Climatização de Incubatórios: Conceitos e aplicações Thomas A. C. Calil Gerente de Operações Pas Reform do Brasil

Conceitos de Ventilação ou Climatização vem sendo largamente aplicados

nos incubatórios brasileiros, sobretudo nas condições em que os rendimentos de incubação não são alcançados de forma satisfatória e as perdas são representadas principalmente por mortalidade em fase final de desenvolvimento, por volta de 19 a 21 dias de incubação.

Neste artigo discutiremos modelos de ventilação comumente empregados, ressaltando suas vantagens e desvantagens, associando-as aos princípios básicos de ventilação, como propriedades do ar e seu comportamento. Mas, antes de qualquer discussão sobre possíveis influências da ventilação sobre o desenvolvimento embrionário e qualidade dos pintos (tema para um capítulo a parte), é importante categorizarmos os sistemas de acordo com a aplicação pretendida, ou seja: climatização para equipamentos estágio múltiplo e para equipamentos estágio único. Abaixo algumas características dos dois sistemas:

Estágio ÚnicoEstágio ÚnicoEstágio ÚnicoEstágio Único Estágio MúltiploEstágio MúltiploEstágio MúltiploEstágio Múltiplo Vazão média real* Vazão média real* Vazão média real* Vazão média real* necessária por 1.000 necessária por 1.000 necessária por 1.000 necessária por 1.000 ovosovosovosovos

2,0m³/h 1,2 cfm

10m³/h 6 cfm

* Valores nominais são mais altos Obs.: Esse quadro referencia incubadoras, visto que todos os nascedouros são estágio único

Analisando-se a tabela acima é fácil entender que a climatização depende severamente do sistema de incubação adotado, sendo mais onerosa e complexa para sistemas de incubação estágio múltiplo. Essa tabela nos leva a refletir e automaticamente formular a seguinte questão: “Porque as diferenças são tão grandes se a ventilação deveria ter a mesma função já que ambas as máquinas incubam os mesmos ovos?”

A resposta para essa intrigante pergunta pode ser solucionada com a interpretação da tabela abaixo, que nada mais é do que um comparativo que mostra as funções da ventilação e sua criticidade conforme o sistema de incubação adotado, ou seja, quanto cada função da ventilação representa de importância para a incubação:

Tabela 02. Criticidade de cada função da ventilação de acordo com o sistema de ventilação. Estágio ÚnicoEstágio ÚnicoEstágio ÚnicoEstágio Único Estágio MúltiploEstágio MúltiploEstágio MúltiploEstágio Múltiplo Fornecimento de OFornecimento de OFornecimento de OFornecimento de O2222 3 2 Remoção de CORemoção de CORemoção de CORemoção de CO2222 3 2 Pressão AmbientePressão AmbientePressão AmbientePressão Ambiente 2 5 Distribuição de arDistribuição de arDistribuição de arDistribuição de ar na máquinana máquinana máquinana máquina 1 5 RefrigeraçãoRefrigeraçãoRefrigeraçãoRefrigeração 1 5 TotalTotalTotalTotal

1 = Não crítico; 5 = Muito Crítico Por essa análise, mais uma vez, podemos perceber que a climatização para

sistemas de incubação estágio único não apresenta a mesma criticidade que a climatização para sistemas estágio múltiplo, principalmente no que se refere á

refrigeração, pois, comumente, máquinas estágio múltiplo trabalham com sistema de refrigeração total ou parcialmente dependente de renovação de ar, ou seja, para tentar resfriar a carga de ovos incubada o equipamento faz uso da substituição mais freqüente (mais trocas por minuto) de ar.

Resumindo e compreendendo os pontos mais importantes: - FFFFornecimento de Oornecimento de Oornecimento de Oornecimento de O2222 e remoção de COe remoção de COe remoção de COe remoção de CO2222:::: para estágio múltiplo é pouco

crítico em relação ao estágio único, pois no primeiro caso a idade média dos embriões gira em torno de 9 a 11 dias, ao passo que no segundo caso esta chega a 19 dias, período de maiores demandas desses gases. Nesse período, entretanto, as máquinas estágio único têm capacidade de fornecimento de até 4 vezes a necessidade embrionária, uma vez que tal necessidade é variável em função dos constantes avanços genéticos do embrião de frango de corte.

