Eficiência Energética em Aviários: Geração de Energia Elétrica e Sistema de Armazenamento para Faltas

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1 Eficiência Energética em Aviários: Geração de Energia Elétrica e Sistema de Armazenamento para Faltas Antônio Carniato, Arlan L. Bettiol, Gilberto D. Uggioni, Áureo D. Bettiol, Luis F. do N. Passos, Norbert Penner, José A. Romancini, Alexandre C. Rodrigues e Wladimir A. da Silva Resumo Este artigo apresenta os resultados obtidos no desenvolvimento de um sistema de geração de energia elétrica para aumento da eficiência energética de aviários. O sistema é composto por aerogerador de pequeno porte e componentes complementares, aproveitando a energia cinética associada ao deslocamento de ar provocado por exaustores de alta vazão. A energia elétrica gerada poderá ser direcionada ao sistema elétrico de baixa tensão do aviário, reduzindo-se assim o consumo da energia consumida, e/ou ao armazenamento em baterias, para utilização em situações de faltas de energia, evitando-se uma eventual mortalidade das aves e, consequentemente, prejuízos financeiros aos proprietários. Com o desenvolvimento do modelo reduzido do aviário para a realização dos testes laboratoriais e através de testes em campo, pode-se obter o reaproveitamento de até 20% da energia do exaustor. Apesar dos motores dos aviários serem de pequeno porte, a aplicabilidade do sistema é mais abrangente, como em exaustores de grande potência. Palavras-chave Aerogeradores, Armazenamento de Energia, Aviários, Eficiência Energética, Exaustores. I. INTRODUÇÃO O Brasil é o terceiro maior produtor e o maior exportador de carne de frango do mundo, utilizando aviários modernos para a criação de frangos de corte, sendo que no País existem aproximadamente aviários [1]. Sistemas de ventilação têm variadas funções: (i) Promover a circulação de ar condicionado (resfriado ou aquecido) para manter conforto humano ou animal em ambientes fechados; (ii) Remover o ar contaminado de ambientes; (iii) Remover, com auxílio de uma corrente de gás, o particulado sólido gerado em processos industriais; e (iv) Promover a filtragem de ar de ambientes críticos, etc. Para o caso dos aviários em utilização Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor de Energia Elétrica regulado pela ANEEL e consta dos Anais do VIII Congresso de Inovação Tecnológica em Energia Elétrica (VIII CITENEL), realizado na cidade de Mata de São João (Costa do Sauípe) / BA, no período de 17 a 19 de agosto de A equipe da A VERO DOMINO agradece ao apoio financeiro proveniente da CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. A. Carniato, A. L. Bettiol, G. D. Uggioni, A. D. Bettiol, L. F. do N. Passos e N. Penner trabalham na A VERO DOMINO CONSULTORIA E PESQUISA LTDA ( s:carniato@averodomino.com.br; arlan@averodomino.com.br; gilberto@averodomino.com.br; áureo@averodomino.com.br; luis@averodomino.com.br e norbert@averodomino.com.br). J. A. Romancini, A. C. Rodrigues e W. A. da Silva trabalham na CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A ( s: josear@celesc.com.br, alexandrecr@celesc.com.br e wladimiras@celesc.com.br). no Brasil, estes utilizam exaustores de alta vazão com o objetivo de proporcionar um ambiente mais agradável às aves. Os valores médios de fluxo de ar no interior dos aviários convencionais variam entre 2,0 a 2,6 m/s (exaustores com ou sem cone, de 1,0 e 1,5 CV). Para os aviários mais modernos, em especial os denominados Dark (onde não ocorre a infiltração de luz solar), este valor deve estar situado, por norma, entre 2,6 a 3,0 m/s. Em valores médios, um aviário típico possui entre 6 e 24 exaustores, sendo que cada exaustor movimenta cerca de m³/h de ar com velocidade média de 7,0 m/s na saída do equipamento. