Introduction

The system that is the subject of this technical note offers a very lucrative way to supplement the income of small and medium-sized farmers in tropical and equatorial regions. In fact, it produces the artificial incubation of chicken eggs only from free solar irradiation. In addition to this, the fact that its manufacture from ordinary carpentry and hardware building materials makes its manufacturing cost affordable and its production feasible at a craft level. It was initially called fair-trade sustainable hatchery (Onana et al., 2022ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787.).

Unlike solar incubators according to Djamin et al. (2001)DJAMIN, M.; DASUKI, A.S.; LUBIS, A.Y.; ALYUSWAR, F.: “Application of photovoltaic systems for increasing villagers’ income”, Renewable energy, 22(1-3): 263-267, 2001, ISSN: 0960-1481.; Ikpeseni et al. (2022)IKPESENI, S.; OWEBOR, K.; OWAMAH, H.; SADA, S.; DIBIE, E.; ODEH, O.: “Design and fabrication of a local solar-powered poultry egg incubator for a low-income country”, Journal of The Institution of Engineers (India): Series B, 103(3): 779-790, 2022, ISSN: 2250-2106.; Retamozo and Rojas (2022)RETAMOZO, B.S.J.; ROJAS, F.J.: “Design and economic analysis of a solar poultry incubator for rural sectors located in Pucallpa-Peru”, Renewable Energy and Power Quality Journal, 20: 318-323, 2022., which are in phase with contemporary technological facilities and consist of an electric incubator, a photovoltaic cell and a battery of accumulators, this system works without the use of any electrical phenomena. This gives it the advantage that, by not resorting to a limited life technology, it is practically unusable.

The choice of water as a storage means for solar radiant energy collected during the day has certainly been made to avoid the use of these sophisticated elements, but raised the question of the circulation of the heat transfer fluid between the solar collector and the hot water reserve and then between the hot water reserve and the incubation chamber. Its resolution was made using a process widely applied in solar water heaters according to Andrés and López (2002)ANDRÉS, A.C.; LÓPEZ, J.C.: “TRNSYS model of a thermosiphon solar domestic water heater with a horizontal store and mantle heat exchanger”, Solar Energy, 72(2): 89-98, 2002, ISSN: 0038-092X.; Chuawittayawuth and Kumar (2002)CHUAWITTAYAWUTH, K.; KUMAR, S.: “Experimental investigation of temperature and flow distribution in a thermosyphon solar water heating system”, Renewable Energy, 26(3): 431-448, 2002, ISSN: 0960-1481.; Azzolin et al. (2018)AZZOLIN, M.; MARIANI, A.; MORO, L.; TOLOTTO, A.; TONINELLI, P.; DEL COL, D.: “Mathematical model of a thermosyphon integrated storage solar collector”, Renewable Energy, 128: 400-415, 2018, ISSN: 0960-1481.; Jasim et al. (2021)JASIM, A.; FREEGAH, B.; ALHAMDO, M.: “Numerical and experimental investigation of a thermosiphon solar water heater system thermal performance used in domestic applications. Heat Transf. 50 (5), 4575-4594 (2021)”, 2021.: thermosiphon circulation, which fortunately is not the only possible application (Revichandran et al., 2019REVICHANDRAN, R.; MOHIUDDIN, A.; UDDIN, M.F.: “Factors Affecting Thermosyphon Performance-A Review of Studies”, Int J Recent Technol Eng (IJRTE), 7: 2277-3878, 2019.).

The application of the thermosiphon to the two loops in interaction of the present solar hatchery has nevertheless required the fine theoretical modelling done on to ensure that the dimensioning would maintain, permanently in an external environment at imposed temperature, a certain amount of eggs in an environment between 36 °C and 38.8 °C, conducive to incubation (Lourens et al., 2005LOURENS, A.; VAN DEN BRAND, H.; MEIJERHOF, R.; KEMP, B.: “Effect of eggshell temperature during incubation on embryo development, hatchability, and posthatch development”, Poultry science, 84(6): 914-920, 2005, ISSN: 0032-5791.). The question of temperature regulation of the incubation chamber was resolved by the application of bimetallic strip https://en.wikipedia.org/wiki/Bimetallic_strip.

The hatchery referred to in this article has a capacity of 130 large to 231 small chicken eggs and outdoor temperatures of 12 °C and 35 °C.

