30/08/2016
Bienestar Instalación y equipos

Estimación de las necesidades de calefacción en granjas cunícolas

Escrito por Ángel Rey

Los poiquilotermos, animales de sangre fría (pej.: reptiles, peces etc.) adecúan su metabolismo a la temperatura ambiente, reduciéndolo a casi cero cuando la temperatura ambiente es baja (hibernación). Los conejos al igual que el resto de los homeotermos (la raza humana incluida) necesitan mantener una temperatura en el interior de sus órganos constante, para que funcione de forma correcta su metabolismo.

Afortunadamente la naturaleza y la evolución les han dotado de mecanismos para producir calor, disipar calor y adecuar su termostato interior a temperatura constante que necesitan.

Las leyes de la física nos permiten calcular la perdida de calor entre un objeto (en nuestro caso un conejo) con un nivel de temperatura y aislamiento determinado (en nuestro caso la capa de pelo del conejo) y el entrono que le rodea. Logicamente, la cantidad de calor que se transfiere es proporcional a la diferencia de temperatura e inversamente proporcional al nivel de aislamiento global.

Al igual que cualquier maquina térmica, la capacidad de producir el calor que necesitan los animales para compensar las pérdidas de calor, tiene como límite la “potencia instalada”, aplicable en el caso de las máquinas, siendo el estado fisiológico y nivel de reservas el que fija esa potencia en animales.

Como es sabido los gazapos recién nacidos (su nivel de aislamiento es bajo, sin pelo, su temperatura es alta, y por si fuéramos pocos su nivel de reservas de combustible es mínimo) no son capaces de producir el calor que pierden en ambientes con temperaturas bajas, de tal forma que su supervivencia depende de las condiciones de aislamiento del nido y de compartir el calor que deprenden sus hermanos de camada. El que sale del nido en estas condiciones tiene su viabilidad seriamente comprometida.

Resumiendo las pérdidas de calor se producen siempre desde el animal al ambiente que le rodea (como mínimo hay que perder el calor que genera el metabolismo de mantenimiento). Como la capacidad de generar calor del animal depende del peso y estado fisiológico y la perdida depende de la temperatura, aislamiento.

La velocidad con que se pierde calor depende de la diferencia de temperaturas, nivel de aislamiento, higrometría y velocidad aire a nivel de los animales así como temperatura radiante de las superficies que los rodean

Existe una temperatura ambiente óptima que va evolucionando con la edad del ciclo de producción

La segunda conclusión es que existe un máximo de la velocidad de variación de la temperatura ambiente compatible con el funcionamiento normal de la regulación térmica de los animales, es la asociada a la “potencia instalada”, que hace frente a las variaciones de temperatura manteniendo constate la consigna interior.

Es preferible elegir una temperatura ambiente inferior, si conseguimos que sea constante a lo largo del día, a que la temperatura referencia media óptima con una variación superior a 2 ºC/ hora.

En la práctica se define el temperaturas termo neutra como las temperaturas ambientales que permiten equilibrar las pérdidas de calor con las que se generan en el metabolismo de mantenimiento y producción, sin incremento o reducción de la temperatura corporal.

La temperatura óptima es la que permite la mejor conversión del alimento ya que a esta temperatura el organismo no debe destinar parte de su energía a la producción de calor adicional para mantener la temperatura corporal.

Así mismo se definen la temperatura mínima y la máxima. Que representan los límites para mantener la temperatura corporal constante.

En el caso particular de los conejos, las necesidades de los gazapos en los primeros días de vida son próximas a 30 ºC, mientras que la de sus madres que cohabitan con ellos se sitúa alrededor de los 18 ºC.

Esta situación solo puede resolverse mediante los nidos que crean un microclima particular.

Con nidos adecuados podemos situar la temperatura mínima en esta fase de producción en 10 ºC y la óptima cercana a los 20 ªC como compromiso entre madres y lactantes.

calefaccionEn el resto del ciclo de producción la temperatura ambiente óptima se sitúa entre los 18 y los 15 ºC a lo largo del engorde. Valores validos también para reproductoras y recría.

Por ultimo comentar que a nivel de sala o nave la situación es la misma que la descrita en los párrafos anteriores para un animal: queremos tener una temperatura determinada y constante en su interior (la temperatura optima definida para cada día del ciclo) y con una variación diaria minina. La temperatura en el interior de un alojamiento será la resultante del equilibrio térmico de producción y pérdidas de calor entre nave y ambiente exterior.

