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. / 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 Tukey’s 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.

O objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema especialista para controlar o acionamento do sistema de climatização em instalações para bovinos leiteiros. A modelagem foi desenvolvida a partir de dados fisiológicos dos animais (temperatura retal e freqüência respiratória) em função dos dados climáticos do interior das instalações (temperatura e umidade relativa do ar, e índice de temperatura e umidade). O banco de dados foi formado em dois ambientes distintos: clima subtropical (município de São Pedro, SP) e clima mediterrâneo (cidade de Évora, Portugal). Para a formação do banco de dados fisiológicos foram utilizadas vacas Holandesas multíparas, em lactação, selecionadas de acordo com o peso e a produção de leite. As vacas permaneceram durante todo o dia com livre acesso às baias e demais áreas do abrigo, mas sem acesso à pastagem. A temperatura retal foi obtida por um termômetro clínico digital, inserido no reto, e a freqüência respiratória pela contagem dos movimentos da região do flanco, durante 15 s. Para a análise física do ambiente no interior e exterior das instalações utilizou-se de estações meteorológicas, com leituras de temperatura e umidade relativa do ar realizadas a cada 30 min ao longo das 24 horas. No processo inicial de análise dos dados foi utilizada a técnica de Mineração de Dados com o objetivo de formar uma árvore de decisão para a indução de regras. Para isso foi utilizado o programa computacional Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA®), versão 3-4, que executou tarefa de classificação, utilizando o algoritmo J48 em validação cruzada (cross validation) para a construção da árvore de decisão. Os resultados obtidos foram posteriormente utilizados na aplicação da lógica fuzzy, onde foi utilizado o software Fuzzy Logic Toolbox do MATLAB® 6.1. A análise do banco de dados indicou uma alta capacidade do modelo em representar as classes de conforto para o conjunto de dados analisado. Segundo os resultados é possível adaptar o ITU por intermédio da Mineração de Dados meteorológicos e fisiológicos. A utilização da Mineração de Dados e da lógica fuzzy permitiu estabelecer alguns parâmetros ideais de conforto aos bovinos leiteiros da raça Holandesa em lactação manejados em condição de confinamento total. Observou-se que o limite superior da zona de termoneutralidade (ZTN) se situa próximo dos 26ºC de temperatura de bulbo seco. Observou-se também que valores do ITU por volta de 77 proporcionam condição normal de conforto para os animais confinados, e quando o ITU atinge valores acima de 80 é indicado estresse térmico alto. / The objective of this study was to develop a specialist system for controlling the acclimatization system in free-stall dairy housing. The modeling procedure used animal physiological data (rectal temperature and respiratory track) as function of environmental data inside housing (air temperature and relative humidity, and temperature and humidity index). Data base was constructed using two distinct environment as: subtropical climate (São Pedro, SP country) and Mediterranean climate (city of Évora, Portugal). Holstein multipart cows in lactation selected according to their weight and milk yield were used for building the data base with the physiological data. The cows were maintained during all day with free access to the beds and the other áreas in the housing, however without access to pasture. Body core temperature was measured with a clinical thermometer inserted un the rectum, and the respiratory frequency was measured by counting the flank movements for 15s. Meteorological stations were used for registering air temperature and relative humidity every 30 min along 24 hours, for the analysis of the physical environment both inside and outside the housing. In the initial process of analysis of the data base Dataming technique was used with the objective to form a decision tree in order to induce the base of rules. In this stage the software Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA®), version 3-4, was used, and executed the task of classifying using the algorithm J48 applying cross validation technique for building up the decision tree. Results obtained were used afterwards applying fuzzy logic using the software Fuzzy Logic Toolbox do MATLAB® 6.1. The data base analysis indicated a good capability of the model to represent the classes of thermal comfort for the analyzed data. According to the found results it is possible to adapt the temperature and humidity index (THI) using Datamining of meteorological and physiological data. The use of the association of Datamining and fuzzy logic allowed establishing some ideal thermal comfort parameters for Holstein dairy cattle during lactation housed in total confinement. It was observed that the superior limit for the thermoneutral zone (ZTN) is located near dry bulb temperature of 26ºC. It was also found that values of THI around 77 may result in normal comfort conditions for the confined animals, and when the THI reaches values above 80 it indicates high heat stress.

O objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema especialista para controlar o acionamento do sistema de climatização em instalações para bovinos leiteiros. A modelagem foi desenvolvida a partir de dados fisiológicos dos animais (temperatura retal e freqüência respiratória) em função dos dados climáticos do interior das instalações (temperatura e umidade relativa do ar, e índice de temperatura e umidade). O banco de dados foi formado em dois ambientes distintos: clima subtropical (município de São Pedro, SP) e clima mediterrâneo (cidade de Évora, Portugal). Para a formação do banco de dados fisiológicos foram utilizadas vacas Holandesas multíparas, em lactação, selecionadas de acordo com o peso e a produção de leite. As vacas permaneceram durante todo o dia com livre acesso às baias e demais áreas do abrigo, mas sem acesso à pastagem. A temperatura retal foi obtida por um termômetro clínico digital, inserido no reto, e a freqüência respiratória pela contagem dos movimentos da região do flanco, durante 15 s. Para a análise física do ambiente no interior e exterior das instalações utilizou-se de estações meteorológicas, com leituras de temperatura e umidade relativa do ar realizadas a cada 30 min ao longo das 24 horas. No processo inicial de análise dos dados foi utilizada a técnica de Mineração de Dados com o objetivo de formar uma árvore de decisão para a indução de regras. Para isso foi utilizado o programa computacional Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA®), versão 3-4, que executou tarefa de classificação, utilizando o algoritmo J48 em validação cruzada (cross validation) para a construção da árvore de decisão. Os resultados obtidos foram posteriormente utilizados na aplicação da lógica fuzzy, onde foi utilizado o software Fuzzy Logic Toolbox do MATLAB® 6.1. A análise do banco de dados indicou uma alta capacidade do modelo em representar as classes de conforto para o conjunto de dados analisado. Segundo os resultados é possível adaptar o ITU por intermédio da Mineração de Dados meteorológicos e fisiológicos. A utilização da Mineração de Dados e da lógica fuzzy permitiu estabelecer alguns parâmetros ideais de conforto aos bovinos leiteiros da raça Holandesa em lactação manejados em condição de confinamento total. Observou-se que o limite superior da zona de termoneutralidade (ZTN) se situa próximo dos 26ºC de temperatura de bulbo seco. Observou-se também que valores do ITU por volta de 77 proporcionam condição normal de conforto para os animais confinados, e quando o ITU atinge valores acima de 80 é indicado estresse térmico alto. / The objective of this study was to develop a specialist system for controlling the acclimatization system in free-stall dairy housing. The modeling procedure used animal physiological data (rectal temperature and respiratory track) as function of environmental data inside housing (air temperature and relative humidity, and temperature and humidity index). Data base was constructed using two distinct environment as: subtropical climate (São Pedro, SP country) and Mediterranean climate (city of Évora, Portugal). Holstein multipart cows in lactation selected according to their weight and milk yield were used for building the data base with the physiological data. The cows were maintained during all day with free access to the beds and the other áreas in the housing, however without access to pasture. Body core temperature was measured with a clinical thermometer inserted un the rectum, and the respiratory frequency was measured by counting the flank movements for 15s. Meteorological stations were used for registering air temperature and relative humidity every 30 min along 24 hours, for the analysis of the physical environment both inside and outside the housing. In the initial process of analysis of the data base Dataming technique was used with the objective to form a decision tree in order to induce the base of rules. In this stage the software Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA®), version 3-4, was used, and executed the task of classifying using the algorithm J48 applying cross validation technique for building up the decision tree. Results obtained were used afterwards applying fuzzy logic using the software Fuzzy Logic Toolbox do MATLAB® 6.1. The data base analysis indicated a good capability of the model to represent the classes of thermal comfort for the analyzed data. According to the found results it is possible to adapt the temperature and humidity index (THI) using Datamining of meteorological and physiological data. The use of the association of Datamining and fuzzy logic allowed establishing some ideal thermal comfort parameters for Holstein dairy cattle during lactation housed in total confinement. It was observed that the superior limit for the thermoneutral zone (ZTN) is located near dry bulb temperature of 26ºC. It was also found that values of THI around 77 may result in normal comfort conditions for the confined animals, and when the THI reaches values above 80 it indicates high heat stress.

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. / 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 Tukey’s 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.