Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10174/11272

Title: Estudos de processos energeticamente eficientes de melhoria das características termo-higrométricas de edifícios para produção animal
Authors: Silva, José Júlio Braga Correia da
Advisors: Fernandes, Eduardo de Oliveira
Keywords: Arrefecimento passivo
Ventilação natural
Climatização para animais
Chaminé solar
Permutador de calor ar-solo
Suíno
Neutralidade térmica
Issue Date: 1999
Publisher: Universidade de Évora
Abstract: Os edifícios destinados à produção animal devem facultar as condições ambientais mais favoráveis à preservação da saúde e do bem-estar dos seus ocupantes e, consequentemente, à eficiência da produção. Entre essas condições assumem particular relevância as condições termo-higrométricas que, condicionando a transferência de calor entre os animais e o ambiente, podem prejudicar o seu bem-estar. No presente estudo foi analisado o recurso à utilização de meios e processos de climatização energeticamente eficientes e benignos para o ambiente, como forma de que, no interior de edifícios destinados à produção animal, sejam, tanto quanto possível, obtidas as condições termo-higrométricas requeridas. O estudo incidiu, fundamentalmente, na avaliação das potencialidades da utilização de meios naturais de climatização em edifícios de produção animal, no contexto climático mediterrânico, em situação de Verão. Como meios naturais de climatização foi estudado o recurso aos sumidouros naturais de calor: atmosfera e solo. Foi explorada a possibilidade de se intensificar a ventilação natural, através da utilização de chaminés solares. A chaminé solar tem o mérito de assegurar o caudal de ventilação necessário, particularmente durante o período do dia em que é vantajoso que a temperatura do ar no interior não ultrapasse a temperatura do ar no exterior. Foi estudada a utilização de permutadores de calor ar-solo no pré-arrefecimento do ar de admissão de um edifício. Foi ainda considerado o arrefecimento do ar, no interior de um edifício, através da evaporação de água. Depois de uma avaliação genérica da aplicação das várias estratégias de arrefecimento passivo aos edifícios de produção animal, são avaliadas as condições ambientais obtidas no interior de um edifício de produção animal com um sistema de arrefecimento passivo. Foi desenvolvido um modelo que permite prever a temperatura e a humidade relativa do ar no interior de um edifício de produção animal, em que a ventilação natural é intensificada através de uma chaminé solar e em que, como meio passivo de arrefecimento, se usa um conjunto de condutas enterradas. O grau de satisfação das exigências ambientais é avaliado através de um parâmetro de síntese designado índice de conforto, expresso pela percentagem de tempo, do período em apreço, em que as condições termo-higrométricas no interior do edifício pertencem ao domínio da neutralidade térmica. O modelo, que conceptualmente engloba três sub-modelos, permite ainda dimensionar a tubagem a instalar, nomeadamente no que diz respeito ao diâmetro, comprimento e número de tubos e permite, ainda, dimensionar a chaminé solar. O modelo desenvolvido constitui um importante instrumento para a avaliação do mérito das soluções adoptadas, qualquer que seja o grau de exigência requerido, para o alojamento de animais, no que diz respeito à densidade de alojamento, às soluções construtivas e aos meios auxiliares de climatização. ### ABSTRACT Livestock housing must provide environmental conditions favorable to the preservation of the animal health and welfare and, consequently, to the efficiency of animal production. The thermal environment has a particular relevance due to the fact that its effects on the energy balance of an animal affects its welfare. In the present study it was analyzed the use of several means and processes of climatization which are both energetically efficient and benign for the environment. These processes aim to achieve the required thermal environment inside a livestock building. This study is focused in the evaluation of the potentialities of the use of passive cooling systems in livestock buildings in the Mediterranean climatic context, through the utilization of natural heat sinks such as the atmosphere and the earth. Therefore, the possibility of increasing the natural ventilation through the use of solar chimneys has been studied. The solar chimney has the advantage of providing the necessary air flow rate, particularly during the period of the day where it is desirable that the internal air temperature does not exceed the external air temperature. The use of earth-air heat exchangers to cool the building inlet air has also been studied and the evaporative cooling of the air inside the building has been considered as well. The application of passive cooling systems to animal housing was evaluated. For this purpose a modal was developed that allows to foresee the temperature and relative humidity of the air inside a livestock building where the natural ventilation is assisted through a solar chimney and the air is cooled through its circulation in buried pipes. The degree of satisfaction of the thermal environmental requirements is evaluated through a synthesis parameter named comfort index, expressed by the percentage of time of the period of study (June to September) where, the temperature and the relative humidity of the indoor air belong to the thermoneutral zone. The model, that conceptually contains three sub-models, allows the dimensioning of the pipe grid, namely in respect to the diameter, length and number of pipes. The model enables the dimensioning of the solar chimney, as well. The developed model constitutes an important skill for the evaluation of the performance of the design solutions of the livestock buildings in respect to the stocking density, constructive solutions and the use of devices to provide solar-induced ventilation, earth cooling and evaporative cooling. iv
URI: http://hdl.handle.net/10174/11272
Type: doctoralThesis
Appears in Collections:BIB - Formação Avançada - Teses de Doutoramento

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