INSTALACIONES. CLIMATIZACIÓN

Ventilación forzada en porcino (I):un problema multifactorial

Enric Marco y Miguel Collell.Marco i Collel S.L. Consulting Veterinario Porcino.

Muchas veces no hemos tenido respuestas muy convincentes a preguntas del tipo ¿cómofunciona el regulador de la sala?, ¿por qué ha disminuido el crecimiento en los lechones? o¿cuánto dinero me cuesta ventilar la sala y a la vez mantener la temperatura?La detección de problemas de ventilación con la simple observación de los animales o con laayuda de aparatos debería ser una tarea periódica más en la granja por el impacto económicodirecto e indirecto que genera. Diagnosticar y minimizar todos estos problemas debería ser una denuestras prioridades para ser competitivos en un mercado cada vez más ajustado en costes y conel objetivo de obtener salud y bienestar tanto para los animales alojados como para las personasque trabajan a diario en granja.

Mundo Ganadero Marzo'07

Control y regulación

Cuadro I. Control del ganadero

Correcto (%) Incorrecto (/o) ComentarioVentilación (caudal) 23 77 Curva de ventilación

Temperatura 25 75 Curva de temperatura

Banda proporciona 25 75 Temperatura de ventilación

Zona neutra 50 50 Temperatura de calefacción

Observación Confort Incomodidad Comentario

Confort lechones 50 50 Observación en sala

Revisiones periódicas Sí No Comentario

Mantenimiento habitual 17 83 No incluye reparaciones

Cuadro II. Conceptos importantes de ventilación

Ventilación mínima. Cantidad de aire justa que necesitan los animales de la sala, es el

límite inferior de renovación de aire por debajo del cual el sistema no funciona.

Normalmente calculada como % de la capacidad de ventilación nominal.

Ventilación máxima. Cantidad de aire que el ventilador es capaz de activar, es el límite

superior de renovación de aire. Calculada como % de la capacidad máxima nominal direc-

tamente.

Depresión o presión negativa. Es la presión interior menor que se crea en la sala, res-

pecto al exterior para el funcionamiento correcto del sistema.

Temperatura deseada. Parámetro muy importante en los sistemas que se basan en regu-

lación por temperatura ya que su valor va a determinar no sólo el nivel de temperatura

ambiente medio de la sala, sino también las variaciones de temperatura y porcentaje de

ventilación real.

Banda proporcional. También llamada temperatura de ventilación, banda de aceleración,

o "banda". Es el número de grados necesarios para que la ventilación pase de caudal

mínimo a máximo. Algunos sistemas incorporan sonda de temperatura exterior para regu-

lar las variaciones en el interior de la sala.

Temperatura de calefacción. También llamada zona neutra. Es el margen de temperatu-

ra necesario para el arranque o paro de la calefacción en función de la temperatura selec-

cionada.

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INSTALACIONES. CLIMATIZACIÓN 1

U

n estudio realizado a par-tir de nuestras visitas aclientes con el objetivo derealizar auditorias y reco-mendaciones del sistema

de ventilación demuestra que el pro-blema en granja para el correcto fun-cionamiento del sistema se puede atri-buir al ganadero, instalador, fabrican-te o diseñador, en función del origendel mismo.

Hemos realizado visitas a distintostipo de granjas en función de la fase deproducción (madres, destete, engorde,ciclo cerrado, etc.) y del sistema deventilación (natural o forzada) en todaEspaña, pero en el caso de este estudiose han seleccionado una parte de ellascon características similares para quelos datos sean comparables. El análisismuestra los principales problemasdetectados en visitas a 37 salas de des-tete de distintas granjas en todaEspaña y un total aproximado de 8.100lechones con un margen de peso de 6kg de entrada y 20 kg de salida. Se ana-lizan sólo salas de destete con ventila-ción forzada por presión negativa.