Em muitos casos a importância do O2 é superestimada, levando á diagnósticos imprecisos dos problemas comuns nos incubatórios brasileiros já que o consumo de oxigênio pelos embriões é extremamente baixo. Existe um procedimento simples de “tira-teima” em relação ao consumo de O2. Basta estar munido de um medidor de CO2 na planta de incubação e medirmos o nível desse gás no plenum de entrada de ar (corredor). Geralmente, depende da altitude e das taxas de renovação da sala, encontraremos um valor entre 300-900ppm. Se medirmos o mesmo ar na saída das máquinas, exatamente no plenum de exaustão, encontraremos um valor maior, resultante da queima de O2 pelos embriões. Entretanto esse valor dificilmente ultrapassará 2.500ppm, o que, do ponto de vista incubação é um valor perfeitamente aceitável para o desenvolvimento embrionário (lembramos que equipamentos estágio único com controle de CO2 trabalham com níveis por volta de 4.000 a 5.000 em uma máquina cheia de embriões com 19 dias. Obs: a utilização de um medidor de O2 é até mais indicada, entretanto é um instrumento caro e pouco comum, por isso o nível de CO2 é utilizado mais freqüentemente como uma inferência da taxa metabólica, visto que em condições normais de incubação CO2 e O2 apresentam níveis inversamente proporcionais (onde há muito de um, há pouco do outro, e vice versa).

---- Pressão ambiente:Pressão ambiente:Pressão ambiente:Pressão ambiente: Por questões sanitárias, devemos obedecer ao fluxo de ar das áreas mais limpas para as áreas mais sujas e isso se dá através do controle da pressão estática diferencial. Entretanto, o controle de pressão para sistemas estágio múltiplo desempenha um papel muito mais importante e crítico e, para entender o porquê de se controlar essa variável, convém conceituarmos melhor esse tema. A pressão que utilizamos em incubatórios é sempre obtida em referência à algum outro ambiente e o mais comum é o ambiente atmosférico. Portanto, quando identificamos em um painel de controle de pressão um valor de 10Pa (equivalente a 0,04pol col H2O) isso significa que a pressão neste ambiente equivale à diferença indicada no painel em relação ao ambiente externo ou adjacente, conforme a configuração do sistema. Por isso a mesma pressão diferencial mostrada em painéis situados em diferentes altitudes não necessariamente será a mesma pressão absoluta. A pressão usualmente utilizada é a pressão estática, que é a força exercida pelo fluxo de ar em relação á perpendicular das paredes do ambiente pressurizado (dutos, salas de incubação, incubadoras, plenums etc). Sabendo disso, fica simples entender sua importância no fornecimento de volume ar para as máquinas, pois, mantendo-se as pressões controladas numa sala de incubação, a força que o ar faz para “entrar” em uma máquina é constante, sendo a única variação a habilidade do equipamento de

“permitir” ou não a entrada de mais ou menos volume de ar através dos dampers(válvulas) de entrada.

Isso é importante, pois se não controlamos a pressão de uma sala e se houver diferenças na abertura de dampersrealmente) a força que o ar fará para entrar nas máquinas será variável, conseqüentemente o volume de ar insuflado não corresponderá ao necessário para a carga de ovos na máquina.volume fixo (sem controle de pressão) de ar em uma sala e em dado momento as máquinas estão com uma abertura de damper e por uma razão ou outra as máquinas alternam essa abertura, para mais ou para menos.

Os desenhos esquemáticos abaixo (cenário 01 e 02) explicam melhor a importância do controle de pressão para esses casos. Num primeiro momento (cenário 01) a máquina 02 recebe uma pressão de entrada de ar e quando outras máquinas do mesmo ambiente (maq 4 e 5) alternpermitem maior passagem de ar para seu interior (cenário 02) haverá um volume menor de ar na sala e conseqüentemente menor pressão. Isso fará com que a oferta de ar para a máquina 02 (neste exemplo) varie independentemente de seu funcionamento.

Concluindo, o controle de pressão deve sempre estar alinhado com volumes variáveis de injeção de ar no ambiente.

Assim, conforme a tabela 02, o controle de pressão nos sistemas de incubação estágio múltipla oferta uniforme e constante de ar para o equipamento, pois esses sistemas trabalham com entrada forçada de ar. Isso porque, em outras palavras, o ar em máquinas estágio múltiplo é empurrado para a máquina e nos casos de estágio único ele é puxado (uma vez que sistemas eficientes de estágio único trabalham com pressão negativa no interior do gabinete).