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema integrado de geração de energia elétrica para aproveitamento da energia cinética associada ao deslocamento de ar de cada exaustor nos aviários. A energia gerada pelo sistema proposto poderá ser injetada diretamente no sistema elétrico de baixa tensão do aviário, proporcionando confiabilidade, segurança e redução do valor da fatura de energia do avicultor (um dos itens mais importantes na composição dos custos de produção). Adicionalmente, o sistema integrado também poderá ser configurado como uma reserva de energia para utilização em eventuais interrupções do fornecimento de energia elétrica pela concessionária de suprimento (situação não rara em áreas rurais), assegurando, desta forma, a sobrevivência das aves através da ventilação mínima e/ou acionamento de dispositivos de segurança, como, por exemplo, a abertura das cortinas laterais do aviário. Pesquisas de anterioridade para a solicitação de pedido de patente industrial do sistema de geração proposto no INPI foram realizadas pela equipe de desenvolvimento, sendo as mais relevantes destacadas a seguir: i) WO Sistema e método para coletar a energia cinética de um fluxo de fluido para geração de energia elétrica com aerofólio articulado. Trata-se de um aerofólio que pivota ao redor de um mastro de forma oscilatória, visando coletar a máxima força aerodinâmica. O objeto da patente é justamente a forma do aerofólio que permite captar o máximo do fluido; ii) P Refere-se a um sistema para utilizar a energia do movimento vertical de água em um túnel marinho e concomitantemente a energia do vento em turbinas; iii) CN Trata de uma patente de modelo de utilidade de um dispositivo de conversão de energia eólica, que compreende uma roda de conversão de vento, um tubo estabilizador de corrente e uma capa coletora de vento, em que a roda de conversão de vento faz girar um gerador e é posicionada na extremidade posterior do tubo estabilizador de corrente, enquanto a capa coletora de vento é disposta na frente de referido tubo. Este dispositivo prevê o uso do fluxo de ar gerado por sistemas de ventilação industrial para gera-

2 ção de energia; e iv) CN Modelo de utilidade descrevendo um dispositivo para se utilizar na saída de ventilador e gerar energia elétrica. Para tanto, uma saída de ar adicional é proporcionada, compreendendo ainda um tubo de retificação, envolvido por uma câmara de pressão negativa. Um tubo de entrada de ar é conectado com a câmara de pressão negativa, de modo que a saída de ar faz a câmara de pressão negativa gerar pressão negativa e capturar ar para o tubo de entrada de ar. Observa-se que as patentes CN e CN , conforme mostram os croquis na figura 1, possuem características semelhantes às do sistema de geração proposto. Entretanto, os referidos sistemas são aplicáveis à ventilação e não à exaustão, os quais necessitam de diversos dispositivos auxiliares para o direcionamento do vento, bem como para a obtenção de pressão negativa. a) Patente CN b) Patente CN Figura 1. Croquis das patentes. O trabalho ora apresentado foi baseado nos resultados obtidos no desenvolvimento do projeto de P&D da ANEEL intitulado Desenvolvimento de Sistema Integrado de Geração de Energia para Aumento da Eficiência Energética de Aviários, código /2011, cuja entidade financiadora foi a CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. O trabalho de pesquisa foi desenvolvido, de forma experimental, para uso em aviários, os quais utilizam motores com potência entre 1,0 e 1,5 CV, sendo que, entretanto, sua aplicabilidade é bem mais abrangente. Como exemplo, citase a possível utilização do sistema de geração em exaustores de grande porte (potências variando de 100 a 400 CV), tal como os utilizados nas minas subterrâneas de extração de carvão na região sul do Brasil. A. Exaustores II. DESENVOLVIMENTO Exaustores são máquinas que incrementam a pressão total em fluxos gasosos por meio de duas ou mais pás fixadas em um eixo. O aumento da pressão total é devido à alteração do momento do fluido causado pela conversão da energia mecânica aplicada aos seus eixos. Segundo a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), exaustores são máquinas que aumentam a densidade de um fluido gasoso em, no máximo, 7%, à medida que o mesmo é deslocado do trajeto de aspiração até à descarga. Este incremento corresponde, para o ar padrão, a aproximadamente 7,62 kpa. Para pressões superiores, a máquina é denominada compressor. Os componentes básicos dos exaustores são: rotores, sistemas de acionamento e carcaça. Quando as operações exigem que o equipamento forneça energia ao ar para vencer grandes pressões, devido às suas características técnicas, são utilizados os exaustores centrífugos, os quais