La parte del control del sistema deventilación que se pueden atribuir alganadero o propietario de la instala-ción las vemos reflejadas en el CuadroI. Por una parte el ganadero deberíaentender el correcto funcionamientodel regulador de ventilación y cadauno de los parámetros que permitanalcanzar el confort de los animales enfunción del peso y las necesidades delos mismos como son, la curva de ven-tilación y temperatura, banda propor-cional y zona neutra. Muchas vecesnadie ha explicado el funcionamientodel sistema al ganadero, y no por faltade motivación de éste.

A modo de introducción rápida,antes de continuar, vamos a definir una

serie de conceptos que son fundamenta-les para que la persona responsable dela regulación entienda lo que ajusta enel aparato electrónico (Cuadro II).

Vemos que en general los datosintroducidos en la caja reguladora(ventilación, temperatura y banda pro-porcional) no coinciden con los pará-

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Diseño e instalación Correcto (/o) Incorrecto (/o) Comentario

Para poder detectar las posibles anomalías es imprescindible conocer como funciona el

sistema correctamente y comprender los fundamentos del movimiento del aire y la termo-

dinámica. En la ventilación forzada por presión negativa el aire es impulsado por un ven-

tilador y la depresión creada dentro del local provoca la admisión del aire exterior. Es el

sistema de ventilación forzada más habitual en nuestro país debido a que es más sencillo

de controlar y con menor consumo de energía que los otros sistemas automáticos (pre-

sión neutra y positiva). El flujo de aire primario circula a alta velocidad bajo el tejado y el

flujo secundario de baja velocidad sobre los cerdos. Una variante es la ventilación bajo

slats.

Cuadro IV. Control del fabricante, diseñador e instalador

Entrada de aire

29

71*

* insuficiente

Ventilador

9

91* *71% exceso, 29% defecto

Calefacción

68

32 Dimensionado y potencia

Aislamiento

30* 70* *Medición subjetiva

Estanqueidad sala (sellajes) 25

75 Pruebas de humo

Altura nave

75

25 Para circulación del aire

~sr.

"Debemos actuar con medidas correctorsobre los problemas de ventilación en función

ikdel origen de los mismos"

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Cuadro III. Importancia del correcto funcionamiento del sistema

110

metros correctos en un elevado por-centaje de las granjas analizadas(75%-77%) y la regulación de la zonaneutra (temperatura de calefacción)en la mitad de las granjas.

La observación y comprensión delcomportamiento de los lechones esuna herramienta fundamental paradetectar y confirmar si el sistema fun-ciona correctamente ya que ellos sonel principal indicador. Los mismoslechones nos mostrarán si se encuen-tran confortables con las condicionesde ventilación elegidas. Siempre quese realice un cambio en el reguladordebería controlarse a través de laobservación de los lechones antes demantenerlo definitivamente.Amontonamiento, mucha actividad,conductas extrañas (meningitis), ori-nar y defecar en lugares inadecuados,mordeduras de colas, etc., deben lla-marnos la atención de que algo no fun-ciona bien. En la mitad de las granjasvisitadas se observa falta de confort.

Otro aspecto muy importante es elmantenimiento y limpieza programadade todo el sistema, con revisionesperiódicas dependiendo de cada caso

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personalizado. Este es un aspecto queen la mayoría de los casos no se le damucha importancia cuando realmentela tiene. Prácticamente todas las gran-jas tienen un programa de manteni-miento global de todas las instalacio-nes perfectamente pautado y periódicopero no se incluye el sistema de clima-tización y todos sus accesorios en él.La mayoría se limitan a realizar aque-llas reparaciones imprescindibles parasu funcionamiento, reemplazando lapieza cuando sea realmente indispen-sable. La mayoría de granjas (83%) norealizan mantenimiento periódico delsistema de ventilación. En nuestroestudio no se incluyen aquellas repara-ciones de averías que impiden el fun-cionamiento total o parcial del sistema(tareas no programadas). En definiti-va, se realiza muy poco mantenimien-to programado. Tampoco se analiza elgrado de satisfacción de los ganaderosque realizan un mantenimiento perió-dico del sistema.

Por otra parte, hay factores que esca-pan del control directo del ganaderoque también son fundamentales para elcorrecto funcionamiento del sistema de

ventilación. Debemos prestar atenciónal proyecto, diseño e instalación (nor-malmente se externalizan). Un factorlimitante es la elección correcta del pro-ducto, para evitar problemas de diseñoy fabricación por muy buena que sea lainstalación (y viceversa).

Conocer un sistema de ventilaciónforzada por presión negativa es muyimportante para saber si funciona bien(Cuadro III).

En el Cuadro IV podemos ver refle-jadas todas estas consideraciones ennuestro estudio. El diseño e instala-ción correctos de las entradas de aire,dimensionado de ventiladores (cau-dal), potencia instalada de calefacción,necesidades de aislamiento de loscerramientos, estanqueidad de toda lasala y altura de la nave para la correc-ta circulación del aire son indispensa-bles para el funcionamiento. Lasentradas de aire insuficientes se pre-sentan en el 71°/0 de los casos, normal-mente acompañada de un deficientefuncionamiento del "deflector". Eldeflector dirige el aire en la sala (no elventilador), por esto su posición esimportante para una correcta entraday distribución del aire.

Los ventiladores inadecuados (colo-cación, exceso o defecto de caudal,necesidad de diafragma, poco rendi-miento, etc.) es el principal problemaque nos hemos encontrado en las gran-jas, en un 71% de los casos con insta-lación excesiva de caudal y un 29% delos casos no puede cubrir las necesida-des. Destacar también en este aparta-do la falta de mantenimiento y ausen-cia o uso incorrecto de diafragma(también llamada "tajadera") paraobtener las ventilaciones mínimas enla mayoría de los casos.

En general vemos un deficiente ais-lamiento, ya sea por insuficiente o pordegradación del mismo. La estanquei-dad de la sala asegura el buen funcio-namiento del sistema por depresión.En un correcto sistema por depresiónel aire debe entrar sólo por las entra-das de aire así diseñadas, en caso con-trario el extractor "recoge" aire decualquier fuga de la sala perjudicandoel flujo, circulación y renovación delmismo. La falta de estanqueidad100% en la sala para el correcto fun-cionamiento de la ventilación es habi-tual, pero comprobamos que un 75%de las salas, la falta de sellajes afectansignificativamente a la circulación delaire mediante pruebas de humo.

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Cuadro VI. Mantener el ambiente de la sala a las necesidades de los lechones

El objetivo es cubrir las necesidades de ventilación, temperatura y humedad de los anima-

les que variaran en función de la edad, para mantenerlos en la zona de confort térmico

(termoneutralidad) en la que los cerdos no destinan energía para mantener su temperatu-

ra corporal. Para ello deberemos prestar especial atención desde el punto de vista de

mantenimiento en asegurar ventilación mínima y calefacción en invierno, ventilación máxi-

ma y refrigeración en verano y controlar la humedad, sobre todo en primavera y otoño.

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Cuadro V. Mediciones y controles para diagnóstico ambiental

Mediciones Correcta (°/0) Incorrecta(/o) Comentario

Concentración de 002a nivel de lechón 32 68* *93% elevada,7% baja

Humedad Relativa (%) 50 50* *78% elevada, 22% baja

Velocidad aire entrada (m/s) 6 94 Entrada de aire en sala

Velocidad aire lechón (m/s) 17 83 A nivel de lechón

Distribución del aire 21 79 Pruebas de humo

Sondas 42 58 Error > 1° C

zaciónyligligrde datos esfun amental para el con rol del sistema deventilación"

112

El aislamiento se ha diagnosticadovisualmente (condensaciones, manchas,grosor, etc.) y mediante la capacidad demantener la temperatura, la diferenciade temperatura dentro de una mismasala nos dan una idea de los problemasque podamos tener derivados (aisla-miento, condensaciones, circulación delaire, etc.). Una diferencia superior a 2°Cdentro de la sala puede originar de pro-blemas (no se han realizado cálculos, nimediciones del coeficiente de transmi-sión térmica de la nave). Especialimportancia el correcto aislamiento deltecho, por el cual se pueden producirentre un 70% y 80% del total de pérdi-das.