---- Distribuição de ar na máquina: Distribuição de ar na máquina: Distribuição de ar na máquina: Distribuição de ar na máquina:

pressão estática, sobretudo para sistemas importante também não só manter o controle de pressão de modo que ela se mantenha estável, mas sim sabermos quais os valores ideais para manutenção

ada de mais ou menos volume de ar através dos dampers

Isso é importante, pois se não controlamos a pressão de uma sala e se houver diferenças na abertura de dampers entre as máquinas dessa sala (e há realmente) a força que o ar fará para entrar nas máquinas será variável, conseqüentemente o volume de ar insuflado não corresponderá ao necessário para a carga de ovos na máquina. Isso ocorre quando insuflamos determinado volume fixo (sem controle de pressão) de ar em uma sala e em dado momento as máquinas estão com uma abertura de damper e por uma razão ou outra as máquinas alternam essa abertura, para mais ou para menos.

os esquemáticos abaixo (cenário 01 e 02) explicam melhor a ole de pressão para esses casos. Num primeiro momento

(cenário 01) a máquina 02 recebe uma pressão de entrada de ar e quando outras máquinas do mesmo ambiente (maq 4 e 5) alternam a abertura de damper e permitem maior passagem de ar para seu interior (cenário 02) haverá um volume menor de ar na sala e conseqüentemente menor pressão. Isso fará com que a oferta de ar para a máquina 02 (neste exemplo) varie independentemente de seu

Concluindo, o controle de pressão deve sempre estar alinhado com volumes variáveis de injeção de ar no ambiente.

Assim, conforme a tabela 02, o controle de pressão nos sistemas de incubação estágio múltiplo é mais crítico (criticidade 02 versus 05a oferta uniforme e constante de ar para o equipamento, pois esses sistemas trabalham com entrada forçada de ar. Isso porque, em outras palavras, o ar em máquinas estágio múltiplo é empurrado para a máquina e nos casos de estágio

uma vez que sistemas eficientes de estágio único trabalham pressão negativa no interior do gabinete).

Distribuição de ar na máquina: Distribuição de ar na máquina: Distribuição de ar na máquina: Distribuição de ar na máquina: Como vimos, é importante controlar pressão estática, sobretudo para sistemas estágio múltiplo. Entretanto é

não só manter o controle de pressão de modo que ela se mantenha estável, mas sim sabermos quais os valores ideais para manutenção

ada de mais ou menos volume de ar através dos dampers

Isso é importante, pois se não controlamos a pressão de uma sala e se entre as máquinas dessa sala (e há

realmente) a força que o ar fará para entrar nas máquinas será variável, conseqüentemente o volume de ar insuflado não corresponderá ao necessário

Isso ocorre quando insuflamos determinado volume fixo (sem controle de pressão) de ar em uma sala e em dado momento as máquinas estão com uma abertura de damper e por uma razão ou outra as

os esquemáticos abaixo (cenário 01 e 02) explicam melhor a ole de pressão para esses casos. Num primeiro momento

(cenário 01) a máquina 02 recebe uma pressão de entrada de ar e quando outras am a abertura de damper e

permitem maior passagem de ar para seu interior (cenário 02) haverá um volume menor de ar na sala e conseqüentemente menor pressão. Isso fará com que a oferta de ar para a máquina 02 (neste exemplo) varie independentemente de seu

Concluindo, o controle de pressão deve sempre estar alinhado com

Assim, conforme a tabela 02, o controle de pressão nos sistemas de 05) para garantir

a oferta uniforme e constante de ar para o equipamento, pois esses sistemas trabalham com entrada forçada de ar. Isso porque, em outras palavras, o ar em máquinas estágio múltiplo é empurrado para a máquina e nos casos de estágio

uma vez que sistemas eficientes de estágio único trabalham

é importante controlar estágio múltiplo. Entretanto é

não só manter o controle de pressão de modo que ela se mantenha estável, mas sim sabermos quais os valores ideais para manutenção

da pressão estática, pois valores muito altos promovem anomalias na distribuição de ar no interior do gabinete de incubação.

Em uma situação em que a pressão estática da sala de incubação é elevada, haverá um volume exagerado de ar para entrar na máquina, que tem suas dimensões de entrada de ar fixas transversal dos dutos de entrada de ar é a mesma, havendo maior volumemesmo passará com uma velocidade mais elevada, comprometendo sua distribuição no gabinete.