Artificial hatching of chicken eggs represents an opportunity to supplement the incomes of small and medium-sized farmers in tropical and equatorial regions. Conventional solar incubators require electricity, which limits their accessibility. This work presents a solar hatchery that works without electricity, using thermosiphon flows for heat transfer, making it more accessible and sustainable. The aim of this study is to describe the design, construction and operation of this low-cost solar hatchery.

Material and Methods

The solar hatchery consists of the following main components: (1) a 870 mm x 912 mm flat solar collector constructed from corrugated iron; (2) a 177 liter hot water storage tank insulated with PVC; (3) an incubation chamber of 1100 mm x 560 mm x 520 mm with a temperature control system based on two bimetallic strip wound in helices; (4) a thermosiphon system for the circulation of water between the collector, the tank and the chamber. All these dimensions result from the theoretical model established by Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787., applied to the maintenance of a temperature between 36°C and 38.8°C in the incubation chamber by an outside temperature between 12°C and 35°C.

The functional subunits of this hatchery (Fig. 1) are installed in the wooden frame ⑦.

The functional subunits of the present incubator (Fig. 1) are installed on the wooden chassis ⑦. The eggs lie in the incubation chamber ② and the hatching temperature is maintained using hot water from the hot water reserve ③. The temperature is produced in the latter at a high level by means of the solar collector ⑧. In case of overheating in the solar collector, the water is diverted to the discharge radiator ⑤ to be cooled there. Air bubble evacuation lyres ④ are installed at the top of the heat exchangers ⑥ that make up the discharge radiator. All the water needs of the hatchery, loading and compensation for losses, are met from the water makeup tank ①.

The cylinder of the hot water reserve (Fig. 2) is thermally separated into two compartments by the athermanous shuttle ⑪. The water in the incubation loop leaves the hot water compartment, rises into the pipe which leaves vertically, passes through the coils of the incubation chamber, descends through the pipe that arrives vertically in the warm water compartment on the other side of the athermanous shuttle and arrives in the warm water compartment by pushing the shuttle. Its flow rate is regulated by the incubation temperature regulator ⑩. The water in the regeneration loop leaves the warm water compartment, passes through the pipe that runs horizontally at the bottom of the corresponding cylinder bottom, passes through the coil of the solar collector, passes through the pipe that horizontally joins the hot water compartment from the bottom of the corresponding cylinder base. The overheating of the solar collector water causes the heat discharge regulator ⑫ to open; a part of the overheated water flow is then diverted to the heat exchangers of the heat discharge radiator.

The heat exchangers of the present solar hatcheries (Fig. 3) have their channels formed by two superposed corrugated sheets, offset and riveted on their contact lines. Sealing at the ends is obtained by welding a strip cut into the corrugated sheet and drilled for the passage of pipes. The resulting parallel channel configuration is reserved for the incubation radiator (Fig. 5). The series channel configuration is achieved by spacing apart, before sealing tape welding, the end plates to form an internal serpentine circuit. This last configuration is that of the solar collector and heat exchangers of the discharge radiator (Fig. 1).

The hatchery is equipped (Fig. 4) with an egg drawer ①, driven in a horizontal axis rotation using a crank passing through the bores ②. It is inserted into a frame whose two arms ③ slide into the grooves of the sliding boards, which also serve as supports for the incubation chamber (Fig. 1). This system allows all the eggs to be turned in a single maneuver.

The crank passing through the bores ② as well as the mesh plates and separation boards for packaging eggs are not represented.

The two parallel channel exchangers of the incubation radiator (Fig. 5) sandwich the egg drawer ①. The feeding and resumption of the flow of hot water are organized in such a way that the water is alternately distributed in one direction then the other in successive channels.

Installation of the incubation regulator indicated in Fig. 2; 6 undulations in the present case.

The temperature-sensitive parts of the flow controllers (Fig. 6) are the helically wound bimetallic ribbon ①. In the incubation regulator ⑨ installed on the upper radiator (Fig. 2), two such bimetallic ribbons drive by their free end, the two cylindrical operculum ③, taken in opposite vertical translations using the capillary tube ⑤ and the fishing line ⑥. The water that seeps through the passage of the hanging rods of the lids supplies the humidification tank placed under the incubation radiator. In the heat discharge regulator, the helically wound bimetallic ribbon ① dips into the water of the regeneration loop and drives the semi-cylindrical operculum ④ located under the bypass line to rotate.