El diseño e instalación de la calefac-ción se refiere en cuanto a potencia ins-talada y no a su rendimiento real en fun-ción de las necesidades. La altura de lanave tiene la importancia de "ofrecer"espacio físico para la correcta circula-ción del aire en el interior de la sala yevitar turbulencias no deseadas. Parauna correcta circulación del aire en lasala necesitamos para cada metro deflujo (distancia entre entrada y salida deaire), 0,3 metros de espacio libre (altu-ra media de la sala). En general, un

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75% de las salas cumplen en este apar-tado.

Muchas veces no coinciden fabrican-te, diseñador e instalador en una mismagranja con lo que es más difícil repartirresponsabilidades.

Finalmente y realizando una serie demediciones objetivas se diagnostica pro-fundamente para confirmar las observa-ciones que realizamos en los lechonescomo vemos en el Cuadro V.

La utilización de instrumentos ade-cuados y una correcta metodología detrabajo nos permiten detectar y cuantifi-car problemas para su posterior solu-ción.

La concentración de CO 2 a nivel delechones se utiliza como indicador deventilación (sobre todo mínima), consi-derando un nivel correcto entre 1.500ppm (0,15%) y 2.000 ppm (0,20%).Podemos destacar en general una malaventilación en un 68% de los casos, delos cuales un 93% presentan poca ven-tilación a nivel de lechón (concentra-ción de CO 2 mayor de 2.000 ppm) y un7% elevada ventilación (concentraciónde CO 2 menor de 1.500 ppm).

La humedad depende de la tempera-tura, cuanto más caliente está el aire

mayor vapor de agua puede contener.Este aire caliente en contacto consuperficies frías (paredes) da lugar acondensaciones. En general se conside-ra una humedad relativa (HR) tolera-ble entre 50% y 80% en salas de des-tete (ideal 70-75%). Un exceso dehumedad se elimina incrementando laventilación y una humedad muy baja secorrige con humidificadores. La mitadde las salas presentan una humedadrelativa incorrecta, mayoritariamenteelevada (78%) y sólo un 22% baja. Esun problema habitual en inviernoencontrarnos en el interior de la salauna deficiente ventilación mínima yexceso de calefacción.

En estos sistemas se recomienda unavelocidad del aire de 1,5 m/s en entra-da y 0,2 m/s a la altura de los lechones.Los resultados obtenidos en las medi-ciones son muy significativos, incorrec-tos un 94% en entrada de aire y 83% anivel de lechón. Las mediciones develocidad se han obtenido a partir de lamedia de la velocidad durante 60segundos de medición continua.

La circulación del aire en las salas sediagnostica mediante pruebas dehumo. La entrada de aire "fresco" debeser homogénea, con cierta velocidad ydescenso lento a medida que se mezclacon el aire viciado de la sala.Finalmente debe salir por el extractorcon velocidad para la renovación deaire. Un 79% de las salas presentanproblemas variados que impiden unacorrecta circulación del aire. Ciertosindicadores (telarañas, manchas, etc.)en la nave hacen pensar que existenzonas concretas con muy poca renova-ción de aire. Una ventilación inadecua-da, en este caso no la renovación deaire, puede ser el origen.

Medimos la desviación entre sonda ytemperatura real para calibrarla y evi-tar sub- o sobreventilaciones en la salaque afecten a los lechones. El límitetolerable de desviación de la sonda estáentre ±0,5 y 1 °C. Un 58% presenta unerror superior a 1 "C.

Para concluir, podríamos decir quepara obtener un correcto funciona-miento del sistema y confort de losanimales deberemos actuar directa-mente en el origen del problema: fabri-cación (diseño, funcionamiento,opciones de regulación, etc.), instala-ción (dimensionado, montaje de la ins-talación, aislamiento) o simplementede mala regulación por desconoci-miento (Cuadro VI). •