são mais caros. Entretanto, se a necessidade for o fornecimento de grandes volumes de ar com exigências de menor pressão, como, por exemplo, nos secadores de torre para grãos e ventilação de aviários, são utilizados os exaustores axiais [2]. B. Sistema de Ventilação para Aviários Atualmente, a criação de frangos de corte no sul do Brasil acontece, em sua grande maioria, em aviários com pressão negativa e ventilação tipo túnel com nebulizadores. O funcionamento da ventilação tipo túnel é baseado na sucção de ar em uma das extremidades do galpão por exaustores de alta vazão, resultando em algo similar a um túnel de vento, como mostrado na figura 2. Em geral, a velocidade do ar no interior destes galpões varia de 2,0 a 2,54 m/s [3]. Dois modelos de exaustores são utilizados nesse tipo de aviário: com e sem cone. A principal diferença entre os tipos de exaustores reside na capacidade nominal de movimentação de ar ao longo do tempo. Exaustores sem cone possuem a capacidade média de vazão de m³/h, enquanto que os exaustores com cone possuem capacidade de vazão de até m³/h. Desta forma, a velocidade de vazão deste último modelo é significativamente maior [4]. Exaustores Entrada de ar Figura 2. Sistema de ventilação tipo túnel. Exaustor sem Cone O modelo de exaustor sem cone (figura 3) possui 6 pás de aço, motor de indução de 1,0 ou 1,5 CV, 4 polos, transmis-

3 são por correia polia, venturi e corpo externo [4]. Figura 3. Aviário utilizando exaustores sem cone [4]. A eficiência deste tipo de exaustor está diretamente ligada à pressão dentro do aviário, conforme mostra o gráfico da figura 4. A vazão varia proporcionalmente com a queda de pressão dentro do galpão. Figura 6. Gráfico da queda de pressão x vazão - exaustor com cone [6]. C. Comportamento do Escoamento de Ar na Saída dos Exaustores Devido à inexistência de registros da velocidade do ar na saída de exaustores visando a geração de energia elétrica, foram efetuadas medições in loco em dois aviários típicos com dimensões de 150 x 14 x 2,60 metros e 7 exaustores com cone. De maneira arbitrária, foram mapeados alguns pontos na saída do exaustor e coletadas as medições necessárias, conforme mostra a figura 7. A média aritmética das velocidades medidas resultou em valor médio de 7,40 m/s na saída dos exaustores, sendo classificada como turbulenta por existirem flutuações aleatórias no campo tridimensional das velocidades [7]. Figura 4. Gráfico da queda de pressão x vazão - exaustor sem cone [6]. A referência [3] mostra que a seguinte prática pode ser utilizada para o ajuste deste tipo de exaustor: (i) 12,5 Pa no caso de galpões para frango de corte com sistema de ventilação tipo túnel com nebulizadores, (ii) 24,9 Pa no caso de galpões para matrizes com sistema de resfriamento evaporativo, e (iii) 37,4 Pa para galpões escuros destinado a frangos de corte ou recria com corta luzes. Exaustor com Cone O modelo de exaustor com cone (figura 5) apresenta características similares às apresentadas no exaustor sem cone, diferenciando-se pela presença do cone [4]. A figura 6 mostra um gráfico da eficiência deste tipo de exaustor. Figura 5. Aviário utilizando exaustores com cone [4]. Figura 7. Marcação dos pontos para as medições - exaustor com cone. D. Estudos Preliminares e Configuração do Sistema Para a elaboração dos estudos de viabilidade técnica, buscou-se no mercado um aerogerador de pequeno porte compatível com o diâmetro de saída dos exaustores (1.270 mm em média) mais comercializados dentro do segmento avícola. Adicionalmente, é necessária a definição do sistema a ser empregado em conjunto com a rede de baixa tensão do aviário, ou seja, um sistema elétrico interligado. Sistema Eólico de Pequeno Porte Para o adequado desempenho operacional do sistema proposto, como mostra a figura 8, são necessários os seguintes equipamentos: aerogerador horizontal de pequeno porte, controlador de carga, banco de baterias e inversor de carga. O aerogerador fornece potência, no nível de tensão de 12 V, ao controlador de carga. O controlador mantém o banco de baterias em modo de flutuação quando a carga for igual a 100% e, nesse momento, toda potência gerada é direcionada ao sistema elétrico (SE) de baixa tensão do aviário, por meio de um inversor CC-CA [7].