The two highly heat-conducting metal sheets of the incubation initiators ⑩ (Fig. 2) are in intimate thermal contact with the cylinder of the hot water reserve and the vertical pipe of the incubation loop (Fig. 7). The two sheets, carefully welded at their juncture, bring the water in the vertical pipe to the same temperature of that of the corresponding compartment of the hot water reserve.

The athermanous shuttle (Fig. 8) undergoes a vertical upward thrust due to the cylindrical slice ① cut in an insulating material, therefore of low density (polyurethane foam, for example); this thrust is reduced to its functional value by the ballasts formed by the square metal plates ②. These are off-centered and fixed to the cylindrical edge by the two pins ④. The assembly is covered with the layer of paint ③.

Results

The circulation of water between the numbered sub-assemblies (Fig. 1) ② and ③ for the compensation of thermal losses in the incubation chamber, ③ and ⑧ for the heat supply to the hot water reserve and ⑧ and ⑤ for the heat discharge from the solar collector, is due to the thermosiphon phenomenon, which occurs when there is hot water at the bottom and cold water at the top [9]. The study according to Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787. has theoretically demonstrated through a simulation model the feasibility of these three interconnected thermosiphon circuits when the operating regime is stationary. A recent study has shown that the mechanical and thermal transients produced in the hatchery give it reactivity compatible with the maintenance of incubation conditions.

Application of the sizing methods presented in Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787. to the present hatchery with a capacity of 130 to 231 eggs kept between 36°C and 38.8°C for 100% time and placed in a medium whose temperature ranges from 12°C to 35°C, has resulted in a hot water reserve of 159.9 kg contained in a PVC tube of 600 mm diameter and 625 mm length thermally insulated by 100 mm thick polyurethane foam placed over its entire surface, a 0.780 m² surface area solar collector consisting of a 11-channel corrugated plate exchanger, a heat discharge radiator with 4 10-channel corrugated plate exchangers and an incubation chamber with 2 0.208 m² surface area incubation radiators (squares of 6 lateral undulations) surrounded by a thermal insulation enclosure 125 mm thick and subjected to maximum thermal losses of 15.74 W.

Table 1 shows the sizes of ballasts to achieve the functional thrust of the shuttle. The values presented correspond to a shuttle of diameter D' =597 mm, thickness E=20 mm and a paint layer of thickness $\epsilon$ =0.5 mm.

Assessment of the economic performance of this hatchery based on inventory in Table 2 and 2022 business data in France according to Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787. has resulted in a manufacturing cost of $900 and a return on investment of 2 to 3 months (annual income of $3,000). With a payback period of 5 years, the chicken of the day should cost 4-6 times less than the chicken born with electric power.

Conclusion

This technical note presented a low-cost solar hatchery using thermosiphon flows for heat transfer. The system offers a sustainable and cost-effective alternative to conventional incubators, especially for small and medium-sized farmers. Future research should focus on the practical application of the system and the evaluation of its performance under different conditions.

Introducción

El sistema que es objeto de la presente nota técnica ofrece una forma muy lucrativa de complementar los ingresos de los pequeños y medianos agricultores de las regiones tropicales y ecuatoriales. En efecto, produce la incubación artificial de los huevos de gallina únicamente a partir de la irradiación solar gratuita. A ello se añade el hecho de que su fabricación a partir de materiales de construcción corrientes de carpintería y ferretería hace que su coste de fabricación sea asequible y su confección realizable a nivel artesanal. Se denominó inicialmente incubadora sostenible equitativa (Onana et al., 2022ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787.).

A diferencia de las incubadoras solares según Djamin et al. (2001)DJAMIN, M.; DASUKI, A.S.; LUBIS, A.Y.; ALYUSWAR, F.: “Application of photovoltaic systems for increasing villagers’ income”, Renewable energy, 22(1-3): 263-267, 2001, ISSN: 0960-1481.; Ikpeseni et al. (2022)IKPESENI, S.; OWEBOR, K.; OWAMAH, H.; SADA, S.; DIBIE, E.; ODEH, O.: “Design and fabrication of a local solar-powered poultry egg incubator for a low-income country”, Journal of The Institution of Engineers (India): Series B, 103(3): 779-790, 2022, ISSN: 2250-2106.; Retamozo y Rojas (2022)RETAMOZO, B.S.J.; ROJAS, F.J.: “Design and economic analysis of a solar poultry incubator for rural sectors located in Pucallpa-Peru”, Renewable Energy and Power Quality Journal, 20: 318-323, 2022., en fase con las facilidades tecnológicas contemporáneas, y que están compuestas por una incubadora eléctrica, una célula fotovoltaica y una batería de acumuladores, este sistema funciona sin recurrir a ningún fenómeno eléctrico. Esto le da la ventaja de que, al no recurrir a una tecnología de vida limitada, es prácticamente inusable.

