Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2004.tde-16042004-161110
Document
Author
Full name
Mauricio Perissinotto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2003
Supervisor
Committee
Moura, Daniella Jorge de (President)
Naas, Irenilza de Alencar
Santos, Flavio Augusto Portela
Title in Portuguese
Avaliação da eficiência produtiva e energética de sistemas de climatização em galpões tipo "Freestall" para confinamento de gado leiteiro.
Keywords in Portuguese
bovinos leiteiros
comportamento animal
conforto térmico
fisiologia animal
instalações para animais
Abstract in Portuguese
O presente trabalho teve como objetivo geral avaliar a eficiência técnica e
econômica do sistema de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) na produção
intensiva de leite e como objetivos específicos avaliar a eficiência térmica dos sistemas
de resfriamento (aspersão e nebulização), conjugados com a ventilação forçada, na
resposta produtiva dos animais, na redução do estresse térmico, seus reflexos no
microclima interno e sua eficiência econômica quanto ao consumo de energia e de
água. O experimento foi realizado em uma fazenda comercial de produção leiteira,
localizada no interior do Estado de São Paulo. Em cada tratamento foram utilizados 10
animais da raça Holandesa em produção, selecionados de acordo com a produção e
período de lactação, alojados em sistema de "freestall". Dos animais selecionados
cinco foram utilizados para a tomada dos dados fisiológicos dos animais (freqüência
respiratória, temperatura retal e temperatura do pelame branco e preto, medidos nos
horários das 9, 11, 13, 15 e 17 horas, durante nove dias não consecutivos), e cinco
animais foram utilizados para a avaliação comportamental (localização e atividades
dentro da instalação), sendo para tanto utilizadas vídeo - câmeras das 9 às 17 horas durante seis dias. O período experimental compreendeu vinte e oito dias consecutivos
do mês de novembro de 2003, sendo sete dias utilizados para a adaptação dos
animais aos tratamentos testados e vinte e um dias para a coleta de dados. Os dados
climáticos (temperatura e umidade relativa do ar e temperatura de globo negro) em
cada tratamento e externo à instalação foram registradas a cada 15 minutos ao longo
das 24 horas por um data logger HOBO
®
, possibilitando o cálculo do Índice de
Temperatura e Umidade (THI), do Índice de Globo Negro e Umidade (BGHI) e da
entalpia (H). Foram utilizados ventiladores com capacidade de movimentar o ar a 2,5
m.s
-1
que, assim como os sistemas de aspersão e nebulização, foram controlados por
um termostato e distribuídos ao longo da linha de cocho das instalações. As variáveis
respostas consideradas foram: produção de leite, consumo de alimento pelos animais,
comportamento dos animais, consumo de água e de energia pelos sistemas de
resfriamento e dados fisiológicos dos animais. A avaliação dos dados foi realizada por
um delineamento experimental em blocos ao acaso, utilizando-se na análise estatística
a comparação de médias pelo teste de Tukey ao nível de 1%. Para a análise geral dos
resultados foi utilizado o pacote estatístico SAS (SAS User guide: Statistics (release
6.03). SAS Inst. Inc., 1990). Considerando que os tratamentos estudados: aspersão e
nebulização associadas à ventilação forçada promoveram um consumo alimentar
semelhante (diferença de 3,0 kg MS
-1
.animal
-1
.mês
-1
) observou-se que o sistema de
resfriamento com aspersão apesar de apresentar um consumo de água e energia
maior (7535,7 litros.animal
-1
.mês
-1
e 13,15 kW.h
-1
.animal
-1
.mês
-1
, respectivamente)
promoveu um aumento na produção de leite de 3% (18,0 litros/animal/mês)
ocasionando um aumento na receita mensal total de aproximadamente 5,8% por
animal quando comparado ao sistema de nebulização.
Title in English
Evaluation of productive and energetic efficiency of climatization system in dairy cattle free-stall.
Keywords in English
ambiencia
climatization system
dairy cattle
free-stall
heat stress
thermal comfort
Abstract in English
This work aimed to evaluate the economical and technical efficiency of
evaporative adiabatic cooling system (EACS) for intensive milk production. Its specific
objectives were to evaluate thermal efficiency of chilling systems (aspersion and
sprinkler) associated with forced air fan on productive traits, heat stress reduction,
internal micro-climate, and economical advantages in relation to water and energy
expenses. Experiment was carried out in a commercial dairy cattle farm located in a
small city of São Paulo State. In each treatment were used 10 dairy-Holstein cows
sorted according to their milk production and lactation order, in a free-stall system.
Among these cows, five were selected for collecting physiological data (respiratory
frequency, rectal temperature and temperature in white and black pelage) at 9:00 a.m.,
11:00 a.m., 1:00 p.m., 3:00 p.m. and 5:00 p.m. during nine non-consecutive days. Other
five animals were evaluated for their behavior (localization and activities inside facilities)
through video-cameras from 9:00 a.m. to 5:00 p.m. during six days. Experimental
period was twenty-eight consecutive days of November 2003, being the first seven days
for animal adaptation and the last twenty-one for data collection. Climate data (relative
air temperature and humidity, and dark globe temperature), in each treatment and outside of facility, were taken in intervals of 15 minutes during 24 hours by HOBO
®
data logger, which permitted to calculate the Humidity and Temperature Index (HTI),
Humidity and Dark Globe Index (HDGI) and Enthalpy (E). Fan with 2.5 m.s
-1
of air
mobility capacity associated to aspersion and sprinkler systems, were controlled by
thermostat and distributed following feeder line of free-stall. Production variables
considered were: milk production, feed intake, animal behavior, water and energy
consumption of cooling system, and animal physiological traits. Data evaluation was
realized in a completely randomized block design using in statistical analysis Tukeys
test with 1% of significance level. General analysis of results was performed through
SAS proceedings. Considering that treatments promoted similar feed intake (the
difference was 3.0 kg DM.animal
-1
.month
-1
), the chilling system associated to aspersion
led to an increase (18.0 liters.animal
-1
.month
-1
) in 3% milk production in spite of its
higher consumption of water and energy (7535.7 liters.animal
-1
.month
-1
and 2.3 kW.h
-1
.animal
-1
.month
-1
, respectively). As consequence, it was observed an increase of 4.7%
in total mensal profit in relation to sprinkler system.
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Publishing Date
2004-04-22