Quando a pressão exercida pelo ar para o interior da máquina é elevada o

ar passa com elevada velocidade para o interior do equipamentoque a rota de distribuição seja alterada, sendo que o ar cria “atalhos”houver menor resistência à sua passagem, pois, como é sabido, o ar busca sempre o caminho de menor resistência e isso é exponencialmente relacionado com a velocidade que o mesmo passa por uma secção transversal de estrangulamento.Dessa forma, não haverá o adequadas vezes causa problemas relacionados à temperatura de incubaçãomortalidade embrionária tardia (acima de 18 dias)erroneamente associados com falta de oxigenação como causa primária, maimportante frisar que a causa primária é aumento de temperatura por má circulação de ar, o que posteriormente leva á um aumento na demanda de oxigênio pelo embrião, que neste momento já não consegue absorvertransportar o volume necessário desse gásproblema clínico no incubatório o aumento da mortalidade embrionária tardia, na maioria das vezes até o ponto de bicagem interna no nascedouro.

---- RefrigeraçãoRefrigeraçãoRefrigeraçãoRefrigeração: Este item está diretamente relacionado ao anterior, o que já nos leva a predizer que quanto mais volume de ar um equipamento exigeimportante e complexo é o sistema de climatização do incubatório para prover as máquinas e os embriões de refrigeração.sabemos que máquinas (estágio múltiplo modelo prateleira) precisam de maiores cuidados em relação à ventilação do que máquinas com circuitos de serpentina (estágio múltiplo modelo carrinho e estágio único

da pressão estática, pois valores muito altos (mesmo estáveis e controlados) promovem anomalias na distribuição de ar no interior do gabinete de incubação.

Em uma situação em que a pressão estática da sala de incubação é elevada, haverá um volume exagerado de ar para entrar na máquina, que tem suas dimensões de entrada de ar fixas e dimensionadas. Ou seja, como a secção transversal dos dutos de entrada de ar é a mesma, havendo maior volume

passará com uma velocidade mais elevada, comprometendo sua O esquema abaixo ilustra esses acontecimentos

Quando a pressão exercida pelo ar para o interior da máquina é elevada o ar passa com elevada velocidade para o interior do equipamentoque a rota de distribuição seja alterada, sendo que o ar cria “atalhos”

menor resistência à sua passagem, pois, como é sabido, o ar busca sempre o caminho de menor resistência e isso é exponencialmente relacionado com a velocidade que o mesmo passa por uma secção transversal de estrangulamento.Dessa forma, não haverá o adequado fluxo de ar sobre os ovos, o que na maioria das vezes causa problemas relacionados à temperatura de incubaçãomortalidade embrionária tardia (acima de 18 dias). Tais problemas são erroneamente associados com falta de oxigenação como causa primária, maimportante frisar que a causa primária é aumento de temperatura por má circulação de ar, o que posteriormente leva á um aumento na demanda de oxigênio pelo embrião, que neste momento já não consegue absorver

o volume necessário desse gás. Casos assim apresentam como problema clínico no incubatório o aumento da mortalidade embrionária tardia, na maioria das vezes até o ponto de bicagem interna no nascedouro.

Este item está diretamente relacionado ao anterior, o que va a predizer que quanto mais volume de ar um equipamento exige

importante e complexo é o sistema de climatização do incubatório para prover as máquinas e os embriões de refrigeração. Então, em termos de criticidade, já sabemos que máquinas desprovidas de sistema de refrigeração por serpentina (estágio múltiplo modelo prateleira) precisam de maiores cuidados em relação à ventilação do que máquinas com circuitos de serpentina (estágio múltiplo

e estágio único).

(mesmo estáveis e controlados) promovem anomalias na distribuição de ar no interior do gabinete de incubação.

Em uma situação em que a pressão estática da sala de incubação é elevada, haverá um volume exagerado de ar para entrar na máquina, que tem

e dimensionadas. Ou seja, como a secção transversal dos dutos de entrada de ar é a mesma, havendo maior volume de ar, o

passará com uma velocidade mais elevada, comprometendo sua O esquema abaixo ilustra esses acontecimentos:

Quando a pressão exercida pelo ar para o interior da máquina é elevada o ar passa com elevada velocidade para o interior do equipamento e isso faz com que a rota de distribuição seja alterada, sendo que o ar cria “atalhos” onde

menor resistência à sua passagem, pois, como é sabido, o ar busca sempre o caminho de menor resistência e isso é exponencialmente relacionado com a velocidade que o mesmo passa por uma secção transversal de estrangulamento.

do fluxo de ar sobre os ovos, o que na maioria das vezes causa problemas relacionados à temperatura de incubação e

. Tais problemas são erroneamente associados com falta de oxigenação como causa primária, mas é importante frisar que a causa primária é aumento de temperatura por má circulação de ar, o que posteriormente leva á um aumento na demanda de oxigênio pelo embrião, que neste momento já não consegue absorver e

Casos assim apresentam como problema clínico no incubatório o aumento da mortalidade embrionária tardia, na maioria das vezes até o ponto de bicagem interna no nascedouro.

