão, da resistência elétrica e da amperagem utilizadasno cálculo da potência dos sistemas de aquecimento. Para a avaliação das resistências elétricasfoi montado um círculo de proteção para cada sistema de aquecimento elétrico (fibra de vidroe argamassa armada). Nesses círculos foram instalados termopares para o monitoramento datemperatura. Cada círculo constituiu de sete placas de fibra de vidro (3 mm de espessura)ou argamassa armada (2 cm de espessura) interligadas em série. Para o monitoramento datemperatura, os termopares foram fixados com borracha de silicone sobre e sob as superfíciessuperior e inferior dos sistemas de aquecimento. Os valores de temperatura em cada ponto foramcoletados de 5 em 5 minutos. Foi adotado como valor ideal de temperatura da superfície superiordos sistemas de aquecimento elétrico o valor de 35oC.CT / 276 / Embrapa Suínos e Aves, Maio/2001, p. 3Resultados e discussãoApós aferição do sistema elétrico, a tensão foi igual a 220 V, cada resistência foi de 5,4 Ω, apotência de cada resistência igual a 185 W, a resistência total igual a 37,8 Ω, a corrente total quepassa pelo circuito foi igual a 5 A e a potência total do sistema igual a 1.300 W. Esses valores estãobem próximos dos obtidos pelo cálculo teórico. As diferenças obtidas foram devidas à variaçãona tensão e amperagem da rede elétrica. A Figura 1 mostra a representação gráfica dos valoresde temperatura, em função das horas nos pontos definidos para fixação dos termopares para asplacas de argamassa armada e fibra de vidro. Tanto a superfície superior como a inferior da placativeram comportamentos semelhantes. Ambas superfícies, superior e inferior, dos sistemas deaquecimento tiveram suas curvas de comportamento ascendente com a curva de temperaturada superfície superior do sistema pouco acima da curva de temperatura da superfície inferior.Para que a maior parte do calor gerado pela resistência elétrica seja transferido para a superfíciesuperior das placas é necessário providenciar um bom isolamento térmico da superfície inferiordos sistemas de aquecimento para que haja melhor eficiência do sistema. As superfícies superiore inferior das placas de fibra de vidro atingiram a temperatura ideal próxima de 15 minutos,valor menor que o das placas de argamassa armada, 35 minutos. O menor tempo para atingira temperatura ideal é atribuído às características físicas dos materiais e às espessuras utilizadasna construção das placas.1020304050607000:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50 01:00HorasTemperatura (oC)IdealSob a placa defibraSobre a placade fibraSob a placa deargamassaSobre a placade argamassaFigura 1 – Dados de temperatura, em função das horas para assuperfícies dos sistemas de aquecimento elétrico.ConclusõesA metodologia adotada mostrou-se adequada para o cálculo dos sistemas de aquecimentoelétrico.Referências BibliográficasINCROPERA, F.P., DeWITT, D.P. Fundamentals of heat and mass transfer. Canada, John Wiley,Sons, 1985. 802 p.

Dimensionamento de sistemas de aquecimento em pisos elétricos para frangos de corte.

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Dimensionamento de sistemas de aquecimento em pisos elétricos para frangos de corte.

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