4 de carga, inversor CC-CA e baterias, conforme mostrado na figura 10 [7]. Figura 8. Configuração de um sistema eólico de pequeno porte conectado à rede elétrica de baixa tensão [8]. Aerogerador A partir dos modelos disponíveis no mercado de turbinas eólicas de pequeno porte no Brasil, optou-se pelo modelo Notus 138 (ENERSUD) para a realização dos estudos técnicos preliminares. As características do equipamento atendem ao requisito de diâmetro de varredura das pás comparado ao diâmetro de saída dos exaustores e à velocidade inicial de geração, conforme mostrado na tabela I. Tabela I. Características técnicas do aerogerador modelo Notus 138. Características Técnicas - Aerogerador Fabricante ENERSUD LTDA Modelo Notus 138 Diâmetro da hélice mm Potência a 12,5 m/s 350 W Número de pás 3 Velocidade de partida 2,0 m/s Início da geração 3,0 m/s Velocidade a 12 m/s RPM Sistema magnético Neodímio Sistema elétrico Trifásico Tensão de saída 12 volts Vida útil 20 anos A curva de potência desta turbina é fornecida de acordo com a velocidade média do ar, como apresentado na figura 9. Figura 10. Layout de montagem do sistema eólico no aviário. Cada turbina proporciona geração independente para a garantia de máxima geração do sistema integrado proposto, pois os sistemas de controle ambiental dos aviários (temperatura e umidade) são controlados individualmente. Perda de Carga Devido ao fato do escoamento na saída dos exaustores ser relativamente turbulento, torna-se difícil o cálculo analítico da perda de carga. Desta forma, recorreu-se aos resultados experimentais e à utilização da análise dimensional para sua correlacão. Experimentos mostram que, no escoamento turbulento, a perda de carga hl (PA) causada por atrito em um tubo horizontal de área constante depende do diâmetro D (m), do comprimento L (m), da rugosidade e (mm), da velocidade média de escoamento V (m/s), da massa especifica ῤ (kg/m³) e da viscosidade do fluido µ (N.s/m²). Na equação (1), f é o fator de atrito determinado através do diagrama proposto por L. F. Moody [10]. L V ² hl = f (1) D 2 Nos experimentos iniciais, o cálculo da perda de carga foi efetuado somente para o duto direcionador, cujo valor encontrado foi 0,306 Pa. Esse duto torna-se necessário para o acoplamento do exaustor à turbina eólica, conforme mostrado na figura 11 [7]. Figura 9. Curva de potência da turbina Notus 138 [9]. Layout do Sistema Integrado de Geração A partir da definição dos equipamentos necessários ao sistema integrado de geração, definiu-se o layout do sistema de geração em um aviário fictício. O objetivo desta etapa foi a visualização do posicionamento das turbinas, controlador Figura 11. Montagem exaustor, do duto e do aerogerador. A perda de carga gerada pela presença da turbina a jusante à área de descarga do exaustor não foi considerada, pois

5 os mesmos estão distantes alguns centímetros do duto direcionador e em pressão atmosférica. Potência Elétrica Utilizando-se a curva de potência do equipamento Notus 138 e uma velocidade média de 7,40 m/s, o potencial de geração do aerogerador é de aproximadamente 150 Wh, o que equivale a 20% do consumo de potência ativa de um motor de 1,0 CV ou a 13% de um motor de 1,5 CV [7], conforme mostra o gráfico da figura 12. b) Vista frontal do modelo reduzido do aviário. Figura 12. Potência gerada pelo aerogerador com 7,4 m/s. Considerando-se, como exemplo, um