Ahorro y Eficiencia Energética en Instalaciones Ganaderas
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1. Cerdas lactantes 200 Lechones 45 Cerdos de cebo 97 5 Categoria animal ES Aves 1 4 3 7 6 Gestaci n cubrici n 50 125 200 Cerdas lactantes 75 212 5 350 Lechones 12 36 60 Cerdos de cebo 29 Id 125 Las necesidades de calefacci n o refri geraci n Qc se calculan en base a la siguiente ecuaci n de equilibrio t rmico en un alojamiento ganadero Qs Qc Qv Qt Un valor de Qc positivo implica necesi dades de calefacci n uno negativo re presenta necesidad de refrigeraci n e m O IM a A Im vv OM a M gt o j Ventilacion m3 h cabeza Como norma general en alojamientos que dispongan de adecuados sistemas de aislamiento el calor suministrado por la calefacci n o refrigeraci n ser retenido mejor en su interior debido a que el intercambio de calor con el exte rior a trav s de los cerramientos ser m nimo Medidas para la mejora de la eficiencia energ tica 1 Aislamiento El aislamiento de los edificios ganade ros es una necesidad que est justifica da por las siguientes razones Ahorro de energ a Hay que vigilar y regular correctamente los sistemas de control ambientales que tengamos ins talados pero para que esta pr ctica sea realmente eficaz es imprescindible comenzar por aislar correctamente to dos los elementos que forman parte de estas naves Una nave bien aislada contribuir a re ducir las p rdidas de calor en tiempo fr o las ganancia2. de mano de obra disponible est obligando a las explotaciones a dotarse de mayo res niveles de mecanizaci n y automati zaci n En este contexto y teniendo en cuenta que esta reconversi n tiene una tenden cia a concentrar m s la producci n en Dpto Servicios y Agricultura IDAE 534 Agricultura la situaci n actual de las necesidades energ ticas del sector para posterior mente proponer unas medidas concre tas que mejoren el ahorro y la eficiencia energ tica del mismo Necesidades energ ticas La demanda energ tica de una insta laci n ganadera est intimamente liga da a mantener unas condiciones am bientales adecuadas para los animales en su interior El control del ambiente mejora el bienestar de los animales y contribuye a alcanzar los objetivos pro ductivos de la explotaci n Los sistemas de calefacci n y refrige raci n se usan para controlar la tempe ratura interior en los alojamientos gana deros Su objetivo es el de alcanzar en la medida de lo posible las temperatu ras ptimas de producci n a Temperatura Categoria animal ideal C Gallinas de puesta 16 Pollo de engorde 24 Gestaci n cubrici n 15 Cerdas lactantes 17 Lechones 22 Cerdos de cebo 18 En la actualidad en el sector avicola est muy extendido el uso en naves ga naderas de t cnicas constructivas y de climatizaci n eficientes debido a que sus par metros productivos son muy sensibles a las variac
3. suponga un derroche de energ a Los aspectos b sicos sobre los que se incide y que se consideran m s importan tes para contribuir al ahorro y eficiencia energ tica son los siguientes 1 Aislamiento adecuado de los edificios 2 Regulaci n correcta de los equipos de climatizaci n de las naves 3 Iluminaci n eficiente 4 Estanqueidad de las naves 5 Revisi n y mantenimiento de los equi pos 6 Implantaci n de barreras vegetales cor tavientos 7 Medidas de ahorro y eficiencia energ ti ca espec ficas del sector l cteo Mejora de la conservaci n de los edifi cios Los edificios ganaderos mal aislados y con sistemas de climatizaci n deficien tes favorecen la presencia de altas con centraciones de diferentes gases producidos por el ganado y sus deyecciones amoniaco vapor de agua di xido de carbono cido sulfh drico etc propor cionando un ambiente agresivo para los elemen tos que forman parte del edificio y un medio de vida nocivo para el ganadero y el ganado Agricultura 535 ahorro energ tico Todos los materiales son m s o menos alslantes pero se llaman aislantes t rmi cos a aquellos que tienen la caracteristica de ofrecer una mayor resistencia al paso de calor entre dos ambientes sometidos a diferentes temperaturas es decir aque llos cuya conductividad t rmica es igual o inferior a 0 15 kcal m h C En el dise o de una nave ganadera se deben elegir los ma