La elección del agua como medio de almacenamiento de la energía solar radiante captada durante el día se ha hecho, ciertamente, para evitar el uso de estos elementos sofisticados, pero planteó la cuestión de la circulación del fluido caloportador entre el colector solar y la reserva de agua caliente y luego entre la reserva de agua caliente y la cámara de incubación. Su resolución se hizo recurriendo a un proceso ampliamente aplicado en los calentadores solares de agua según Andrés y López (2002)ANDRÉS, A.C.; LÓPEZ, J.C.: “TRNSYS model of a thermosiphon solar domestic water heater with a horizontal store and mantle heat exchanger”, Solar Energy, 72(2): 89-98, 2002, ISSN: 0038-092X.; Chuawittayawuth y Kumar (2002)CHUAWITTAYAWUTH, K.; KUMAR, S.: “Experimental investigation of temperature and flow distribution in a thermosyphon solar water heating system”, Renewable Energy, 26(3): 431-448, 2002, ISSN: 0960-1481.; Azzolin et al. (2018)AZZOLIN, M.; MARIANI, A.; MORO, L.; TOLOTTO, A.; TONINELLI, P.; DEL COL, D.: “Mathematical model of a thermosyphon integrated storage solar collector”, Renewable Energy, 128: 400-415, 2018, ISSN: 0960-1481.; Jasim et al. (2021)JASIM, A.; FREEGAH, B.; ALHAMDO, M.: “Numerical and experimental investigation of a thermosiphon solar water heater system thermal performance used in domestic applications. Heat Transf. 50 (5), 4575-4594 (2021)”, 2021.: la circulación por termosifón, cuya afortunadamente no es la única aplicación posible (Revichandran et al., 2019REVICHANDRAN, R.; MOHIUDDIN, A.; UDDIN, M.F.: “Factors Affecting Thermosyphon Performance-A Review of Studies”, Int J Recent Technol Eng (IJRTE), 7: 2277-3878, 2019.).

La aplicación del termosifón a los dos bucles en interacción de la presente incubadora solar ha necesitado sin embargo el modelado teórico fino hecho en para asegurarse que el dimensionamiento mantendría, permanentemente en un medio exterior a temperatura impuesta, una cantidad determinada de huevos en un ambiente entre 36 °C y 38.8 °C, propicio para la incubación (Lourens et al., 2005LOURENS, A.; VAN DEN BRAND, H.; MEIJERHOF, R.; KEMP, B.: “Effect of eggshell temperature during incubation on embryo development, hatchability, and posthatch development”, Poultry science, 84(6): 914-920, 2005, ISSN: 0032-5791.). La cuestión de la regulación de temperatura de la cámara de incubación se resolvió mediante la aplicación de bilames https://en.wikipedia.org/wiki/Bimetallic_strip.

La incubadora objeto del presente artículo corresponde a una capacidad de 130 grandes a 231 pequeños huevos de gallina y a temperaturas exteriores mínimas y máximas de 12 °C y 35 °C.

La incubación artificial de huevos de gallina representa una oportunidad para complementar los ingresos de pequeños y medianos agricultores en regiones tropicales y ecuatoriales. Las incubadoras solares convencionales requieren electricidad, lo que limita su accesibilidad. Este trabajo presenta una incubadora solar que funciona sin electricidad, utilizando flujos de termosifón para la transferencia de calor, lo que la hace más accesible y sostenible. El objetivo de este estudio es describir el diseño, la construcción y el funcionamiento de esta incubadora solar de bajo costo.

Materiales y Métodos

La incubadora solar consta de los siguientes componentes principales: (1) un colector solar plano de 870 mm x 912 mm construido con hierros corrugados; (2) un tanque de almacenamiento de agua caliente de 177 litros aislado con PVC; (3) una cámara de incubación de 1 100 mm x 560 mm x 520 mm con un sistema de regulación de temperatura basado en dos bilames enrollados en hélices; (4) un sistema de termosifón para la circulación del agua entre el colector, el tanque y la cámara. Todas estas dimensiones son el resultado del modelo teórico establecido por Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787., aplicado al mantenimiento de una temperatura comprendida entre 36°C y 38.8°C en la cámara de incubación por una temperatura exterior comprendida entre 12°C y 35°C.