El balance térmico en régimen estacionario se rige por las leyes de transferencia de calor por conducción, convección y radiación. Y pueden calcularse de forma precisa conociendo las temperaturas interior y exterior.

Intercambio de calor por CONDUCCIÓN

El intercambio de calor por conducción se estima mediante la ley de Fourrier

calefaccion

Estos últimos valores se encuentran en todas las tablas de aislamientos. En párrafos posteriores daremos un valor simplificado para cubiertas y cerramientos habituales.

Para los cálculos que necesiten una precisión exhaustiva hay que acudir a las tablas de conductividad térmica “ki” y con el espesor de cada componente anterior, calculamos “U” también llamado KG, Conductancia térmica global equivalente del conjunto.

Hay un máximo de la velocidad de variación de la temperatura ambiente compatible con el funcionamiento normal de la regulación térmica de los animales

Intercambio de calor por CONVECCIÓN

El flujo de calor intercambiado por convección se rige por la ley de enfriamiento de Newton

Q = A h (Ts-T)

A : Area de intercambio “m2”.

h : Conductancia de pel.cula “kcal/h m2 .C”

(Ts-T): Salto t.rmico en ºC entre la superficie que pierde calor y el medio

Este término está incluido en la fórmula de conducción global mediante los coeficientes h0 y hn1 de la fórmula que estima el coeficiente “U”

conveccion

Pérdida de calor por RADIACIÓN

La pérdida neta por radiación se calcula con la constante de Stefan Boltzman

radicacion

s = 4.965 x 10⁸ Kcal/h m. ÅãK⁴,

T₀, T₁ : Temperatura de las superficies en grados kelvin

F y ε : Factores de forma y emisividad de las superficies.

Pérdida de calor por VENTILACIÓN

Por ultimo las pérdidas de calor por ventilación así como la producción de calor animal útil la estimaremos en función de los kilos de peso vivo presentes en la nave o alojamiento.

Para su cálculo usaremos los coeficientes habituales de 0.5 m3/kpv para el caudal de ventilación mínima, y 8.75 Kcal/h Kpv de calor sensible.

En el control de los equipos de calefacción, debemos tener en cuenta el ciclo productivo del animal

RESUMIENDO

cosmaTenemos una generación de calor en el interior compuesta por el calor sensible (desprendido por los animales) más el generado por la fermentación de las deyecciones acumuladas, el producido por puntos de luz, motores etc. Y por supuesto el calor aportado por los sistemas de calefacción. P

or otro lado tenemos las pérdidas de calor por la ventilación (más la ventilación involuntaria que suponen las infiltraciones y sobrepresiones exteriores. Que pueden ser muy importantes en naves abiertas y zonas expuestas a los vientos)

Las pérdidas de calor por las paredes, techos, suelo etc. Que se producen por el mecanismo de conducción y convección. Más la radiación desde las superficies exteriores que pueden tener una magnitud importante en naves mal aisladas con atmosferas muy despejadas.

La generación de calor en el interior del alojamiento se equilibra con las pérdidas a nivel global de la nave por conducción, radiación y convección. Dando como resultado la temperatura interior de la nave.

La temperatura optima a mantener en la explotación (que cambia con el día del ciclo), junto con las condiciones de aislamiento de la nave, el programa de ventilación y la climatología esperable, nos dan la clave para calcular la potencia necesaria de aportes quede calor en el momento de máximas necesidades definen los equipos de calefacción necesarios.

Otro tema distinto es el óptimo económico de la temperatura a mantener.

Respecto a la gestión de la temperatura hay que comentar que el control de los equipos de calefacción debe ser compatibles con los objetivos de temperatura interior perseguidos, que como se ha comentado son cambiantes a lo largo del ciclo productivo.

La temperatura interior deberá mantenerse sin variación, respetando la ventilación exigida, que a su vez dependerá del estado fisiológico y carga de animales en la instalación. Las necesidades de control en la granja, que aconsejan abordarlas mediante unos programas de gestión informatizada adecuada a las condiciones de cada granja.

El adecuar en todo momento las necesidades a la respuesta de los equipos de control ambiental, es la única forma de reducir los riesgos que se derivan de su descontrol

hyla

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