Evaluation of two control technologies for activation of resistive heating system in swine nursery

Orientador: Luiz Antonio RossiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: O uso de sistemas de aquecimento em creches suínas é necessário para proporcionar conforto térmico e bem-estar aos animais dentro das instalações. A maioria dos equipamentos de fornecimento de calor utilizados na suinocultura demanda energia elétrica; cujo custo é sempre crescente. Portanto, há a necessidade de ajustes nos sistemas de aquecimento hoje empregados, com o intuito de viabilizar o uso racional de energia elétrica pelo setor. Deste modo, por meio da aplicação de um sistema eletrônico de controle da temperatura dentro das creches é possível manter o bem-estar e o desempenho produtivo do animal, com maior eficiência do uso de energia elétrica, em relação a dispositivos de controle tradicionais, como por exemplo, o termostato. O objetivo deste trabalho foi comparar duas tecnologias de controle de temperatura quanto ao uso racional de energia elétrica, manutenção das condições de conforto térmico e de desempenho produtivo dos animais em fase de creche. Os tratamentos estudados foram: resistências elétricas suspensas controladas por termostato digital simples, que representou a testemunha, e resistências elétricas suspensas controladas por controlador PID (Proporcional, integral e derivativo). Os tratamentos foram analisados quanto ao consumo de energia elétrica (kWh), consumo específico (kWh.kg? ¹), custo específico (R$.kg? ¹), demanda máxima de potência (kW), eficiência elétrica, ganho de peso (kg), conversão alimentar, taxa de mortalidade (%), temperatura de bulbo seco (°C), Índice de Temperatura e Umidade (ITU) e entalpia (kJ.kg? ¹ ar seco). O sistema de aquecimento resistivo com termostato manteve o ambiente mais tempo dentro da zona de conforto de temperatura em comparação ao sistema de aquecimento com controlador PID. No entanto, em relação aos índices de conforto térmico, o sistema de aquecimento com controlador PID proporcionou melhores condições de conforto em comparação ao sistema com termostato. Além disso, o sistema de aquecimento com controlador PID apresentou maiores valores de ganho de peso e menor consumo e custo específico de energia elétrica. Desta forma, concluiu-se que o sistema de aquecimento resistivo com controlador PID foi o que melhor atendeu as condições de conforto térmico dos leitões, foi o mais eficiente quanto ao uso de energia elétrica e o que proporcionou melhor desempenho produtivo aos animaisAbstract: The use of heating systems in nursery pigs is required to provide thermal comfort and welfare of animals within the facility. Most heat supply equipment used in swine electricity demand, whose cost is ever increasing. Thus, there is the need for adjustments to the heating systems used today, in order to facilitate the rational use of energy by industry. Thus, through the application of an electronic temperature control within the nurseries is possible to keep the welfare and the productive performance of the animal, more efficient use of electricity, compared to traditional control, such as example, the thermostat. The objective of this research had to compare two technologies for temperature control regarding the rational use of electricity, maintaining of thermal comfort and productive performance of the animals in the nursery phase. The treatments were: suspended electrical resistances controlled by a simple digital thermostat and suspended electrical resistances controlled by PID controller (proportional, integral and derivative). The treatments were analyzed regarding the electrical energy consumption (kWh), specific consumption (kWh.kg-¹), specific cost (R $.kg-1), maximum demand (kW), electrical efficiency, weight gain (kg), feed conversion, mortality rate (%), dry bulb temperature (° C), Temperature and Humidity Index (THI) and enthalpy (kJ.kg- ¹ dry air). The resistive heating system with thermostat kept more time environment within the comfort zone temperature compared to the heating system with the PID controller. However, regarding to thermal comfort indices, the heating system with PID controller provided better comfort conditions compared to the system with thermostat. Furthermore, the heating system with PID controller showed higher weight gain and lower specific consumption and cost of electricity. The resistive heating system with PID controller was that better provided the conditions for thermal comfort of pigs, was the most efficient regarding the use of electrical energy and which provided better performance for the animalsMestradoConstruções Rurais e AmbienciaMestra em Engenharia Agrícol