Manejo de ventilación en Galpones de Ambiente Controlado para pollos de Engorde
Ventilación mínima
Definición:
La cantidad mínima de ventilación (volumen de aire) requerido para
mantener el potencial
genético de las aves. Esto se logra asegurando una óptima cantidad
de oxigeno y la adecuada remoción ambiental de los productos de desecho
derivados de la combustión y del crecimiento de las aves. Los requerimientos de
una ventilación mínima correctamente manejada incluyen:
•
Entrega de oxígeno para cumplir con las demandas metabólicas de las aves.
•
Control de la humedad relativa.
•
Mantención de una buena calidad de cama.
Un
concepto típicamente equivocado es que la ventilación mínima no se necesita en
climas
cálidos.
Los procedimientos de la ventilación de verano (ventilación de túnel) se pueden
usar con moderación en lugar de la ventilación mínima.
Este
sistema debería ser independiente de los sistemas de control de temperatura y
funciona
mejor
si se opera con un sensor de temperatura que active los ventiladores en caso de
que la
temperatura
sube de un valor predeterminado.
El timer:
·
Se prefiere el uso de ciclos de 5
minutos sin exceder los 10 min. El mínimo tiempo de funcionamiento del sistema
debe ser de al menos un 20% del tiempo.
- · Ciclos de 10 min: 2 minutos encendidos y 8 minutos apagados.
- · Ciclos de 5 minutos: 1 minuto encendido y 4 minutos apagados.
· Cada vez que la calidad del aire se
empiece a deteriorar el tiempo de encendido debe aumentarse pero el tiempo
total del ciclo debe permanecer inalterado.
El
sistema de ventilación mínima se calcula en dos fases; primera y segunda fase
de ventilación mínima.
1er. Primera fase de ventilación mínima:
·
Los ventiladores se deben hacer
funcionar con un timer y no con un termostato.
·
Estos ventiladores deben ser de volumen
fijo y no de velocidad variable.
·
La capacidad de los ventiladores
funcionando con el timer deben ser capaces de dar un recambio de aire total
cada 8 minutos.
·
El número de ventiladores requeridos
para hacer un cambio de aire cada 8 minutos es el siguiente:
-
Volumen del galpón (m3) capacidad
disponible de los ventiladores (m3 /min).
-
Volumen del galpón (ft.3) capacidad
disponible de los ventiladores (ft.3 /min o cfm).
Cálculo del volumen del galpón:
Volumen
del galpón (m3/ft.3) = largo (m/ft.) x ancho (m/ft.) x altura promedio (m/ft.)
Nota:
Altura promedio = altura de la pared + ½ altura desde el final de la pared
hasta la
parte
más alta del techo.
Ventiladores usados:
900
mm o 36 in capacidad de funcionamiento de 345 m3/min ó 12.180 cfm
•
1.200 mm o 48 in capacidad de funcionamiento de 600 m3/min ó 21.180 cfm
Ejemplos de dimensiones:
• Dimensión del galpón: 120 m de largo, 12 m de ancho y 4 m de
altura promedio.
• Dimensión del galpón: 400 ft. de largo, 40 ft. de ancho y 12 ft.
de altura promedio.
Nota: los ejemplos
dados a continuación usan el sistema métrico pero se pueden aplicar para las
dimensiones de galpón mencionadas arriba.
Cálculo - Primera fase ventilación mínima:
• Volumen del galpón = 120 m x 12 m x 4 m = 5,760 m3
• Capacidad de los ventiladores de flojo directo= 345 m3/min
• Cambio de aire del galpón cada 8 min
• 5.760 m3 ÷ 8 = 720 m3/min
• 720 m3/min ÷ 345 m3/min = 2,08 ventiladores ó 2 ventiladores (de
900 mm)
2do. Segunda fase de ventilación mínima
Cálculo – Segunda fase de ventilación mínima;
• Volumen del galpón = 120 m x 12 m x 4 m = 5.760 m3
• Capacidad de los ventiladores sin polea = 345 m3/min
• Cambio de aire del galpón cada 5 minutos
• 5.760 m3 ÷ 5 = 1.152 m3/min
• 1.152 m3/min ÷ 345 m3/min = 3,3 ventiladores ó 4 ventiladores
(de 900 mm)
El
nivel máximo de CO2 dentro del galpón de aves es de 3.000 ppm. Si el ambiente
dentro del galpón sobrepasa las 3.000 ppm la tasa de ventilación debe ser
aumentada.
