Diferentes sistemas de iluminação artificial usados no alojamento de poedeiras leves

Texto

(1)0. 1 234567849 96168 92

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(12) 9 9619616363 74 1 7

(13) 1 0. 0. 0 0. 946763 681848 6 819614

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(15) 1 28 98131

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(24)

(25) DEDICATÓRIA. A todas as aves de postura que vivem em regime de baterias de gaiolas, Dedico este trabalho.. iv.

(26) “Não é o bastante ver que um jardim é bonito sem ter que acreditar também que há fadas escondidas nele?” Douglas Adams. v.

(27) AGRADECIMENTOS. A minha família.. Ao Professor da UNICAMP, Dr. Luiz Antonio Rossi pela orientação, confiança, amizade, correções e indispensáveis contribuições a este trabalho.. As Drªs. Juliana Sarubbi (Nada sucumbirá nossos pensamentos), Carmelita de Fátima do Amaral Ribeiro (Muito grato por sua amizade e paciência) e Leda Gobbo Bueno por estarem sempre presentes, ajudando em grande parte do experimento.. A todos os amigos estudantes da Unicamp, em especial Karla, Kelly, Nina, Evandro, Eduardo, Paulinho, Márcio e Rojane.. Ao pessoal da secretaria de pós-graduação da UNICAMP, Marta, Ana, Alexandre pela ajuda e paciência.. A Coordenadora do curso de pós-graduação em Engenharia Agrícola Daniella Jorge de Moura.. Aos Professores que colaboraram com sugestões e participação na conclusão deste trabalho.. Aos poucos e sinceros amigos que de alguma forma me ajudaram a ser grande durante todo o trajeto da vida.. vi.

(28) SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS............... ........................................................................................................ xi LISTA DE TABELAS............ ........................................................................................................ xiii RESUMO............... .......................................................................................................................... xv ABSTRACT............... ..................................................................................................................... xvi 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................... 01 2 JUSTIFICATIVAS ....................................................................................................................... 03 3 OBJETIVO........................................................................................ ............................................04 4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................................... 05 4.1 Fisiologia do estresse calórico nas aves ........................................................................... 05 4.1.1 Influência do ambiente quente sobre a produção ................................................... 06 4.1.2 Influência do ambiente térmico sobre as fêmeas .................................................... 07 4.1.3 O bem estar e o desempenho do animal ................................................................. 07 4.1.4 Ambiente .......................................................................................................... ......08 4.2 Uso racional de energia elétrica na avicultura .................................................................. 10 4.3 Influência do ambiente sobre a qualidade dos ovos ......................................................... 14 4.3.1 Gravidade específica............................................................................................... 16 4.4 Índices do ambiente térmico... .......................................................................................... 17 4.4.1 Temperatura ambiente e umidade relativa do ar .................................................... 18 4.4.2 Índice de temperatura e umidade (ITU) ................................................................. 19 4.5 Iluminação ........................................................................................................................ 22 4.5.1 Percepção da luz ..................................................................................................... 22 4.5.1.1 Ritmo circadiano ........................................................................................... 23 4.6 Programas de iluminação para aves.................................................................................. 24 4.6.1 Luz .......................................................................................................................... 24 4.6.2 Fluxo luminoso ....................................................................................................... 25 4.6.3 Intensidade luminosa .............................................................................................. 25 4.6.4 Iluminância ............................................................................................................. 25 4.6.5 Cor da luz ............................................................................................................... 26 4.6.6 Programas de iluminação para aves........................................................................ 26 4.6.7 Aplicação dos programas de iluminação ................................................................ 28 vii.

(29) 4.7 Produção e qualidade de ovos influenciados pela iluminação ......................................... 30 4.8 Lâmpadas .......................................................................................................................... 32 4.8.1 Lâmpadas Incandescentes ..................................................................................... 33 4.8.2 Lâmpadas de descarga ........................................................................................... 33 4.8.2.1 Lâmpadas de descarga de baixa pressão....................................................... 34 4.8.2.2 Lâmpadas de descarga de alta pressão ......................................................... 34 5 MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................ ............................36 5.1 local .................................................................................................................................. 36 5.2 Rotina de trabalho na unidade produtora .......................................................................... 36 5.3 Instalações ........................................................................................................................ 36 5.3.1 Capacidade de produção .......................................................................................... 36 5.3.2 Caracterização dos galpões ...................................................................................... 37 5.3.3 Sistema de abastecimento ....................................................................................... 40 5.3.4 Sistema de iluminação ............................................................................................ 41 5.3.5 Sistema de ventilação ............................................................................................. 42 5.3.6 Coleta dos ovos....................................................................................................... 42 5.4 Alimentação ...................................................................................................................... 43 5.5 Animais e equipamentos utilizados .................................................................................. 44 5.5.1 Aves ........................................................................................................................ 45 5.6 Etapas das pesquisa .......................................................................................................... 45 5.7 Sistema de aquisição de dados ......................................................................................... 46 5.7.1 Transmissores de temperatura e umidade RHT-DM NOVUS ............................... 46 5.7.1.1 Field Logger .................................................................................................. 46 5.7.1.2 Smart Trans.................................................................................................... 47 5.7.1.3 Transcomplus ................................................................................................ 48 5.8 Tratamentos ...................................................................................................................... 48 5.8.1 Tratamento 1 - Testemunha ..................................................................................... 48 5.8.2 Tratamento 2 – Lâmpadas fluorescentes compactas 23W....................................... 49 5.8.3 Tratamento 3 – Lâmpadas vapor de sódio 70W ...................................................... 49 5.8.4 Tratamento 4 – Lâmpadas vapor de mercúrio 125W .............................................. 49 5.9 Ponto de coleta dos parâmetros ........................................................................................ 49 viii.

(30) 5.10 Cálculo luminotécnico .................................................................................................... 52 5.10.1 Número de luminárias ......................................................................................... 52 5.10.2 Fluxo luminoso total(Ф) ...................................................................................... 53 5.10.3 Valor de iluminância ........................................................................................... 53 5.10.4 Fator de depreciação ............................................................................................ 54 5.10.5 Fator de utilização da luminária(ƞ) .................................................................... 54 5.10.6 Fator do local (K) ................................................................................................ 54 5.10.7 Índices de reflexão ............................................................................................... 54 5.10.8 Cálculo do número de luminárias por tratamento ............................................... 55 5.11 Coleta dos parâmetros .................................................................................................... 56 5.11.1 Parâmetros climáticos (T, UR, e ITU) ................................................................. 56 5.11.2 Temperatura e umidade relativa do ar ................................................................. 56 5.11.3 Coleta dos parâmetros de uso de energia elétrica ................................................ 57 5.11.4 Parâmetros Zootécnicos ....................................................................................... 57 5.11.4.1 Peso do ovo............................................................................................... 58 5.11.4.2 Peso da casca ............................................................................................ 59 5.11.4.3 Peso da gema ............................................................................................ 59 5.11.4.4 Peso do albúmen ....................................................................................... 59 5.11.4.5 Peso dos componentes .............................................................................. 59 5.11.4.6 Gravidade específica ................................................................................ 59 5.11.4.7 Media de produção ................................................................................... 60 5.12 Delineamento experimental e estatística ........................................................................ 60 6 RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................................. 63 6.1 Uso eficiente de energia elétrica ....................................................................................... 63 6.1.1 Demanda ................................................................................................................ 63 6.1.2 Fator de potência ................................................................................................... 67 6.1.3 Consumo de energia elétrica.................................................................................. 69 6.2 Parâmetros climáticos ....................................................................................................... 71 6.2.1 Temperatura ambiente ........................................................................................... 71 6.2.2 Umidade relativa do ar .......................................................................................... 75 6.2.3 Índice de temperatura e umidade - ITU ................................................................. 78 ix.

(31) 6.3 Parâmetros zootécnicos .................................................................................................... 82 6.3.1 1ª Análise – Etapa 4 ............................................................................................... 82 6.3.2 2ª Análise – Etapa 5 ............................................................................................... 87 6.3.3 3ª Análise – Etapa 6 ............................................................................................... 94 6.3.4 Análise de produção ............................................................................................ 100 7 CONCLUSÕES ........................................................................................................................... 105 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 106 9 ANEXOS...................................................................................................................................... 125. x.