Este item está diretamente relacionado ao anterior, o que va a predizer que quanto mais volume de ar um equipamento exige mais

importante e complexo é o sistema de climatização do incubatório para prover as Então, em termos de criticidade, já

desprovidas de sistema de refrigeração por serpentina (estágio múltiplo modelo prateleira) precisam de maiores cuidados em relação à ventilação do que máquinas com circuitos de serpentina (estágio múltiplo

DimensionamentDimensionamentDimensionamentDimensionamento do projeto de Ventilação:o do projeto de Ventilação:o do projeto de Ventilação:o do projeto de Ventilação: Independentemente do modelo de incubação a ser utilizado, os critérios

para o dimensionamento do projeto devem ser o mesmo, variando apenas as capacidades, que devem ser obtidas junto aos fabricantes de equipamentos de incubação.

Primeiramente deve ser realizada uma análise geográfica da situação, obtendo-se dados climáticos históricos como por exemplo:

- Média da temperatura máxima - Média da temperatura mínima - Média da umidade relativa máxima - Média da umidade relativa mínima - Ventos predominantes (especialmente para projetos novos) - Altitude Para isso basta consultar históricos climáticos disponíveis na internet, em

órgãos oficiais de meteorologia ou em programas de sistemas de ventilação, que fornecem informações mais detalhadas das sazonalidades de cada região. A figura abaixo mostra um exemplo de tais históricos.

De posse dessas informações é conveniente conversar com o cliente na tentativa de obter dados mais regionais, caso estes não estejam completamente disponíveis. Em conversa com o cliente para definição dos parâmetros adotados e dos níveis de controle a serem utilizados, convém lembrá-lo dos parâmetros exigidos pelos equipamentos de incubação no que se refere às tolerâncias utilizadas. Isso porque o custo inicial de um projeto de ventilação está primariamente relacionado á demanda de ar dos equipamentos de incubação escolhidos bem como ás condições climáticas da região (amplitudes) e, secundariamente, ao nível de tolerância exigida pelos equipamentos de incubação.

Em outras palavras o custo do projeto obedecerá às variáveis em função do sistema de incubação escolhido:

VariávelVariávelVariávelVariável Estágio MúltiploEstágio MúltiploEstágio MúltiploEstágio Múltiplo Pas ReformPas ReformPas ReformPas Reform Demanda de arDemanda de arDemanda de arDemanda de ar Alta Baixa TolerânciaTolerânciaTolerânciaTolerância Baixa Alta

Dessa forma, projetos de ventilação estágio múltiplo, por demandarem

muito ar com pouca tolerância (estágio múltiplo utiliza, por exemplo temperatura de 25°C + 2°C e estágio único utiliza 25°C + 5°C), são os projetos mais complexos, mais caros e, conseqüentemente, de maior custo de operação.

Quanto às condições climáticas do local onde o projeto será executado o fator umidade relativa não desempenha um papel importante no custo do investimento, mas importantíssimo no funcionamento, o que será discutido mais adiante, de acordo com o modelo de ventilação proposto. Já a temperatura desempenha papel primordial no custo do projeto e, financeiramente, os projetos em regiões frias são mais beneficiados do que os projetos em regiões quentes. Resumindo: o investimento é menor no sistema de aquecimento do que no sistema de refrigeração. Portanto, projetos em regiões frias e de baixa amplitude térmica diária são os economicamente mais viáveis e tecnicamente mais estáveis.

Munido de todas essas informações, um estudo psicrométrico é necessário, relacionando os parâmetros físicos a serem estudados. A figura abaixo mostra um exemplo de como esse estudo psicrométrico é feito, visando o correto dimensionamento do projeto, não o deixando sub nem super dimensionado em relação á aquecimento e refrigeração.

Fonte: Diagrama de Mollier versão 3.38. Dados apenas para ilustração, não caracterizando informações reais de qualquer localidade, nem dimensionamento real para qualquer localidade.