Nota: Los ventiladores más
eficientes para usar en el sistema ventilación mínima son los
ventiladores sin polea de alta velocidad de 900 mm operando a una
capacidad de 20.700 m3/ hora ó 345 m3/ min y a una presión estática de 50
Pascales. Estos ventiladores alcanzan su velocidad de funcionamiento
rápidamente y logran un patrón de distribución estable al poco tiempo de haber
sido encendidos.
PRESION NEGATIVA – REQUERIMIENTOS CLAVES PARA VENTILACION MINIMA
La
mejor forma de lograr una correcta distribución del aire con el sistema de
ventilación mínima es usando un sistema de ventilación de presión negativa.
Este sistema debe dirigir el flujo de aire a la parte más alta del galpón
(caballete). La caída de presión de las entradas de aire debe ajustarse para
que el aire entrante alcance el punto más alto del galpón que es donde se
encuentra acumulado el calor. La caída de presión seleccionada dependerá del
ancho del galpón o de la distancia que el aire tiene que viajar una vez que
entra al galpón.
La
presión de aire correcta se logra ajustando el área de las entradas de aire con
la capacidad de los ventiladores. Un error habitual es cerrar demasiado las
entradas de aire (aumentando el diferencial de presión entre el galpón y el
ambiente) para ayudar a aumentar el volumen de aire que entra al galpón. Lo que
ocurre es lo contrario. a medida que la presión negativa aumenta, la velocidad
del aire que entra al galpón aumenta pero la presión negativa reducirá la
capacidad de los ventiladores para mover la masa de aire a través del galpón.
Esto ocurre especialmente al usar los ventiladores sin polea como extractores
de aire.
Para
efectivamente generar un sistema de presión negativa se debe crear un ambiente
controlado. El aire busca los puntos de menor resistencia y las fugas de aire
producirán una incorrecta distribución del flujo de aire. El galpón debe ser
tan sellado al aire como sea posible. Típicamente las fugas de aire se
localizan en caballete del techo, cerca de los ventiladores, cerca de las
puertas y/o cerca del suelo. Los galpones con ventiladores deben sellarse al
máximo para garantizar su rendimiento. Persianas traseras a prueba de
corrientes de aire deben ser instaladas para prevenir corrientes de aire en
sentido opuesto. Las correas de los ventiladores deben mantenerse a una tensión
adecuada para maximizar la efectividad del ventilador.
Un
galpón bien sellado con las entradas de aire selladas y con un solo ventilador
de 1,2 m funcionando debe alcanzar una presión estática de al menos 37,5
Pascales. Si la presión estática es menor que 25 Pascales debe ponerse especial
atención a las filtraciones de aire y el galpón debe sellarse inmediatamente.
ENTRADAS DE AIRE
Las
entradas de aire deben ser controladas por presión para controlar una velocidad
de aire
constante
a través del galpón. Las entradas de aire deben dirigir el flujo de aire hacia
el punto más alto del galpón y deben cerrarse cuando los ventiladores estén
apagados. Las compuertas que cierran las entradas de aire del sistema de ventilación
mínima deben sellar completamente las entradas de aire al cerrarse. Cuando la
compuerta se abra, el aire debe entrar solamente por encima de la compuerta y
no por los lados o por la parte inferior de la misma. Las compuertas de las
entradas de aire que filtren aire por abajo o por los lados dejaran que el aire
frio pase directamente al piso del galpón enfriando a los pollitos y
promoviendo la condensación de humedad en la cama.
En
galpones que tengan las vigas del techo expuestas, las entradas de aire deben
orientarse
para
que el aire no impacte a las vigas. Obstrucciones al flujo de aire como vigas o
conductos eléctricos deben impedirse porque dificultan el flujo y dirigen parte
del aire hacia el suelo del galpón.
Las
compuertas de las entradas de aire deben abrirse lo suficiente como para
alcanzar la presión estática y el flujo de aire requeridos. Se requiere una
abertura mínima de 2,5 a 5 cm (1 a 2 in.).
Los
motores que abren las compuertas de las entradas de aire deben instalarse en la
parte central de la pared lateral para reducir la variabilidad en la apertura
de las compuertas. Los cables que se usan para abrir las compuertas de las
entradas de aire usualmente se estiran causando variabilidad en la abertura de
las compuertas y una mala distribución del aire. Barras solidas de acero de 8
mm se expanden menos que otros materiales y por lo tanto es la mejor opción
para galpones largos.
