Ahorro de energía mediante el aislamiento de las naves

El sector de la producción porcina, esta inmerso en una continua evolución motivada, por un lado, por la aplicación de nuevas normativas sanitarias y de protección del medio ambiente, y por otro, por la propia reestructuración del sector para adaptarse a niveles de competencia que le permita participar en el mercado actual.

Además, en estos últimos años ha aparecido un nuevo problema: el mercado laboral disponible. Es un hecho patente, la dificultad que tiene el sector para encontrar personal, con o sin experiencia, que quiera trabajar en las explotaciones y que ofrezca continuidad. Hacer más competitivas las explotaciones, ofertar a la sociedad un trabajo en condiciones laborales equiparables a otros sectores y suplir la carencia de mano de obra disponible, está obligando a las explotaciones a dotarse de mayores niveles de mecanización y automatización.

La demanda energética está íntimamente ligada a mantener unas condiciones ambientales adecuadas para los animales en su interior. El control del ambiente mejora el bienestar de los animales y contribuye a alcanzar los objetivos productivos de la explotación. Los sistemas de calefacción y refrigeración se usan para controlar la temperatura interior en los alojamientos de las naves. Su objetivo es el de alcanzar, en la medida de lo posible, las temperaturas óptimas de producción.

Debido a las características productivas del sector porcino, las medidas de climatización y aislamiento no están tan extendidas. La respuesta de los animales ante variaciones ambientales y de temperatura se caracteriza por una mayor elasticidad. Por este motivo, los aislamientos y sistemas de climatización utilizados en la práctica no son tan sofisticados.

El sistema aislante empleado es muy importante a la hora de determinar las necesidades de calefacción o refrigeración de los animales. Representa un factor determinante en el resultado final, pero su influencia no ha de ser considerada de modo independiente. Es importante recordar, que el equilibrio térmico en el alojamiento depende también de otros factores como son el calor suministrado por los propios animales y la necesidad de calentar o enfriar el aire que entra a través de los sistemas de ventilación

Con el objeto de estimar las necesidades de calefacción o refrigeración en una nave porcina, se ha realizado un estudio basado en el principio de equilibrio térmico.

El cálculo para determinar las necesidades energéticas (calor suministrado por la calefacción / refrigeración), se basa en el principio de equilibrio térmico en una nave porcina.
Por un lado, el calor transmitido a través de los cerramientos (Qt) depende del sistema de aislamiento empleado, y tendrá distinto signo en función del sentido del flujo de calor. El caudal de aire que entra en las instalaciones necesita ser calentado o refrigerado (Qv). Por otro lado, los animales aportan calor (Qs) en el interior de la explotación. Por tanto, será posible compensar las pérdidas y ganancias de calor a través del (Qc), calor aportado por los equipos de calefacción o refrigeración.

La ecuación de equilibrio térmico en un alojamiento ganadero es la siguiente: Qs + Qc = Qv + Qt

Donde:
• Qs = Calor sensible aportado por los animales.
• Qc = Calor suministrado por la calefacción / refrigeración.
• Qv = Calor necesario para calentar o enfriar el aire que penetra en el alojamiento desde el exterior como consecuencia de las necesidades de ventilación. Estas necesidades de ventilación son las de la siguiente tabla.
• Qt = Calor transmitido, que se pierde o se gana a través de los elementos constructivos del alojamiento.

Calor sensible aportado por los animales

Las temperaturas recomendadas para los animales de las explotaciones tipo son:

Temperaturas recomendadas para los animales

Un valor de Qc positivo implica necesidades de calefacción, uno negativo representa necesidad de refrigeración.

Estas necesidades de ventilación son las de la siguiente tabla.

Necesidades de ventilación

El aislamiento de las naves porcinas es una necesidad que está justificada por las siguientes razones:

Ahorro de energía

Para contribuir eficazmente al ahorro de energía en las naves, debemos vigilar y regular correctamente los sistemas de control ambientales que tengamos instalados, pero, para que esta práctica sea realmente eficaz, es imprescindible comenzar por aislar correctamente todos los elementos que forman parte de estas naves.