Nos dois exemplos acima, um com temperatura inicial de 15°C e outro

35ºC as demandas de equipamentos e capacidades são calculadas para aquecimento (figura da esquerda) e para refrigeração (figura da direita) pode-se calcular as necessidades de aquecimento e refrigeração (considerando altitude de 700m acima do nível do mar e as respectivas pressões de trabalho dos equipamentos de gerenciamento de ar). No exemplo, a refrigeração terá uma entalpia negativa de 64,12kJ por kg de ar, ou seja, tiraremos essa quantidade de energia do ar (numa mesma vazão estipulada para máquinas – 15.000m³/h). Para o caso de aquecimento a entalpia positiva será de 24,05kJ por kg de ar, considerando a umidade relativa estimada. Portanto há um maior custo energético na refrigeração do que no aquecimento, o que se manifestará em custos reais de operação.

Além das ilustrações acima, o cálculo do projeto de ventilação irá envolver a quantidade de ambientes a se controlar pressão estática, umidade relativa e temperatura, bem como o mecanismo pelo qual esses controles são realizados. Isso é variável conforme o conceito e princípio de ventilação adotado, que será discutido adiante, no final desse capítulo.

Pontos importantes para a escolha do projeto de Ventilação:Pontos importantes para a escolha do projeto de Ventilação:Pontos importantes para a escolha do projeto de Ventilação:Pontos importantes para a escolha do projeto de Ventilação: Um sistema de ventilação de incubatório deverá tranqüilizar o incubador

em relação ás variáveis físicas externas à máquina e, tal tranqüilidade, quando quebrada, deve ser rastreada e associada á problemas decorrentes da incubação propriamente dita. Ou seja, na eventualidade de um problema de ventilação, seus possíveis reflexos devem ser fáceis de serem reconhecidos e isso é conseguido

quando se associa em um sistema centralizado de controle as informações de funcionamento das máquinas, resultados de eclosão e qualidade bem como histórico climático da planta em um módulo interno de Rastreabilidade.

Portanto, em uma situação ideal, o controle climático do incubatório deve estar ligado ao controle zootécnico do mesmo (eclosão e qualidade) e aos controles de manutenções (preventivas e corretivas) de modo a fornecer rápida e eficientemente todas as informações necessárias de forma seguramente relacionadas.

Desconsiderando a eventualidade de problemas, a interconexão entre os sistemas acima auxiliará o incubador a gerenciar melhor o andamento de cada processo da incubação e suas interações. O acesso centralizado trará facilidades de manejo e gerenciamento de dados que a simples junção de folhas de leituras com relatórios de anomalias por meios físicos jamais trarão.

Abaixo esquema ilustrando Sistema Central de Controle Climático. Outra análise importante é a facilidade e entendimento do funcionamento

de cada sistema e para isso deve ser levado em consideração a quantidade de equipamentos, de painéis e de controles a serem instalados. Isso poderá ser elucidado avaliando os conceitos de projeto de ventilação disponíveis.

Convém também que o sistema de ventilação seja fornecido por empresas especializadas em incubação, preferencialmente fornecedoras de sistemas de incubação. Assim, o projeto de ventilação será otimizado e estará perfeitamente ajustado ao sistema, não correndo riscos de sub ou super dimensionamento em qualquer parâmetro físico controlado, sendo mais fácil administrar eventuais problemas de qualidade e desempenho do incubatório. No caso de fornecedores múltiplos (um para ventilação e um para incubação) a administração desses eventuais problemas de qualidade e desempenho será complicada devido ao constante “empurra-empurra” entre fornecedores onde cada um tentará transferir responsabilidades ao outro sendo o cliente, por fim, o penalizado.

Conceitos de projeto de Ventilação:Conceitos de projeto de Ventilação:Conceitos de projeto de Ventilação:Conceitos de projeto de Ventilação: Atualmente existem três conceitos de projeto de ventilação em uso, cada

qual com suas características, custos de instalação e de operação. Sistemas de ventilação denominados “adiabáticos” comuns não foram considerados, pois se mostram ineficientes e comumente não acompanham controle de pressão e aquecimento adequados.

Abaixo podemos verificar dados dos mesmos, todos com exemplo básico de lay out para uma planta com duas salas de incubação e duas de eclosão.

- Sistema HVAC individualSistema HVAC individualSistema HVAC individualSistema HVAC individual

Este sistema se caracteriza basicamente pela utilização de um ou dois

aparelhos de ar condicionados denominados roof top para fazer o controle de temperatura e auxiliar no controle de pressão estática, uma vez que alguns modelos apresentam volume variável em função da presença de válvulas que regulam entrada e retorno de ar. O sistema de aquecimento é normalmente realizado por combustão, utilizando para isso gás GLP na maioria dos casos. Fontes alternativas para aquecimento, como por exemplo, com água quente ainda estão em fase de estudo.