Los subconjuntos funcionales de esta incubadora (Fig. 1) se instalan en el bastidor de madera ⑦.

Los subconjuntos funcionales de esta incubadora (Fig. 1) se instalan en el bastidor de madera ⑦. Los huevos descansan en la cámara de incubación ② y la temperatura de incubación se mantiene con agua caliente procedente de la reserva de agua caliente ③. La temperatura se produce en esta última a un nivel elevado mediante el colector solar ⑧. En caso sobrecalentamiento en el colector solar, El agua se desvía al radiador de descarga calorifica para ser enfriada. En la parte superior de los intercambiadores térmicos ⑤ que componen el radiador de descarga calorífica ⑥ se implantan liras de evacuación de las burbujas de aire ④. Todas las necesidades de agua de la incubadora, carga y compensación de pérdidas, se satisfacen desde el depósito de reposición de agua ①.

El cilindro de la reserva de agua caliente (Fig. 2) está separado térmicamente en dos compartimentos por la lanzadera athermane ⑪. El agua del bucle de incubación sale del compartimento de agua hirviendo, sube a la canalización que parte verticalmente, atraviesa las serpentinas de la cámara de incubación, desciende por la tubería que llega verticalmente al compartimiento de agua caliente del otro lado de la lanzadera athermane y llega al compartimiento de agua caliente empujando la lanzadera. Su caudal es regulado por el regulador de temperatura de incubación ⑩. El agua del circuito de regeneración sale del compartimiento de agua caliente, pasa a través de la tubería que parte horizontalmente hacia abajo del fondo del cilindro correspondiente, atraviesa la serpentina del colector solar, pasa a través de la tubería que llega horizontalmente al compartimiento de agua hirviendo por el fondo del cilindro correspondiente. El sobrecalentamiento del agua del colector solar provoca la apertura del regulador de descarga calorífica ⑫ ; una parte del caudal de agua sobrecalentada se desvía entonces hacia los intercambiadores térmicos del radiador de descarga calorífica.

Los intercambiadores de calor de las presentes incubadoras solares (Fig. 3) tienen sus canales formados por dos hierros corrugados superpuestas, escalonadas y remachadas sobre sus líneas de contacto. La estanqueidad en los extremos se obtiene mediante soldadura de una banda cortada en el hierro corrugado y perforada para el paso de las tuberías. La configuración de canales paralelos así obtenida está reservada al radiador de incubación (Fig. 5). La configuración de canales en serie se obtiene separando los hierros corrugados en los extremos antes de soldar la banda de sellado para formar un circuito interno de serpentina. Esta última configuración es la del colector solar y de los intercambiadores del radiador de descarga térmica (Fig. 1).

La incubadora está equipada (Fig. 4) con un cajón de huevos ①, impulsado en una rotación del eje horizontal mediante una manivela que pasa por los orificios ②. Se inserta en un marco cuyos dos brazos ③ se deslizan en las ranuras de las tablas deslizantes, que también sirven como soportes de la cámara de incubación (Fig. 1). Este sistema permite voltear todos los huevos en una sola maniobra.

La manivela que pasa a través de los orificios ②, así como las placas de malla y las tablillas separadoras de embalaje de huevos no están representadas.

Los dos intercambiadores de canales paralelos del radiador de incubación (Fig. 5) toman el cajón de huevos ① en sándwich. Las rejillas de alimentación y de recuperación del caudal de agua hirviendo están organizadas de manera que el agua se distribuya alternativamente en una dirección y en la otra en los canales sucesivos.

Instalación del regulador de incubación indicada en la Fig. 2 ; 6 ondulaciones en este caso.

Las partes sensibles a la temperatura de los reguladores de caudal (Fig. 6) son las bilames ① enrolladas en hélice. En el regulador de incubación ⑨ instalado sobre el radiador superior (Fig. 2), dos tales bilames conducen por su extremo libre, las dos medias opercuelas cilíndricas ③, traídos en traslaciones verticales opuestas mediante el tubo capilar ⑤ y el hilo de pescar ⑥. El agua que gotea a través del paso de las varillas de suspensión de los tapones alimenta la cuba de humidificación situada bajo el radiador de incubación. En el regulador de descarga de calor, el bimetálico ① se sumerge en el agua del circuito de regeneración y hace girar la cubierta semicilíndrica ④ situada debajo de la tubería de derivación.