lote de criação de frangos, que corresponde ao período de aproximadamente 42 dias, sendo necessário mais 15 dias à preparação de um próximo lote, em um período de apenas um ano é possível a produção de, no mínimo, 6,3 lotes de frangos. Um motor de 1,5 CV opera diariamente o sistema de exaustão por, no mínimo, 16 horas durante 42 dias, com possibilidade deste ciclo de operação ocorrer anualmente por até 6,3 vezes, totalizando 934,78 kwh de economia de energia/ano para um aviário fictício de 8 exaustores, como mostra a tabela II [7]. c) Comporta para entrada de ar do modelo reduzido do aviário. Tabela II. Potência anual gerada por lote de criação. Potência Gerada (kwh) 1 Exaustor 8 Exaustores Diária 15,12 120,96 Lote 95,26 934,78 E. Modelo Reduzido do Aviário Para a realização de testes laboratoriais foi desenvolvido um modelo reduzido do aviário, representando o sistema de exaustão, a entrada de ar e dimensões adequadas, de acordo com a queda de pressão existentes nos aviários. A figura 13 mostra detalhes deste modelo reduzido. a) Vista superior do modelo reduzido do aviário d) Vista explodida do modelo reduzido do aviário. Figura 13. Detalhes do modelo reduzido do aviário. Sistema de Geração e Controle A proposta inicial do projeto para o sistema de geração de energia elétrica era a utilização de geradores CC ou síncronos para o fornecimento de potência no nível de tensão de 12V ao controlador de carga. Entretanto, devido aos seus altos custos de aquisição e manutenção, decidiu-se pela utilização da geração assíncrona. Para este sistema de geração, ocorrerá o controle da injeção da energia na rede de distribuição de baixa tensão do aviário. No caso de armazenamento de energia em um sistema de baterias, indicado no caso de interrupções do suprimento de energia, o sistema torna-se menos complexo, possuindo adicionalmente menores perdas elétricas e custos de aquisição e manutenção. A figura 14 mostra o sistema de geração e controle proposto. Ressalta-se que o sistema é modular, ou seja, utiliza-se um motor de indução para a geração de energia diretamente na rede, com aproximadamente 20% de rotação superior à velocidade do motor, e um outro sistema composto pelo carregador de baterias e inversor de frequência para sua atu-

6 ação em caso de faltas de energia, por um período de aproximadamente uma hora. b) Sistema de transmissão. Figura 14. Sistema de geração e controle proposto. Hélices e Multiplicadores Em relação aos multiplicadores de velocidade, foram utilizadas engrenagens de tecnil, as quais proporcionam o aumento de rotação em até 16 vezes a rotação nominal do rotor da turbina. Diversos testes foram realizados com motores de diferentes potências e rotações, sendo que os melhores resultados foram obtidos para motores com potência de 1/6 CV e rotação de aproximadamente RPM (2 polos). Adicionalmente, os melhores resultados obtidos com as hélices foram usando-se as mesmas utilizadas nos próprios exaustores, porém, neste caso, as hélices foram invertidas. F. Registros Fotográficos A seguir são apresentados alguns registros fotográficos do modelo reduzido do aviário (figura 15) e a sua instalação em campo somente com a utilização do motor de indução (figura 16). c) Visão geral do modelo reduzido do aviário. a) Vista interna do modelo reduzido do aviário. d) Sistema difusor para a entrada do ar. Figura 15. Modelo reduzido do aviário.