Las
entradas de aire deben instalarse 60 cm (24 in.) bajo el borde del alero y con
protección para el viento en la parte exterior del galpón. Los vientos
prevalentes pueden causar una significativa caída de la presión negativa dentro
del galpón y el aire que entre caerá al piso.
La
protección exterior debe ser al menos un 30% mayor que el área de la entrada de
aire para brindar una buena protección contra corrientes de aire. La parte de
sotavento del galpón siempre creara una presión negativa fuera del galpón. La
parte de barlovento siempre creara una presión positiva fuera del galpón. Protección
contra el viento evitará que el aire caliente escape del galpón en el lado de sotavento.
Sin una adecuada protección para el viento el sistema mecánico del sistema de
presión no puede ajustar correctamente la presión (las aberturas de las
entradas de aire) para lograr una velocidad de aire correcta a través de las
entradas de aire que prevenga condensación de agua (en la paredes y en el piso)
o efecto de viento frio a la altura de las aves.
El
viento frio entrante se mezcla con el aire más tibio en el caballete del techo.
El aire frio se calienta y se expande aumentando su capacidad de retener
humedad y por lo tanto reduciendo su humedad relativa.
El siguiente diagrama ilustra la importancia de un manejo correcto
de las entradas de aire.
Flujo cruzado para ventilación mínima
Ventilación de flujo cruzado con baja caída de presión a través de las entradas de aire
La
siguiente tabla se puede usar como una guía de referencia para determinar la
velocidad de aire requerida en las entradas de aire para galpones de diferente
ancho. El área de las entradas de aire es dependiente de la capacidad de los
ventiladores.
Ventilación transicional
Objetivo: incrementar el
intercambio de aire en el galpón sin crear altas velocidades de
aire a través de las aves.
·
La ventilación transicional debe incluir
los ventiladores utilizados para ventilación mínima y además un número de
ventiladores de 1,2 m de una capacidad operacional de 10 m3/s ó 600 m3/s ó
36.000 m3/h a la caída de presión de trabajo.
·
Estos ventiladores funcionan conectados
a un termostato.
·
Estos ventiladores de ben tener una capacidad
para asegurar el recambio de aire de todo el galpón cada 2 minutos.
·
Estos ventiladores utilizan compuertas
para la entrada de aire distribuidas homogéneamente en ambas paredes laterales
a lo largo de todo el galpón. Las compuertas de entrada de aire funcionan mejor
cuando se operan por presión negativa.
·
Las compuertas de las entradas de aire
deben dirigir el flujo de aire hacia la parte más alta del techo para evitar el
movimiento de aire frio a nivel del suelo y entre los pollitos.
·
Con los ventiladores en un extremo del
galpón y con las entradas de aire distribuidas homogéneamente en ambas paredes
laterales, se puede alcanzar una velocidad máxima de aire a través de las aves
que corresponde al 25% de la velocidad de aire que se genera con la ventilación
de túnel funcionando a máxima capacidad.
·
Este sistema entrega un excelente
control de la temperatura, reduce el riesgo de enfriamiento de los pollitos y
es una parte valiosa de cualquier sistema de ventilación.
Cálculo – Ventilación transicional
•
Volumen del galpón = 120 m x 12 m x 4 m = 5.760 m3
•
Capacidad de ventiladores de polea de 1,2 m = 600 m3/min
•
Cambio de aire del galpón cada 2 minutos
•
5.760 m3 ÷ 2 = 2.880 m3/min
•
2.880 m3/min – (4 x 345 m3/min) = 1.500 m3/min (menos los ventiladores de 900
mm)
•
1.500 m3/min ÷ 600 m3/min = 2,5 ventiladores ó 2 ventiladores (ventiladores de
1,2 m)
VENTILACION DE TUNEL
El
sistema de ventilación de túnel se utiliza para moderar los efectos
estacionales de variación de temperatura y es particularmente efectivo durante
las estaciones calurosas. En el sistema de ventilación de túnel todos los
ventiladores de extracción están instalados en un extremo del galpón y las
entradas de aire en el extremo opuesto. Como guía general, el aire viaja a
través del galpón a una velocidad de 2,5 m/s (500 ft./min) a lo largo de todo
el galpón removiendo calor, humedad y polvo.
El
flujo de aire genera un efecto de viento frio que puede reducir la temperatura
efectiva de 5 a 7 ºC (10 a 12 ºF). La temperatura efectiva del galpón debe
mantenerse bajo los 30 ºC (86 ºF) y el cambio de aire del galpón debe ocurrir
en menos de un minuto.
