MANEJO DE VENTILACION EN GALPONES DE AMBIENTE CONTROLADO PARA POLLOS DE ENGORDE

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

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