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La mayoría de las instalaciones nuevas que visito presentan problemas relacionados con el diseño, la construcción y el funcionamiento de la climatización. La solución es complicada porque el problema se genera en la fase de diseño del proyecto.

Por otro lado, también considero que innovar no es “introducir novedades” sino mejorar la instalación desde el punto de vista técnico, empresarial y sanitario-productivo.

Atendiendo a esto, algunas de las preguntas que nos surgen son:

• ¿Por qué se adaptan diseños de otros países que no funcionan en España?
• ¿Por qué se ofrecen diseños sin realizar pruebas de campo previas?
• ¿Por qué se comercializan malas copias de diseños contrastados?

¿Cuál es el objetivo de la climatización en granjas?

El objetivo es generar estabilidad y uniformidad ambiental. Es decir, uniformidad en la envolvente térmica (aire y superficies) y uniformidad de flujo (movimiento del aire). De esta forma se puede controlar el clima interior, mantener los cerdos libres de estrés, y beneficiarnos de su rendimiento productivo.

Las siguientes imágenes (Imagen 1) muestran situaciones críticas para el control ambiental en invierno. La imagen termográfica indica oscilación térmica superficial importante (puentes térmicos). En este caso se debe revisar el “edificio” (aislamiento térmico y hermeticidad). La imagen izquierda muestra la monitorización de temperatura, HR (humedad relativa) y CO2 durante tres días completos, con importantes oscilaciones en los tres parámetros. La imagen derecha muestra una circulación del aire peligrosa. En estos casos se debe revisar el “sistema de climatización” al completo, es decir, ajuste, calidad del regulador, sondas, parámetros, manejo ambiental, y también el “edificio”.

Imagen 1. Control ambiental y energético en granjas.

¿El ambiente exterior afecta?

Para controlar el ambiente exterior (temperatura, humedad, viento y radiación solar) son claves un correcto diseño y manejo ambiental de la instalación.

El viento es un factor importante:

• En la entrada de aire, un viento de 36 km/h genera una presión de 70 Pa, cuando el objetivo se sitúa en 5-10 Pa.
• En el ventilador, un viento de 32 km/h genera una presión de 50 Pa, reduciendo la ventilación por contrapresión.

España tiene un clima muy variado y cambiante, con una importante amplitud térmica diaria y anual. ¿Cómo adaptarnos?:

• Orientación para reducir pérdidas de calor en invierno y la incidencia directa del viento.
• Construcción, aislamiento térmico y hermeticidad.
• Entrada de aire “indirecta”, con efecto “amortiguador” climático.
• Ventilador de chimenea “fiable” a cambios de presión por el viento. Cuando la presión aumenta de 10 a 50 Pa, el caudal se reduce un máximo del 5 %.
• Otros sistemas para reducir el efecto del viento:
• “Capotas anti-viento” con manómetro para regular según la presión que reciben.
• “Barreras cortavientos” que reducen la velocidad del viento.

¿Cuáles son los indicadores de diseño?

El objetivo es evitar errores de diseño con difícil solución una vez construida la nave. Los indicadores “macroclimáticos” para una correcta ventilación, circulación del aire y generar confort. Los indicadores “microclimáticos” para generar confort en la zona ocupada por el cerdo (entorno térmico) (Gráfico 1).

Gráfico 1. Indicadores de diseño.

¿Cómo controlar el calor de forma eficiente?

La transición es la instalación con mayor consumo energético en calefacción. El objetivo es generar confort en el lechón con unos consumos energéticos contenidos.

Cada vez es más común el diseño de salas con “2 climas” (macro-microclima), pero el manejo ambiental es complejo para controlar:

• Ventilación del nido.
• Ventilación de la sala.
• Temperatura del aire del nido.
• Temperatura superficie térmica del nido.
• Temperatura del aire de la sala.

El manejo correcto es ajustar la temperatura de la sala para conseguir la temperatura deseada debajo de la cubierta del nido. Por lo tanto, para aumentar la temperatura del aire de la sala necesitamos calefacción ambiental, sobre todo en los primeros días.

El sistema debe incluir tres grupos distintos de sondas de temperatura. La tabla muestra las temperaturas objetivo.

Tabla 1. Temperaturas objetivo.

Un diseño adecuado debe combinar calefacción localizada (suelo térmico nido) y calefacción ambiental (aire sala).

¿Cómo debo ventilar?

El CO2 es indicador de ventilación mínima con valores entre 2000 y 2500 ppm (límite 3000 ppm). Este gas aumenta con la ventilación reducida, pero también con una mayor actividad de los cerdos (corrientes de aire, etc.). Pero la ventilación puede ser correcta, y el CO2 aumentar por otros motivos y se debe realizar un diagnóstico diferencial.

Para comprobar el patrón de ventilación se deben monitorizar los niveles de CO2 en varios puntos y realizar un pequeño cálculo. (Imagen 2)

Imagen 2. Ejemplo de monitorización de niveles de CO2.

El CO2 expulsado es inferior al CO2 en el microclima, generando un “cortocircuito” de aire. Tal y como muestra la imagen, el aire (humo) circula directamente de la entrada al ventilador, sin mezclarse con el aire “contaminado” donde están los lechones. Otros puntos críticos:

• Punto 4: Debajo de la entrada suele haber menor concentración
• Punto 5: Detrás el ventilador suele haber mayor concentración

El objetivo es obtener un valor EV≥1, es decir, la concentración de CO2 expulsado es igual o superior a la concentración de CO2 en la zona ocupada por los lechones.

Pero se trata de la “foto” del momento y no es representativo de la situación real durante un período de tiempo. Lo ideal es instalar sondas de CO2 para monitorizar a tiempo real.

¿Cómo gestionar la admisión y extracción de aire?

La entrada de aire es una parte económica del sistema, pero genera muchos problemas de confort en los cerdos. Las tres funciones de la entrada son:

• Regular el caudal según necesidades.
• Dirigir el aire según patrón de ventilación.
• Regular presión estática con el ventilador.

El diseño de presión negativa más habitual en España es con admisión por pared, y menos frecuente por techo (Tabla 2).

Tabla 2. Tabla comparativa entre ambos diseños.

El ventilador colabora de forma importante en la calidad y la cantidad de ventilación. Las tres funciones del ventilador son:

• Genera la presión estática para circular el aire.
• Ventilación acorde a las necesidades.
• Eficiencia energética porque es operativo todo el año.

El objetivo es obtener la ventilación mínima y máxima con el menor número de ventiladores. Para obtener la ventilación mínima:

• El regulador del ventilador debe asegurar la velocidad (rpm) para compensar la sobrepresión por el viento.
• El regulador de la chimenea debe mantener el caudal mínimo con la presión adecuada, ofrecer caudales < 5 % de forma estable.
• Correcta relación y ajuste entre entrada y ventilador.
• Monitorizar parámetros ambientales (m3/h, Pa, HR, CO2) para confirmarlo.

Conclusiones

• El técnico debe ofrecer profesionalidad, confianza y soluciones integrales.
• El cliente debe recibir la instalación nueva en perfecto estado de uso, sin desembolsos adicionales, y con un período de garantía.
• La instalación se debe conservar en perfecto funcionamiento, el éxito en invierno se obtiene preparándola en otoño.
• La tecnología de registro y análisis de datos debe ajustarse a la realidad del ambiente en granja, y utilizar la información para rentabilizar la producción.
• El manejo ambiental diario es determinante para detectar y solucionar problemas.