Desenvolvimento de uma bomba de calor agua-agua acionada a biogas para utilização em processos de aquecimento e resfriamento em sistemas de produção de leite

Autor(es)

Rodrigo Aparecido Jordan

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Agricola
• Data de defesa: 2005-09-16

Membros da banca

Luís Augusto Barbosa Cortez; Jorge de Lucas Junior; José Luiz Pereira Brittes; Silvia Azucena Nebra; Vivaldo Silveira Júnior

• Orientador: Luís Augusto Barbosa Cortez

Resumo

A geração de energia térmica é de grande importância na agroindústria de laticínios para conservação e qualidade do leite. Como a energia elétrica é a fonte principal utilizada para geração de energia térmica, o setor leiteiro enfrenta atualmente, dois problemas: um relacionado ao custo da energia elétrica, onerando a produção; o outro, relacionado à distância das propriedades rurais das redes de energia elétrica, limitando a utilização de sistemas de refrigeração que contribuiriam para uma melhoria significativa na qualidade do leite produzido, evitando-se perdas por falta de tratamento térmico adequado. Devido à baixa qualidade da energia elétrica rural, com grandes oscilações de tensão, é freqüente, em propriedades leiteiras, acontecer a queima prematura do equipamento de refrigeração. Neste caso, além do prejuízo com o equipamento, o produtor ainda tem que amargar o prejuízo com a perda da produção. Nos laticínios produtores de leite tipo ¿A¿, além da necessidade da geração de ¿frio¿ para resfriamento do leite, é necessário também, a produção de água quente em torno de 50 ºC a 60 ºC para limpeza das instalações e equipamentos de ordenha e processamento. Em geral é utilizado aquecimento elétrico com emprego de resistências, aumentando ainda mais o consumo de energia elétrica. Os aquecedores elétricos são de grande potência e elevado consumo. Diante do problema levantado e a necessidade de buscar alternativas mais econômicas, foi desenvolvida uma bomba de calor água-água para produção simultânea de gelo ou solução gelada para resfriamento do leite e água quente para limpeza e desinfecção das instalações e equipamentos. Para acionamento desta bomba de calor foi utilizado um motor à combustão convertido para gás, permitindo o uso do biogás proveniente da digestão anaeróbia dos dejetos bovinos, proporcionando assim uma fonte barata e renovável de energia, além do tratamento correto dos dejetos presentes em grande quantidade nestas instalações e, também, em contrapartida, a produção de biofertilizante de ótima qualidade. Foram montados três protótipos, onde dois foram instalados em laboratório e um a campo para testes com biogás. Os resultados obtidos mostraram um potencial de economia com a redução dos custos com energia da ordem de 92% quando comparado o desempenho econômico da bomba de calor a biogás em relação ao equipamento de refrigeração e ao aquecedor elétrico. O potencial de economia da bomba de calor quando acionada com energia elétrica foi da ordem de 65 % (AU)

• Processo FAPESP: 01/09899-9 - Experimentacao e modelizacao da utilizacao de biogas obtido a partir da biodigestao anaerobia do estado bovino para conservacao de energia no nivel de producao leiteira com o emprego de uma bomba de calor.
• Beneficiário: Rodrigo Aparecido Jordan
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado