A energia é um importante fator de custo no incubatório. O uso de incubadoras e sistemas de HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) com eficiência energética pode reduzir, em muito, os custos operacionais. E ainda, as vantagens vão além do aspecto financeiro: um impacto ecológico menor também gera uma imagem mais sustentável para o incubatório. Neste artigo, são expostas diferentes maneiras de os incubatórios cumprirem o objetivo da conservação de energia e se tornarem negócios mais sustentáveis.
Incubação com foco na conservação de energia
O consumo de eletricidade do motor do pulsador é responsável por grande parte do uso total de energia de uma incubadora. Por isso, ao comprar incubadoras, é importante buscar equipamentos que apresentem um motor do pulsador que tenha eficiência energética. Embora seja necessária uma alta velocidade do pulsador nas fases inicial e final do processo de incubação para um aquecimento e refrigeração ideais, essa alta velocidade não é necessária durante os estágios menos críticos da incubação. É aqui que a tecnologia Eco-Drive™ da Petersime faz a diferença, reduzindo de forma automática e segura a velocidade do pulsador durante essa parte do processo.
Devido à terceira proporção de potência entre a velocidade e a potência do pulsador, reduzir a velocidade do instrumento em 20% economiza até 50% do consumo de eletricidade do pulsador (ver figura). O benefício do Eco-Drive™ é evidente: um impacto positivo no uso de energia da incubadora e, portanto, nos custos totais de energia do incubatório.
Fluxo de ar controlado por pressão, para a máxima eficiência energética
Incubadoras de estágio único têm demandas específicas de volume de ar que variam conforme o estágio do ciclo de incubação. É crucial que o ar fornecido tenha a temperatura e a umidade corretas para garantir resultados máximos de incubação. Como as condições climáticas externas são instáveis, é preciso ter um sistema bem-estruturado de aquecimento, ventilação e ar condicionado (climatização) para condicionar corretamente o ar externo antes de levá-lo para dentro das salas das incubadoras e das incubadoras de estágio único. Como cada metro cúbico (m³) de ar condicionado custa dinheiro, é fundamental selecionar o sistema de HVAC correto e com eficiência energética.
Determinados sistemas de HVAC fornecem constantemente um volume de ar máximo fixo para a sala de incubação e eclosão. Isso até pode parecer uma boa maneira de garantir um sistema de climatização adequado, mas, na verdade, uma grande quantidade de energia é desperdiçada. Como o consumo de ar de incubadoras de estágio único (e das salas de incubação) é variável, é mais eficiente, em termos de energia e de custos, instalar um sistema de HVAC controlado por pressão, que insere e condiciona apenas a quantidade exata de ar necessária em um determinado momento. Sempre que houver um aumento ou uma redução no consumo de ar, a pressão cairá ou subirá, respectivamente. Um sensor de pressão registra essas flutuações e ajusta a velocidade do ventilador e o fluxo de ar. As vantagens são grandes:
- O consumo de eletricidade do ventilador é minimizado.
- O volume de ar ideal é aquecido, resfriado, umidificado ou desumidificado. Em outras palavras, não se desperdiça nada de ar condicionado. Isso reduz significativamente o consumo de energia da caldeira e do sistema de refrigeração.
O controle de pressão pode ser aplicado a todas as salas do incubatório e proporcionar economia significativa de energia, contanto que as portas sejam mantidas fechadas o máximo possível para minimizar a perda de ar condicionado.
Sustentabilidade por meio da recuperação de calor no incubatório
O desenvolvimento de embriões gera altos níveis de calor natural durante a incubação. Ovos incubados trocam calor de forma constate com o microambiente que os cerca dentro das incubadoras. Em um incubatório padrão, o calor embrionário natural é transferido para a água de refrigeração da incubadora antes de o sistema de refrigeração descartar o calor para o ar externo. Esse processo exige um alto consumo de eletricidade, principalmente por parte do sistema de refrigeração. Mas existe outra maneira: recuperar esse calor embrionário natural significa uma grande oportunidade de economizar energia.
Em um incubatório sustentável, os sistemas de recuperação de calor reciclam os altos níveis de calor natural gerado pelos embriões em desenvolvimento dentro das incubadoras. Os dois sistemas principais são: recuperação de calor na água de refrigeração da incubadora e no ar do pleno da incubadora.
No primeiro sistema, o calor da água de refrigeração da incubadora é usado para preaquecer o ar fresco de entrada em climas mais frios ou para pós-aquecer o ar após a desumidificação em climas quentes e úmidos. Isso proporciona um benefício duplo, permitindo um rápido retorno do investimento:
- Os custos de aquecimento do incubatório se reduzem.
- O consumo de energia do sistema de refrigeração torna-se consideravelmente menor.
Como o calor embrionário natural não é apenas transferido para a água de refrigeração da incubadora, mas também para o ar do entorno, o ar do pleno da incubadora também pode ser usado para aquecer o ar fresco que entra. Como o ar retirado do pleno da incubadora é considerado "sujo", é necessário um trocador de calor para transferir com segurança o calor de um fluxo de ar para o outro e evitar riscos de contaminação.
Por fim, para incubatórios em climas quentes e úmidos, outra opção é a recuperação de calor no sistema de refrigeração. O calor do lado condensante de um sistema de refrigeração a água é utilizado para pós-aquecer o ar depois da desumidificação. No entanto, há alguns fatores a serem levados em consideração para que isso tenha êxito. Primeiramente, os requisitos gerais de aquecimento do incubatório devem ser inferiores à capacidade total de refrigeração das incubadoras, para que se tenha um sistema operacional contínuo. Em segundo lugar, é necessário um refrigerador a seco para o sistema de refrigeração a água, além de um segundo sistema de refrigeração a ar para o sistema de climatização.
Conclusão: aproveite o potencial de economia de energia
Como os preços da energia continuam subindo e a sustentabilidade está se tornando cada vez mais importante, é crucial que todos os sistemas do incubatório operem da maneira mais eficiente possível. Embora os sistemas de controle de pressão e recuperação de calor exijam um investimento inicial mais alto, podem oferecer um rápido retorno do investimento com economias de energia financeiramente interessantes, além de ajudar a desenvolver uma imagem sustentável para a empresa.
Na Petersime, tanto os equipamentos de incubação quanto os sistemas de climatização são projetados com a eficiência energética em mente. As incubadoras X-Streamer™ da Petersime são equipadas, por padrão, com a tecnologia Eco-Drive™, para reduzir o consumo de energia de incubadoras e nascedouros, enquanto nossa solução de climatização Eco-VAC™ reduz consideravelmente o uso de energia do sistema de climatização. Não hesite em nos contatar para obter mais informações.
Pieterjan Bulteel é mestre em eletrotécnica de engenharia industrial e em economia de negócios. Em sua função de Especialista em Produtos na Petersime, Pieterjan utiliza insights de clientes e mercados para ajudar a desenvolver inovações. Além disso, ele agiliza continuamente o fluxo de informações entre P&D, Vendas e Marketing, e é responsável por gerenciar o ciclo de vida completo dos portfólios de produtos "Software", "Climatização" e "Automação" da Petersime.
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