(32) LISTA DE FIGURAS Figura 1: Relação entre umidade relativa e temperatura para estimar o ITU ...................................................... 22 Figura 2: Visualização exterior dos galpões de produção..................................................................................... 37 Figura 3: Planta baixa do galpão de produção com localização dos equipamentos ............................................. 39 Figura 4: Vista do galpão com cinco baterias, seis andares em cada uma. .......................................................... 40 Figura 5: Visão das linhas de abastecimento e dos filtros d’água e da esteira central de coleta de dados. ......... 41 Figura 6: Posicionamento das luminárias, janelas e exaustores e a distância entre as mesmas........................... 42 Figura 7: Ilustração do local de instalação do field logger e dos transmissores. ................................................. 47 Figura 8: Caracterização do esquema de coleta de ovos e iluminância em relação as alturas das gaiolas. ........ 50 Figura 9: Caracterização dos pontos de coleta dos valores de iluminância. ........................................................ 51 Figura 10: Caracterização do ponto S (Sob) e do ponto I (Intermediário) em relação à distância da fonte luminosa. ................................................................................................................................................................ 51 Figura 11: Media mensal de todas as tecnologias utilizada, referentes a demanda máxima ................................ 64 Figura 12: Demanda solicitada pelas diferentes tecnologias de lâmpadas no período de 24 dias do mês de julho de 2008. .................................................................................................................................................................. 65 Figura 13: Comportamento mensal do fator de potência das diferentes tecnologias de lâmpadas . ..................... 68 Figura 14: Media diária de consumo de energia elétrica em kWh das diferentes tecnologias de lâmpadas no mês de Julho .................................................................................................................................................................. 69 Figura 15: Consumo médio mensal para todos os meses de duração da pesquisa ............................................... 70 Figura 16: Comportamento da temperatura media do ar em função do tempo ..................................................... 72 Figura 17: Comportamento das medias de umidade relativa do ar em função do tempo ...................................... 75 Figura 18: Comportamento dos dados do índice de tempertura e umidade relativa do ar em função do tempo. . 78 Figura 19: Comportamento do peso do ovo exposto a diferentes níveis de iluminamento de lâmpadas incandescentes de 60W. .......................................................................................................................................... 91 Figura 20: Comportamento do peso do ovo exposto a diferentes níveis de iluminamento da lâmpada compacta PL 23W. .................................................................................................................................................................. 91 Figura 21: Comportamento do peso do ovo exposto a diferentes níveis de iluminamento da lâmpada vapor de sódio 70W. .............................................................................................................................................................. 92 Figura 22: Comportamento do peso do ovo exposto a diferentes níveis de iluminamento da lâmpada vapor de mercúrio 125W. ...................................................................................................................................................... 93 Figura 23: Visualização do tratamento testemunho............................................................................................. 125 Figura 24: Visualização do tratamento vapor de sódio 70W. .............................................................................. 125 Figura 25: Visualização da esteira central de ovos. ............................................................................................ 126 Figura 26: Visualização dos exaustores............................................................................................................... 126 Figura 27:Visualização da 1ª seleção nos ovos. .................................................................................................. 127 Figura 28: Visualização da máquina de lavagem dos ovos. ................................................................................ 127 Figura 29: Visualização da máquina de seleção dos ovos. .................................................................................. 127. xi.

(33) Figura 30: Visualização da máquina de empacotamento. ................................................................................... 128 Figura 31: Visualização do setor de empacotamento e embalagem. ................................................................... 128 Figura 32: Visualização da diferença de tamanho nos ovos observados na pesquisa. ........................................ 128 Figura 33: Lâmpada de filamento incandescente de 60W. .................................................................................. 129 Figura 34: Lâmpada de vapor de sódio de alta pressão de 70W. ....................................................................... 130 Figura 35:Características técnicas das lâmpadas de vapor de sódio de 70W. .................................................... 130 Figura 36: Curva espectral da lâmpada de vapor de sódiode 70W. .................................................................... 130 Figura 37: Características técnica do reator para lâmpada vapor de sódio. ...................................................... 131 Figura 38: Lâmpada de vapor de mercúrio de 125W. ......................................................................................... 131 Figura 39: Características técnicas da lâmpada de vapor de mercúrio de 125W. .............................................. 131 Figura 40: Curva espectral da lâmpada de vapor de mercúrio de 125W. ........................................................... 132 Figura 41: Características técnicas do reator da lâmpada de vapor de mercúrio de 125W. ............................. 132 Figura 42: Lâmpada fluorescente compacta integrada de 23W. ......................................................................... 133 Figura 43: Características técnicas da lâmpada Fluorescente Compacta Integrada de 23W. ........................... 133 Figura 44: Curva espectral da lâmpada Fluorescente Compacta Integradas de 23W. ....................................... 134 Figura 45: Refletor aberto tipo prato sem colarinho. .......................................................................................... 135 Figura 46: Características técnicas do refletor aberto tipo prato sem colarinho. .............................................. 135 Figura 47: Medias de temperatura do ar para o mês de Julho de 2008. ............................................................. 136 Figura 48: Medias de ITU para o mês de Julho de 2008. .................................................................................... 136 Figura 49: Medias de umidade relativa do ar para o mês de Julho de 2008. ...................................................... 137 Figura 50: Medias de temperatura do ar para o mês de Agosto de 2008. ........................................................... 137 Figura 51: Medias de ITU para o mês de Agosto de 2008................................................................................... 138 Figura 52: Medias de umidade relativa do ar para o mês de Agosto de 2008..................................................... 138 Figura 53: Medias de temperatura do ar para o mês de Setembro de 2008 ........................................................ 139 Figura 54: Medias de ITU para o mês de Setembro de 2008............................................................................... 139 Figura 55: Medias de umidade relativa do ar para o mês de Setembro de 2008................................................. 140 Figura 56: Medias de temperatura do ar para o mês de Outubro de 2008 ......................................................... 140 Figura 57: Medias de ITU para o mês de Outubro de 2008 ................................................................................ 141 Figura 58: Medias de umidade relativa do ar para o mês de Outubro de 2008 .................................................. 141 Figura 59: Medias de temperatura do ar para o mês de Novembro de 2008 ...................................................... 142 Figura 60: Medias de ITU para o mês de Novembro de 2008. ............................................................................ 142 Figura 61: Medias de umidade relativa do ar para o mês de Novembro de 2008 ............................................... 143 Figura 62: Medias de temperatura do ar para o mês de Dezembro de 2008....................................................... 143 Figura 62: Medias de ITU para o mês de Dezembro de 2008. ............................................................................ 144 Figura 62: Medias de umidade relativa do ar para o mês de Dezembro de 2008. .............................................. 144. xii.

(34) LISTA DE TABELAS Tabela 1: Classificação dos valores de ITU para animais domésticas. ................................................................. 21 Tabela 2: Composição percentual das dietas utilizadas durante a pesquisa. ........................................................ 44 Tabela 3: Caracterização das estapas da pesquisa e parâmetros avaliados em cada uma. .................................. 45 Tabela 4: Distâncias consideradas do ponto I em relação a fonte luminosa e os tratamentos.............................. 52 Tabela 5: Valores de fluxo luminoso e número de luminárias. .............................................................................. 56 Tabela 6: Esquema de quantificação dos ovos coletados por etapa e por tratamento para análise de qualidade.58 Tabela 7: Caracterização dos delineamentos estatísticos utilizados dentro de cada tratamento e suas repetições. ................................................................................................................................................................................ 61 Tabela 8: Medias mensais da demanda para diferentes tecnologias de lâmpadas. ............................................... 63 Tabela 9: Redução percentual da demanda máxima de energia elétrica em relação a testemunha par os meses de pesquisa. ................................................................................................................................................................. 66 Tabela 10: Medias do fator de potência para as diferentes tecnologias de lâmpadas........................................... 67 Tabela 11: Medias de consumo mensal de energia elétrica pelas diferentes tecnologias de lâmpadas.. .............. 70 Tabela 12: Redução percentual do consumo de energia elétrica em relação a testemunha para os meses de pesquisa. ................................................................................................................................................................. 71 Tabela 13: Media dos dados de temperatura e valores de amplitudes térmicas ao longo de período de análises.74 Tabela 14: Media dos dados de umidade relativa máxima e mínima de amplitude ao longo do período de análise. ................................................................................................................................................................................ 77 Tabela 15: Valores de ITU mensal submetidos a análise de variância................................................................. 80 Tabela 16: Medias dos tratamentos em relação ao peso do ovo (PO), peso da gema (PG), peso da casca (PC), peso do albúmen (PA) e percentagem da casca (Casca)........................................................................................ 82 Tabela 17: Peso do ovo(PO), peso da casca (PC), peso da gema (PG), peso do albúmen e percentagem da casca dos ovos submetidos a diferentes níveis de intensidade luminosa e tecnologias de lâmpadas. ............................. 85 Tabela 18: Peso do ovo (PO), peso da gema (PG), peso da casca (PC), peso do albúmen (PA) e percentagem da casca (%) de acordo com os tratamentos avaliados .............................................................................................. 87 Tabela 19: Peso do ovo (PO), peso da gema (PG), peso da casca (PC), peso do albúmen (PA) e percentagem da casca de ovos (Casca) de poedeiras leves submetidas a diferentes níveis de iluminância .................................... 88 Tabela 20: Media dos pesos dos ovos de aves expostas as tecnologias de lâmpadas avaliadas. .......................... 94 Tabela 21: Peso do ovo (PO), peso dos componentes (PM), peso da casca (PC), gravidade específica (GE) e percentagem de casca de poedeiras leves submetidas a diferentes tecnologias de iluminação artificial, na etapa 6. ............................................................................................................................................................................. 94 Tabela 22: Peso do ovo (PO), peso dos componentes (PM), peso da casca (PC), gravidade específica (GE) e percentagem de casca de poedeiras leves submetidas a diferentes alturas e iluminânciao na etapa 6 . ............... 97 Tabela 23: Peso do ov oreferente as alturas de acondicionamento das aves e das tecnologias avaliadas. ........ 100 Tabela 24: Produção media de poedeiras alojadas em diferentes alturas e tecnologias de lâmpadas. .............. 101. xiii.