Quando a demanda de ar está plenamente atendida, os equipamentos com sistema de volume de ar variável acionam válvulas que promovem o retorno desse ar, evitando assim re-trabalho com climatização de ar excedente. O inconveniente desse sistema de retorno de ar é maior nas salas de nascedouros e pintos dos sistemas convencionais de incubação (estágio múltiplo), pois o ar retornado carrega consigo quantidade considerável de penugem, o que acarreta em entupimento dos filtros e estrangulamento do sistema, trazendo maiores custos com manutenção corretiva, bem como mão de obra para manutenção preventiva, uma vez que se recomenda lavá-los a cada nascimento.

Para umidificação o sistema apresenta melhor funcionamento através da utilização associada de vapor, gerado por um equipamento também à combustão de gás. É possível utilizar-se de controle de umidade evaporativa (discos centrífugos de umidade) que são mais baratos e evitam o consumo de gás e a instalação de rede pressurizada para o gás. Entretanto, como grande desvantagem da utilização de evaporação para umidificação, está a altíssima capacidade de resfriamento pontual causada pela evaporação de água. Isso significa que nos arredores do equipamento (onde a água sofre evaporação) a temperatura tende a ser menor, formando uma zona de microclima na sala de incubação ou nascimento.

Por exemplo: a evaporação de 1 ml de água para cada m³ de ar em um determinado ponto da sala, promoverá uma redução local de temperatura de 2,7°C, caso a sala de incubação esteja em 25 °C (veja os círculos vermelhos e azuis na imagem abaixo – Diagrama de Mollier 3.38) e promoverá um aumento

momentâneo na umidade relativa de cerca de 14% (de 50% para 64% no exemplo).

Uma desvantagem desse sistema é a quantidade de equipamentos

instalados no incubatório, o que trará custos de instalação e manutenção, pois algumas premissas básicas devem ser atendidas como a elaboração dos seguintes sistemas: rede de água para condensação, rede de sensores interligados, sistemas de tubos para controle de pressão, rede elétrica interligando os dois equipamentos de cada sala. Isso fará com que na laje ou forro da planta haja uma complexa malha interligando todos esses sistemas e isso se apresenta caro na implantação e na operação, a qual normalmente é feita por equipe terceirizada.

- Sistema ConvencionalSistema ConvencionalSistema ConvencionalSistema Convencional O sistema de climatização chamado convencional é caracterizado

principalmente por uma central de tratamento de ar que está interligada aos vários ambientes a serem climatizados por meio de dutos. O agente de climatização pode ser por via evaporativa (que eleva a umidade relativa) associada à resistências elétricas ou então pode ser via serpentinas de refrigeração associadas a resistências elétricas. É um sistema geralmente mais barato que o anterior e atende aos requisitos de demanda de ar. Entretanto, como desvantagens podemos destacar alguns pontos principais, como o próprio sistema de dutos, os sistemas de controle de pressão estática e os sistemas de controle de umidade relativa.

O sistema de dutos apresenta como complicador número 01 a questão sanitária, uma vez que, na maioria dos casos, o mesmo apresenta pequenas

dimensões (uma tentativa de economia no projeto), dificultando assim o acesso de pessoal para execução dos procedimentos de limpeza e desinfecção.

Outro agravante do sistema de dutos é a perda de carga, seja de temperatura, seja de velocidade de ar (pressão). Em relação á temperatura, as perdas chegam da ordem de 2 a 4 °C, ou seja, para se obter uma temperatura de 26°C em determinado ambiente, pode ser necessário injetar o ar no sistema de dutos a uma temperatura de até 22°C. Esse delta de 4°C é traduzido em custo para a operação do projeto, o que a longo prazo pode não justificar os valores mais baixos inicialmente investidos.

As perdas de carga (pressão e velocidade de ar) mais importantes produzidas nos dutos são principalmente decorrentes de variações na direção e/ou na magnitude dos mesmos, por exemplo: encaixes, reduções, derivações, cotovelos (principalmente menores que 90°). Essas perdas somam-se às perdas causadas pelo atrito (fricção) do ar nas paredes ao longo do duto. O exemplo abaixo (fonte: Multivac) mostra essas perdas em um duto com derivação em que a velocidade do ar é 5,8m/s. Neste exemplo, apenas pela derivação do duto as perdas em pressão na derivação (curva) em “V” chega a aproximadamente 1,44 Pa, havendo também, logicamente, perda na velocidade do ar da ordem de 0,8m/s considerando a derivação total com comprimento de duto de 1,4m.