Una nave bien aislada contribuirá principalmente a:

• Reducir las pérdidas de calor en tiempo frío.
• Reducir las ganancias de calor en época calurosa.
• Optimizar el rendimiento de las instalaciones de climatización: calefacción, refrigeración y ventilación.

Al mejorar la calidad del ambiente interior, permitirá a los sistemas de climatización funcionar a un régimen moderado (ventilación a caudales mínimos de renovación, calefacción de mantenimiento, etc.). De esta forma se reducirá el gasto energético de esos aparatos y alargará su vida útil.

Mejora del confort

El conjunto de elementos que conforman los edificios ganaderos: paredes, cubierta, suelos y carpinterías, tienen como función principal la protección de los animales alojados en su interior frente a las inclemencias meteorológicas del exterior.
Estos elementos tendrán las necesarias características higrotérmicas que permitan mantener en su interior las condiciones más favorables de confort, que aporten a los animales un nivel de bienestar suficiente para permitir la expresión de su máximo potencial productivo.
Los alojamientos realizados a partir de estos elementos deberán favorecer el establecimiento de las condiciones suficientes con el mínimo aporte de energía a través de los sistemas de climatización: calefacción, refrigeración y ventilación.

Mejora de la conservación de los edificios

Los edificios mal aislados y con sistemas de climatización deficientes, favorecen la presencia de altas concentraciones de diferentes gases producidos por el ganado y sus deyecciones, proporcionando un ambiente agresivo para los elementos que forman parte del edificio y un medio de vida nocivo para el productor y los animales.

Los gases más frecuentes en las explotaciones son: amoniaco, vapor de agua, dióxido de carbono, ácido sulfhídrico, etc. Estos gases en altas concentraciones producen irritación en las mucosas: ojos y vías respiratorias.
Algunos pueden ser detectados visualmente, como es el caso del vapor de agua por la aparición de fenómenos de condensación en paredes y techo. Las condensaciones se producen sobre las superficies más frías, por lo tanto, constituyen un marcador de los puentes térmicos y de los elementos peor aislados.

En estos casos, son frecuentes los goteos y chorreos por las paredes. La aparición de condensaciones contribuye a la degradación de los materiales que forman parte de la nave, principalmente hormigón y metales, que a largo plazo pueden provocar la ruina de la construcción. Este fenómeno puede ser atenuado, incluso evitado, dotando a éstas de un buen nivel de aislamiento.

Materiales aislantes utilizados

Para que los materiales empleados en la construcción de naves porcinas cubran los requisitos anteriores, deberán tener un buen comportamiento aislante intrínseco o serán materiales que llevarán incorporadas láminas o capas de elementos denominados aislantes térmicos.
Los aislantes térmicos son materiales de diferente naturaleza y composición, que generalmente contienen una cantidad importante de gas encerrado en el interior de sus células (aire, gases raros,..), o están formados por un entramado de fibras.

Según su naturaleza, se distinguen los siguientes tipos:

Materiales de los distintos tipos de aislamiento

Los materiales de construcción aislantes son productos empleados en la edificación, fabricados con materiales de un alto nivel aislante: bloques de arlita, bloques de hormigón celular, etc., o productos obtenidos a partir de procesos de fabricación que les confieren un gran poder aislante, por ejemplo, los bloques “termoarcilla”.
Todos los materiales son más o menos aislantes pero se llaman aislantes térmicos a aquellos que tienen la característica de ofrecer una mayor resistencia al paso de calor entre dos ambientes sometidos a diferentes temperaturas, es decir, aquellos cuya “conductividad térmica”(λ) es igual o inferior a 0,15 kcal/m·h·ºC.

El nivel de aislamiento de una nave

En el diseño de una nave, se deben elegir los materiales que van a intervenir en cada uno de sus cerramientos, considerado en todos ellos: el espesor del material, su coeficiente de conductividad térmica “λ” y la resistencia térmica superficial de las capas de aire en contacto con el material: 1/h.
Con estos parámetros, se calcula el coeficiente “K” (kcal/m2·h·ºC) o coeficiente de transmisión térmica, de cada uno de los diferentes cerramientos.
El nivel de aislamiento global de un edificio definido por su coeficiente de transmisión térmica global (KG), es el resultado del cálculo de la media ponderada de los coeficientes de todos los cerramientos que envuelven el edificio.
Este coeficiente KG del edificio, es el valor que nos aporta la información del nivel de aislamiento efectivo de un edificio, ya que, como ocurre en muchos casos, se hacen esfuerzos importantes en aislar ciertas zonas, quedando otras muy desprotegidas, obteniendo una KG del edificio insuficiente.