7 a) Sistema de geração assíncrona instalado no aviário. Na fase final do projeto, ocorreu a realização de diversos testes de desempenho do sistema de geração, dentre os quais destacam-se: i) Teste da placa do sistema de carga/controle das baterias; ii) Teste de carga/controle das baterias; iii) Testes individuais das placas que acionam e controlam o inversor; iv) Tensão de saída monofásica e trifásica do inversor; v) Lógica de funcionamento do sistema; vi) Simulação de uma falta de energia elétrica no sistema de distribuição do aviário; vii) Testes com motores de 3/4 CV e 2,0 CV a vazio; e viii) Teste com o motor do exaustor de 1,5 CV. A figura 18 mostra o teste realizado com a simulação de uma falta de energia no sistema de distribuição do aviário e a obtenção da tensão de linha gerada na saída do inversor CC-CA de 369 V. Adicionalmente, a figura 19 mostra os testes com motores de 3/4 CV e de 2,0 CV a vazio. b) Vista geral do sistema de exaustão do aviário. Figura 16. Sistema de geração assíncrona instalado no aviário. Quanto ao sistema composto pelo controlador/carregador de baterias e inversor de frequência para atuação em caso de faltas de energia, a figura 17 mostra o sistema desenvolvido. Figura 18. Tensão de linha gerada na saída do inversor CC-CA com a simulação de uma falta de energia no sistema de distribuição. Figura 19. Testes com motores de 3/4 CV e de 2,0 CV a vazio. Figura 17. Sistema para suprimento durante faltas de energia. 1- controlador e carregador de carga; 2 - banco de baterias; 3- inversor CC-CA; 4 transformadores; e 5 - contatores para comutação. Quanto ao teste com o motor do exaustor de 1,5 CV, o mesmo comprovou seu adequado funcionamento. Entretanto, os transistores de potência sofrem um significativo aquecimento e, por este motivo, o sistema não ficou operando por muito tempo. Este aquecimento ocorre devido à corrente de partida do motor, que, apesar de possuir potência de 1,5

8 CV, o mesmo é acoplado ao exaustor através de polias e correias, conforme mostra a figura 20. Desta forma, para evitar o aquecimento que os transistores sofrem, estes deverão ser substituídos posteriormente por outros com características similares, mas com potência de dissipação superior. Outras melhorias técnicas deverão ocorrer para que o sistema se torne mais robusto e possivelmente um produto comercial, destacando-se: - Interface para parametrização, visando adequá-lo a diferentes tipos de motores; - Display para configuração e monitoração de parâmetros; - Utilização de transformadores toroidais com tap e tensão de saída mais alta; - Ventilação forçada; - Controle da corrente do motor; e - Alarmes para bateria descarregada, subtensão, sobretensão e sobrecorrente. Figura 20. Sistema de acoplamento do motor com as pás de exaustão. III. CONCLUSÕES Verificou-se que a perda de carga ao longo do aviário pode ser desprezada, pelo fato de que a queda de pressão em decorrência do uso de um duto direcionador é igual a 0,306 Pa. Ressalta-se que a grande maioria dos aviários possuem exaustores com cone (como mostrado na figura 16) e que o exaustor utilizado no modelo reduzido é do tipo sem cone. Desta forma, foi necessária a instalação de um duto direcionador (como mostrado na figura 15). Com os testes realizados pelo protótipo de geração assíncrona no modelo reduzido e posteriormente com sua instalação no aviário durante um período de 20 dias, comprovou-se que é possível a recuperação de energia em até 20% da potência nominal do motor. Adicionalmente, verificou-se também que o sistema de engrenagens foi adequado, mostrandose resistente mecanicamente para seu uso contínuo, e que a instalação do sistema a jusante ao exaustor não prejudicou o sistema de ventilação do aviário. Foram realizados diversos testes com motores assíncronos de diferentes potências (3/4, 1/2, 1/5 e 1/6 CV) e rotações (6, 4 e 2 polos), sendo que os melhores resultados foram obtidos para