O controle de umidade relativa se dá principalmente por evaporação, e

isso pode se tornar um agente complicador em casos de contaminação, pois a rede de dutos fica constantemente umedecida, favorecendo a proliferação de micro organismos (fungos) patogênicos aos pintos/embriões/ovos. No caso do controle de umidade relativa ser localizado na sala de incubação/eclosão, a criação de micro-clima pontual será conforme descrito no conceito anterior.

- Sistema HVAC com caixa de ventilaçãoSistema HVAC com caixa de ventilaçãoSistema HVAC com caixa de ventilaçãoSistema HVAC com caixa de ventilação

Esse sistema se destaca por ser o mais barato e simples de operação, com resultados eficientes no controle de Temperatura, Umidade Relativa e Pressão Estática. Esse sistema se apresenta pela presença de equipamentos HVAC normalmente aquecidos e refrigerados com água, o que interliga outros sistemas do incubatório (incubadoras, nascedouros, máquinas de lavar, duchas) fazendo dessa forma, com que os custos de sua implantação sejam diluídos. Esses equipamentos, bem como discos rotacionais de umidade relativa se encontram em um ambiente fechado, denominado “caixa de ventilação” com controle de temperatura, umidade relativa e pressão estática. Uma caixa de ventilação poderá climatizar até quatro ambientes ou mais (duas salas de incubação e duas de eclosão, por exemplo) com pressão estática diferenciada, compartilhando set points de temperatura e umidade relativa.

No interior da caixa, trabalha-se com a pressão estática elevada (cerca de 30Pa ou 0,12pol H2O) e para cada ambiente a ser climatizado há uma saída controlada por válvulas ligadas aos pressostatos de tais ambientes. Com a demanda de ar de um ambiente, sua válvula permitirá maior insuflamento de ar, corrigindo as pressões. Isso ocorre de forma independente para tantos quantos forem os ambientes a serem climatizados (cada ambiente tem um sistema de válvulas e um painel de controle individual). Ou seja, a pressão interior elevada, permitirá que os ambientes adjacentes sempre recebam volume de ar climatizado adequadamente. Abaixo uma ilustração dos painéis de controle climático e de incubatório com esse sistema, que não apresenta equipamentos nem dutos nas lajes ou forros, permitindo fácil acesso e higienização.

Controle de Pressão Controle de temperatura Sistema integrado de Controle

Em relação à umidade relativa, o uso de discos rotacionais não acarretará

na criação dos microclimas citados em conceitos anteriores, pois a perda de calor em função da evaporação se dará no interior da caixa de ventilação, fazendo com que o sistema evaporativo na realidade auxilie o sistema de resfriamento, poupando-o de trabalho sempre que houver evaporação. O ar, uma vez umidificado e homogenizado à uma pressão de 30Pa será então disponibilizado para cada ambiente, conforme a necessidade.

Nos casos em que a pressão estática está controlada na caixa de ventilação e as salas (incubação e/ou eclosão) não necessitem volume de ar, o painel de controle do equipamento HVAC acionará um inversor de freqüência, fazendo com que o volume injetado na caixa seja variável em função da necessidade, o que culmina com significativa economia de energia e atendimento das necessidades do embrião incubado, pois o volume e as propriedades físicas do ar estarão dentro dos padrões estabelecidos pelos equipamentos. Além do sistema de inversão de freqüência o sistema acionará o retorno de ar da própria caixa de ventilação, fazendo com que a renovação de ar externo seja diminuída e maior volume de ar fresco (não externo) seja re-circulado, aumentando ainda mais a eficiência da climatização, diminuindo o custo operacional. Como a re-circulação ocorre dentro da caixa de ventilação, não há circulação de penugem pelo sistema, não sendo necessária a mesma freqüência de manutenções preventivas e corretivas do primeiro conceito exposto.

Forro de incubatório com sistema de incubação estágio único e climatização modelo HVAC com

caixa de ventilação. Notar a ausência de malha hidráulica de condensação, de umidade, rede

elétrica, sensores e cabeamentos em geral, o que facilita biossegurança e torna o custo

operacional mais baixo do que os sistemas anteriormente descritos