Los valores de aislamiento recomendado en el diseño y construcción de explotaciones de porcino son:

Valores de aislamiento recomendado

Es importante cuidar el aislamiento de las cubiertas y el sellado de juntas entre cubierta y paramento vertical.

Ejemplo de Pérdidas energéticas con diferente aislamiento.

Tomamos como ejemplo una nave tipo de 14 x 15 metros de planta y 2,50 m de altura y realizamos el cálculo de su coeficiente de transmisión térmica global (KG) con dos tipos diferentes de aislamiento que llamaremos:
Nave I “Mal aislada” y Nave II “Bien aislada”.

Calculamos el coeficiente de transmisión térmica de cada uno de los diferentes cerramientos:

Por la pérdida de 1 kcal en la nave “Bien aislada” se pierden 2,3 kcal en la nave “Mal aislada”.

Recomendaciones para un buen aislamiento.

• Para mejorar la eficiencia energética de las naves ganaderas es importante no escatimar en la dotación de un buen nivel de aislamiento general.
• Atender a las normas de aislamiento determinadas para cada tipo de especie ganadera y en función de las diferentes edades o estados fisiológicos.
• En las naves donde es necesario el empleo de calefacción o refrigeración para atender las necesidades de confort de los animales, se debe poner una especial atención en el aislamiento de la nave. Con ello, se mejora el rendimiento de los equipos y se ahorra energía.
• Cuidar sobre todo el aislamiento de la cubierta, ya que, en una nave dotada de un buen nivel de aislamiento general, el 70 % de las pérdidas de energía se produce a través de la misma (espesor mínimo del aislante 5 cm).
• Una nave bien aislada permitirá con más facilidad, conseguir los parámetros de confort recomendados: temperatura, humedad,…, y por lo tanto, mejorar el rendimiento de los equipos de climatización para alcanzar dichos parámetros.
• Emplear buenos aislamientos: impermeables al vapor de agua, que no retengan la humedad, resistentes a los golpes y con protección hacia los
rayos ultravioleta.
• Aislar bien las naves ganaderas proporciona mejores resultados y una mejor relación costo/beneficio que sobredimensionar la ventilación y la refrigeración
para intentar disminuir los efectos del calor.

Las principales pérdidas de energía se producen en las cubiertas

Fuente: Razas Porcinas.


Síguenos en Facebook y Twitter para estar informado de la última hora en #PORCICULTURA:

No olvides comentar, así sabemos tu opinión al respecto


Comparte Esto
Razas Porcinas - Cría y Producción Porcina y de Carne
Logo
Registrar una cuenta nueva
Ingresa / Registrate
Restablecer la contraseña

Las cookies nos permiten ofrecer nuestros servicios. Al utilizar nuestros servicios y continuar navegando por el sitio aceptas el uso que hacemos de las cookies (considere que si continua en está página, acepta el uso que le damos a las "Cookies"). Más Información

Sobre las Cookies

Es una pequeña información enviada por un sitio web y almacenada en el navegador del usuario, de manera que el sitio web puede consultar la actividad previa del usuario. Sus principales funciones son: 1)- Llevar el control de usuarios: cuando un usuario introduce su nombre de usuario y contraseña, se almacena una galleta para que no tenga que estar introduciéndolas para cada página del servidor. Sin embargo, una galleta no identifica a una persona, sino a una combinación de computadora de la clase de computacion-navegador-usuario. 2)-Conseguir información sobre los hábitos de navegación del usuario. intentos de spyware (programas espía), por parte de agencias de publicidad y otros. Esto puede causar problemas de privacidad y es una de las razones por la que las cookies tienen sus detractores.

Razas Porcinas no se responsabiliza del contenido y veracidad de las políticas de privacidad de cookies de terceros, ni garantiza el correcto funcionamiento del portal en caso de desactivación global de las cookies.

Cerrar Esta Aviso