motores com potência de 1/6 CV e rotação de aproximadamente RPM, devido ao seu escorregamento (2 polos). Adicionalmente, os melhores resultados obtidos com as hélices foram utilizando-se as hélices dos próprios exaustores. Neste caso, as mesmas foram invertidas. A grande vantagem do sistema de geração assíncrona a ser utilizado nos exaustores dos aviários é que o fluxo destes é contínuo. Desta forma, ajusta-se apenas uma vez a posição das hélices do sistema para a obtenção de 20% acima da rotação nominal o motor. O nível de potência elétrica disponibilizado por uma turbina aproveitando-se o fluxo de ar na saída de um exaustor equivale a cerca de 20% do consumo de um motor de 1,0 CV ou de até 13% para um motor de 1,5 CV. Para a comprovação da viabilidade econômica e consequentemente o custo/benefício da aplicação do sistema/tecnologia em aviários, tem-se as seguintes premissas: (i) o sistema de produção existente nos aviários do Brasil permite o abate de um lote de frangos em, no máximo, 42 dias, sendo necessário mais 15 dias à preparação de um próximo lote. Desta forma, em um período de apenas um ano, é possível obter-se a produção de, no mínimo, 6,3 lotes de frangos; (ii) um motor de 1,5 CV opera diariamente o sistema de exaustão por, no mínimo, 16 horas durante 42 dias, com possibilidade deste ciclo de operação ocorrer anualmente por até 6,3 vezes, totalizando 934,78 kwh de economia de energia/ano; (iii) o custo médio da energia fornecida aos consumidores da classe rural nestes aviários é de R$ 0,30 / kwh (valores de 2014), resultando em uma economia anual de R$ 281,00 por exaustor; e (iv) o custo total previsto para o sistema de geração é de aproximadamente R$ 750,00 e do conjunto controlador/carregador de carga + inversor CC-CA + baterias + acessórios é de aproximadamente R$ 1.850,00. Destaca-se que as baterias utilizadas foram do tipo estacionárias, representando 54% do custo total do conjunto. É importante destacar que o sistema pode funcionar separadamente, ou seja: (i) somente o sistema de geração de energia; (ii) somente o sistema do carregador/controlador e inversor CC-CA; ou (iii) o conjunto completo. Os testes realizados comprovaram o funcionamento do sistema, apesar da necessidade de algumas melhorias dos produtos finais. Este sistema garantirá o funcionamento do exaustor em aproximadamente uma hora em caso de faltas de energia, proporcionado o avicultor atuar no aviário (levantamento das lonas) e, desta forma, minimizar a morte dos frangos e a perda de produtividade, haja vista que os referidos aviários estão localizados em zonas rurais e o restabelecimento da energia é relativamente demorado. Ressalta-se que os montantes que a CELESC DISTRIBUIÇÃO poderá deixar de investir na expansão do sistema de distribuição na região de utilização do sistema de geração proposto, em função da "compensação" de significativa parte da demanda destes aviários pelo sistema de geração eólico proposto, não foram considerados na análise de viabilidade econômica. Adicionalmente, não foi considerado o fato de que a produção em série dos equipamentos permitirá reduzir significativamente seu preço final, diminuindo a relação custo/benefício do projeto. Complementarmente, entende-se que os impactos ambientais do sistema de geração desenvolvido são bem promissores. O sistema de geração desenvolvido possibilitará aplicações não somente no segmento avícola, mas também em outros setores industriais que utilizem sistema de ventilação com grande vazão, tais como: mineração subterrânea, circu-