Cálculo – Ventilación de túnel
Paso
1. Determinar dimensiones básicas del galpón
•
Cubicaje del galpón: 120 m (largo) x 12 m (ancho) x 4 m (altura promedio) =
5.760 m3
•
Superficie seccional del galpón: 12 m (ancho) x 4 m (altura promedio) = 48 m2
•
Velocidad de viento requerida = 2,5 m/s
•
Cambio de aire requerido: menos de 1 minuto
Paso
2. Capacidad de los ventiladores requerida para velocidad de aire
máxima
de 2,5 m/s
•
Capacidad requerida de ventiladores: 48 m2 x 2,5 m/s = 120 m3/s
•
Numero de ventiladores de 1,2 m requeridos: 120 m3/s ÷ 10 m3/s = 12
ventiladores
Nota:
los ventiladores más apropiados para el sistema de ventilación de túnel son los
ventiladores de 1,2 m de alta capacidad operados con correa. Capacidad de
trabajo: 10 m3/s
a
una presión de trabajo estática de 30 Pa.
Paso
3: ¿es la velocidad de intercambio de aire < 1 min?
•
Intercambio de aire: volumen del galpón ÷capacidad total de los ventiladores
5.760
m3 ÷ (12 x (10 m3/s x 60s))
=
5.760 m3 ÷ (12 x 600 m3/min)
=
0,8 min
Paso
4: ¿es la velocidad del aire 2.5 m/s?
•
Velocidad del aire: capacidad total de los ventiladores (m3/s) ÷ superficie
seccional del galpón (m2) (13 x 10 m3/s) ÷ 48 m2 = 2,71 m/s
Los
dos diagramas siguientes ilustran la importancia de la mantención de una
correcta velocidad del viento y una caída de presión negativa en la entrada de
aire del túnel. Baja velocidad de aire en las entradas de aire resultará en la
formación de “espacios muertos” (porciones del galpón sin ventilación).
Temperatura efectiva
La
temperatura efectiva es el efecto combinado de los tres factores siguientes:
•
Temperatura ambiental
•
Humedad relativa
•
Velocidad del aire m/s
•
Densidad del lote
•
Emplume
Durante
temperaturas elevadas la perdida de calor asociada con enfriamiento no
evaporativo baja a medida que el diferencial de temperatura entre las aves y el
ambiente se reduce. Pérdida de calor por evaporación se transforma en la forma
de pérdida de calor principal durante el estrés calórico. Humedades relativas
elevadas reducen la cantidad de evaporación de agua. Si la humedad
relativa no se puede reducir bajo el 70% la única solución es la de mantener
una velocidad de aire mínima de 2,5 m/s (500 ft./min).
La
tabla a continuación entrega una pauta de las reducciones de temperatura
efectiva que son posibles a través de diferentes combinaciones de temperatura
ambiental, humedad relativa y velocidad del aire.
Nota:
esta
tabla es para ser usada con aves de más de 28 días de edad y con plumaje
completamente
desarrollado.
En
temperaturas mayores a 32 ºC, el efecto enfriador del viento se hace menos
efectivo. La única forma de enfriar aves de 2 kilos o más que estén expuestas a
temperaturas superiores a 38 ºC es usando enfriamiento por evaporación.
Enfriamiento por evaporación
Los
paneles de enfriamiento por evaporación están diseñados para crear una
restricción del
aire
entrante y para evaporar humedad desde la superficie de los paneles. La
evaporación se
logra
por calor y por velocidad de aire. La energía cinética de una molécula es
proporcional a su temperatura; evaporación es más rápida a más alta sea la
temperatura. A medida que las moléculas con mayor velocidad escapan las
moléculas que quedan tendrán una energía cinética promedio menor y la
temperatura del agua disminuye. Este fenómeno se llama enfriamiento por evaporación.
La energía liberada por medio de la evaporación reduce la temperatura de aire. Esto
es extremadamente efectivo a baja humedad relativa. En conjunto con la
ventilación de túnel, paneles enfriadores por evaporación y/o sistemas de aspersión
se incorporan para reducir la temperatura del galpón.
La
siguiente tabla es una guía del efecto del enfriamiento potencial usando
enfriamiento por
evaporación
en un amplio rango de humedades relativas.
Ejemplo:
a
30 ºC y 36 % HR, el potencial de reducción de temperatura en el galpón es de
10,6
ºC (19 ºF).
Potencial de enfriamiento a una temperatura y humedad relativas
dadas
También pueden visitar los siguientes enlaces relacionados
No hay comentarios:
Publicar un comentario