Análise de aproveitamento energético com a utilização de microturbinas eólicas na saída de exaustores de aviários

Abstract

Aviários de grande porte necessitam de quantidade elevada de energia elétrica para manter em funcionamento potentes exaustores, que contribuem para o bem-estar e crescimento adequado das aves. Devido ao elevado volume de ar necessário para manter uma temperatura ideal e renovar o ar no interior do aviário, parte da energia é perdida, tonando-se atrativo o seu aproveitamento. O objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade da implementação de microturbinas eólicas na saída dos exaustores utilizados em aviários. Para isso, foram feitas diversas medições de velocidade do vento na saída de um exaustor em um aviário específico, e utilizado um disco atuador para simular a influência de uma microturbina eólica no escoamento do ar de exaustão na realização das medições. A partir dessas medições foram feitas várias análises para a obtenção da posição ótima de instalação da microturbina eólica e a potência ótima de geração, obtendo-se uma posição de 0,4 m de distância do bocal de saída do exaustor com uma potência nominal de aproximadamente 90 W. Com isso, considerando o melhor cenário, chegou-se a uma geração mensal para a microturbina de 65,7 kWh, gerando uma economia mensal de R$ 44,96 e um retorno do investimento de 3,7 anos. Já para a hipótese mais conservadora, obteve-se uma geração mensal de energia elétrica de 17,93 kWh, gerando uma economia mensal de R$ 12,27 e um tempo de retorno do investimento de aproximadamente 13 anos. Portanto, a partir dos cenários apresentados, conclui-se que a implementação de uma microturbina eólica não se mostra economicamente atrativa para o caso conservador, já para o caso do melhor cenário a atratividade é mais elevada, porém com maior incerteza associada.

Large aviaries need a high amount of electrical energy to keep powerful exhaust fans in operation, which contribute to the well-being and adequate growth of the birds. Due to the high volume of air needed to maintain an ideal temperature and renew the air inside the aviary, part of the energy is lost, making its use attractive. The objective of this work is to analyze the feasibility of implementing wind microturbines at the output of exhaust fans used in aviaries. For that, several wind speed measurements were made at the exit of an exhaust fan in a specific poultry house, and an actuator disc was used to simulate the influence of a wind microturbine on the exhaust air flow when making the measurements. From these measurements several analyses were made to obtain the optimal installation position of the micro wind turbine and the optimal power generation, obtaining a position of 0.4 m away from the exhaust nozzle with a rated power of approximately 90 W. Thus, considering the best scenario, the monthly generation of the microturbine would be 65.7 kWh, generating a monthly savings of R$ 44.96 and a return on investment of 3.7 years. For the most conservative hypothesis, the monthly electricity generation would be 17.93 kWh, generating monthly savings of R$ 12.27 and a payback period of approximately 13 years. Therefore, from the presented scenarios, it is concluded that the implementation of a wind microturbine does not prove to be economically attractive for the conservative case, in the case of the best scenario, the attractiveness is higher, but with greater associated uncertainty.