9 lação de ar de secadores de grãos, torres de resfriamento, entre outras. Ressalta-se que cada aplicação deve ser analisada separadamente para se evitar possíveis problemas técnicos em seus respetivos ambientes de operação. O projeto de P&D foi concebido através de um estudo teórico realizado pelo pesquisador Gilberto D. Uggioni, orientado pelo coordenador Antônio Carniato para a obtenção do grau de Engenheiro Eletricista [7]. Desta forma, não foram elaboradas monografias, dissertações e/ou teses, pois o objetivo do mesmo foi sua concretização com o desenvolvimento experimental. Adicionalmente, durante a execução do projeto, foi publicado um artigo nacional [11] e dois internacionais [12]-[13]. Adicionalmente, houve a realização de reuniões técnicas e workshop para a transferência tecnológica aos funcionários da CELESC DISTRIBUIÇÃO, conforme mostrado na figura 21. Foram também confeccionados folders para divulgação em massa dos resultados finais do projeto e 3 banners, o qual foi disponibilizado para o setor de P&D da CELESC, com o objetivo de expor os resultados obtidos em futuras divulgações da empresa em eventos científicos e tecnológicos do setor elétrico brasileiro. A empresa A VERO DOMINO agradece a todos os pesquisadores participantes do projeto e aos proprietários dos aviários usados nos testes de campo, o Sr. Dilnei Mazzarona e o Sr. José Benedet, os quais proporcionaram a realização da medição de vazão e os testes em campo, respectivamente. Agradecemos também, a todos os membros da equipe da Divisão de Pesquisa e Desenvolvimento (DVEE) da CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A., nas pessoas da Sra. Maria de Lourdes Machado Viccari, Rafael Lemos e Luiz Afonso Pereira Athayde Filho, pelo acompanhamento de execução administrativa e financeira do projeto, e ao Eng. Roberto Kinceler pela revisão prévia do artigo. Em especial, agradecemos também ao Eng. Marco Aurélio Gianesini, Chefe da Divisão de Pesquisa, Desenvolvimento e Eficiência Energética do Programa de P&D e EE da CELESC, pela atenção e presteza, que tornaram possível a realização deste projeto. V. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] T. Francisco. (2012, Agosto). XXII World Poultry Co Gress [Online]. Disponível: odigo=3266 [2] Universidade Federal de Viçosa. Medição de vazão de ar. [Online].Disponível: < > Acessado em: 25/08/2012 [3] R. Barnwell. Maximização do Desempenho em Períodos Quentes. Technical Cobb Focus, São Paulo, v.1, n. 1, p. 1 2, set [4] Munters. (2010, Agosto). Ventiladores / Exaustores. [Online]. Disponivel: les/ventembr.pdf. barracoes- [5] < nmoca=exasutor-50-polegadas-para-grandesambientesindustriais-aviarios>. Acessado em: 10 agosto de [6] Catálogo Técnico de Exaustores. Material técnico (Departamento Técnico) Plasson do Brasil Ltda, 2010, p.02. [7] G. D. Uggioni. Aplicação de Aerogeradores na Avicultura Através do Reaproveitamento do Fluxo de Ar do Sistema de Exaustão. Trabalho de Conclusão de Curso. Faculdade SATC, [8] R. Dutra. Energia Eólica Princípios e Tecnologias. Rio de Janeiro: Cresesb Cepel, 2009, p.48. [9] < > Acessado em: 18 outubro de [10] F. W. Robert, A. T. McDonald e P. J. Pritcha. Introdução à Mecânica dos Fluidos. LTC Figura 21. Workshop da transferência tecnológica. Por final, ocorreu a solicitação de pedido de depósito de patente no INPI n o BR , denominado Disposição Construtiva em Sistema de Exaustão de Aviários, em 10/06/2014. IV. AGRADECIMENTOS [11] A. Carniato, A. L. Bettiol, G. D. Uggioni, A. D. Bettiol, L. F. N. Passos, N. Penner, J. A. Romancini, A. C. Rodrigues, e W. A Silva. Desenvolvimento de um Sistema Integrado de Geração de Energia Elétrica para Aumento da Eficiência Energética de Aviários, VII CITENEL, Rio de Janeiro, [12] A. Carniato, A. L. Bettiol, G. D. Uggioni, A. D. Bettiol, L. F. N. Passos, N. Penner, J. A. Romancini, A. C. Rodrigues, e W. A Silva. Aproveitamento do fluxo de ar de exaustores em aviários para geração de energia elétrica, BRAZIL WINDPOWER 2014, Rio de Janeiro, [13] A. Carniato, A. L. Bettiol, G. D. Uggioni, A. D. Bettiol, L. F. N. Passos, N. Penner, J. A. Romancini, A. C. Rodrigues, e W. A Silva. Desenvolvimento de um Sistema Integrado de Geração de Energia Elétrica para Aumento da Eficiência Energética de Aviários, CIDEL 2014, Buenos Aires, Argentina, 2014.