Las dos chapas de metal bien conductoras del calor de los iniciadores de incubación ⑩ (Fig. 2) están en contacto térmico íntimo con el cilindro de la reserva de agua caliente y la canalización vertical del bucle de incubación (Fig. 7). Las dos chapas, cuidadosamente soldadas a su unión, ponen el agua de la tubería vertical a la temperatura de la correspondiente compartimento del depósito de agua caliente.

La lanzadera athermane (Fig. 8) sufre un empuje vertical hacia arriba debido a la sección cilíndrica ① tallada en un material aislante, por lo tanto de baja densidad (espuma de poliuretano, por ejemplo) ; este empuje se reduce a su valor funcional por los lastres formados por las placas metálicas cuadradas ②. Estas últimas están descentradas y fijadas al borde cilíndrico por los dos pasadores ④. El conjunto está cubierto con la capa de pintura ③.

Resultados

La puesta en circulación del agua entre los subconjuntos numerados (Fig. 1) ② y ③ para la compensación de las pérdidas térmicas en la cámara de incubación, ③ y ⑧ para el aporte térmico a la reserva de agua caliente y ⑧ y ⑤ para la descarga calórica del colector solar, es el fenómeno del termosifón, que se produce cuando hay agua caliente en la parte inferior y agua fría en la superior [9]. El estudio según Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787. ha demostrado teóricamente mediante un modelo de simulación la viabilidad de estos tres circuitos de termosifón interconectados cuando el régimen de funcionamiento es estacionario. Un estudio reciente ha demostrado que los transitorios mecánicos y térmicos producidos en la incubadora le confieren, por otra parte, una reactividad compatible con el mantenimiento de las condiciones de incubación.

La aplicación de los métodos de dimensionamiento presentados en Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787. a la presente incubadora con una capacidad de 130 a 231 huevos mantenidos entre 36°C y 38.8°C durante el 100% de tiempo y colocada en un medio cuya temperatura oscila entre 12 °C y 35 °C, ha dado lugar a una reserva de agua caliente de 159.9 kg contenida en un tubo de PVC de 600 mm de diámetro y de 625 mm de longitud aislado térmicamente por un espesor de 100 mm de espuma de poliuretano colocada sobre toda su superficie, un colector solar de 0.780 m² de superficie compuesto por un intercambiador de chapa ondulada con 11 canales, un radiador de descarga calorífica con 4 intercambiadores de chapas onduladas de 10 canales y una cámara de incubación con 2 radiadores de incubación de 0.208 m² de superficie (cuadrados de 6 ondulaciones laterales) rodeada por un recinto aislante térmico de 125 mm de espesor y sometida a pérdidas térmicas máximas de 15.74 W.

En el cuadro 1 figuran los tamaños de lastre que permiten alcanzar el empuje funcional de la lanzadera. Los valores presentados corresponden a una lanzadera de diámetro D' =597 mm, espesor E=20 mm y una capa de pintura de espesor $\epsilon$ =0.5 mm.

La evaluación de los resultados económicos de esta incubadora según el inventario del Cuadro 2 y los datos comerciales de 2022 en Francia según Onana et al. (2022)ONANA, C.A.; HONA, J.; VALDÈS, L.-C.: “Theoretical Study of Fair-Trade Sustainable Hatcheries-Sizing for Cameroon and Indonesia”, 2022, ISSN: 2338-1787. ha dado lugar a un coste de fabricación de $900 y un retorno de la inversión de 2 a 3 meses (ingresos anuales de $3 000). Con un período de amortización de 5 años, el pollo del día debería costar entre 4 y 6 veces menos que el pollo nacido con energía eléctrica.

Conclusión

En esta nota técnica se presentó una incubadora solar de bajo costo que utiliza flujos termosifón para la transferencia de calor. El sistema ofrece una alternativa sostenible y económica a las incubadoras convencionales, especialmente para los pequeños y medianos agricultores. Las futuras investigaciónes deberían centrarse en la aplicación práctica del sistema y en la evaluación de su rendimiento en diferentes condiciones