(35) Tabela 25: Produção media de poedeiras alojadas em diferentes sistemas de iluminação artificial. ................. 102 Tabela 26:Percentagens dos componentes do ovo realizadas nas 2 últimas análises da pesquisa. .................... 103. xiv.

(36) RESUMO. O desenvolvimento genético das poedeiras produziu aves de postura comercial mais eficientes, com menor peso corporal e baixo consumo de ração. Pela mesma razão, são necessárias novas práticas de manejo e adequação destas aves às novas instalações, cada vez mais automatizadas, com ambientes controlados e alojando com maior densidade. Em aves de postura é conhecida a função da luz elétrica nos programas de iluminação, aumentando o fotoperíodo e estimulando a produção de ovos. O objetivo da pesquisa foi avaliar o consumo de energia elétrica dentro de uma instalação avícola de postura, utilizando diferentes tecnologias de lâmpadas e sua influência na qualidade dos ovos de poedeiras comerciais. Utilizou-se duas tecnologias de iluminação, sendo uma a de lâmpadas com alta intensidade de descarga e a outra de filamento incandescente. Na tecnologia de alta intensidade de descarga, foram testadas as lâmpadas fluorescente compacta de 23W de vapor de sódio de 70W e vapor de mercúrio de 125W. Estas foram comparadas com as lâmpadas de filamento incandescente de 60W já utilizadas. Foram avaliados os índices ambientais, parâmetros zootécnicos, qualidade dos ovos e consumo de energia elétrica. A partir de diferentes níveis de altura com iluminância distinta (lux), considerando-se os quatro tipos de lâmpadas, foi realizada uma análise qualitativa do desempenho das aves. Através da análise de variância foi possível constatar diferenças significativas (P<0,05) entre os níveis de iluminância de acordo com as alturas de acondicionamento das aves, afetando a qualidade dos ovos, ocorrendo redução significativa no peso do ovo e seus componentes na medida em que aumentaram os níveis de lux. Não houve efeito de significância entre as tecnologias (P<0,05), porém houve redução de produção para aves expostas a lâmpada vapor de mercúrio de 125W. Observou-se um menor consumo de energia elétrica e uma menor interferência na qualidade dos ovos, no tratamento composto por lâmpadas fluorescentes compactas de 23W.. Palavras-chave: iluminação artificial, aves de postura, qualidade dos ovos, eficiência energética. xv.

(37) ABSTRACT. The genetic development of the commercial layers led to more productive birds, with lesser corporal weight and low ration consumption. For this reason, the use of new rearing conditions with a high level of automatization, a better environmental control and a larger housing capacity, requires the development of new handling techniques, to provide a better adequacy of the birds to these installations. The light programs with electric light bulbs, for layers play an important role for the estimulum of eggs production as they increase the light period to which the birds are exposed. The objectives of this research were the analysis of the electric energy consumption in an egg production plant, using different lamps technologies, and the evaluation of. The of influence these technologies in the quality of the laid eggs. Two different lighting technologies were tested, one of them was the high pressure discharge lamps and the other, incandescent filament light bulbs. Three types of discharge lamps were used during the treal 23 W compact fluorescent lamps, 70 W sodium vapor lamps and 125 W mercury vapor, together with a 60 W incandescent bulb. The environmental indexes, productive parameters, eggs quality and energy consumption were evaluated. For different heights with distinct iluminance levels (in lux) and considering the four diferent lamps, a qualitative analysis of the layers performance was carried out. According to analysis of variance, it was possible to detect significant differences (P > 0.05) among the iluminance levels to which the birds were reared. The quality of the eggs decreased as the lux levels increased. There was no significance effect among the lighting technologies (P > 0.05), although there was a production decrease for the birds that were exposed to the 125 W mercury vapor ilumination. A smaller energy consumption and interference on eggs quality were observed for the utilization of 23 W compact fluorescent lamps.. Key-words: artificial ilumination, hens, eggs quality, energy eficience.. xvi.

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