4. ahorro energ tico Ahorro y Eficiencia Energ tica en Instalaciones Ganaderas F Monedero G mez La ganader a intensiva principalmente porcino y avicultura est inmersa en una continua evoluci n motivada por un lado por la aplicaci n de nuevas normativas sanitarias y de protecci n del medio ambiente y por otro por la propia reestructuraci n del sector para adaptarse a niveles de competencia que les permita participar en el mercado actual Adem s en estos ltimos a os ha aparecido un nuevo problema el merca do laboral disponible Es un hecho pa tente la dificultad que tiene el sector pa ra encontrar personal con o sin expe riencia que quiera trabajar en las explo taciones ganaderas y que ofrezca conti nuidad Ds AAA Lii AN i explotaciones de mayor dimensi n y m s automatizadas es un buen mo mento para reflexionar y proponer medi das t cnicas de dise o as como reco mendaciones pr cticas de manejo de las naves que susciten a la utilizaci n racional de la energ a al ahorro y a la mejora de la eficiencia energ tica En este articulo primero describimos Es un buen momento para reflexionar y proponer medidas que susciten a la utilizaci n racional de la energ a al ahorro y a la mejora de la eficiencia energ tica Hacer m s competitivas las explotacio nes ofertar a la sociedad un trabajo en condiciones laborales equiparables a otros sectores y suplir la carencia
5. calentamien to del motor y se mejora la efi ciencia de la energia consu mida En la producci n intensiva porcina y avicola se aplican sistemas de calefacci n en ciertas fases de la producci n Porcino en naves de mater nidad y posdestete e Avicultura en naves de po llos de engorde En porcino se recomienda instalar una potencia de calefacci n de 40 50 W le ch n en posdestete En maternidad es suficiente la instalaci n de una placa de calefacci n de suelo de 120 W con una l mpara de infrarrojos de 180W Se recomienda emplear sistemas de regulaci n de la calefacci n con son das ambiente o en placa as como res petar las consignas de temperatura En avicultura el empleo de calefacci n es necesario en naves cr a y engorde de pollos broilers siendo los sistemas m s frecuentes la calefacci n localizada o por radiaci n la calefacci n ambien tal o por convecci n Recomendaciones para una buena regulaci n de la climatizaci n e Un buen sistema de regulaci n debe ser capaz de atender las necesidades ambientales de los animales en cada uno de sus estadios e Con el fin de asegurar el buen funcionamiento del ventilador ajustar en los reguladores el caudal minimo a 75 voltios e En general a 75 voltios el ventilador da aproximadamente una quinta parte de su caudal m ximo 220 voltios Por ejemplo ventilador de Qm x 3 000 m3 h Amin 600 m h e Para limitar las p rdidas t rmi
6. cas en invierno a trav s de la ventilaci n y mejorar el rendimiento de la calefacci n es muy importante a la hora de comprar los ventiladores respetar los caudales de instalaci n recomendados por los t cnicos e Si es posible emplear ventiladores trif sicos de gran caudal consumen menos energ a que los monof sicos y la energ a consumida es proporcional a los caudales extra dos Adem s es conveniente utilizar variadores de frecuencia para reducir el consumo e Los sistemas de calefacci n localizados tipo pantallas empleados en naves de pollos tienen un menor consumo y son sistemas de producci n de calor m s eficientes e Las pantallas infrarrojas de gas con termostato independiente producen un importante ahorro de energ a e Siempre que sea posible equipar las naves con sistemas autom ticos de regulaci n reguladores y sistemas inform ticos ordenadores Facilitan la consecuci n de los par metros de ambiente deseados y contribuyen a una gesti n m s eficaz de la energ a Agricultura 537 ahorro energ tico 3 Iluminaci n Las condiciones de instalaci n y ma nejo de las explotaciones acordes con las normas m nimas para la protecci n de los animales establecen en lo refe rente a la iluminaci n los niveles de in tensidad lum nica y los periodos mini mos diarios de exposici n a la luz La regulaci n lum nica establecida se g n la normativa actual es Nivel de Fotop
7. eriodo Oe acia Iluminacion Lux Porcino 8 hid a 40 lux Sin regular Puesta Recomendado Sin regular 16 h d a Avicultura l l Sin regular Sin regular Pollos Recomendado Recomendado 16 a 23 h dia de 5a 6 lux Sin regular Sin regular Cunicultura Conejas Recomendado Recomendado 16 h dia de 30 a 40 lux La aplicaci n de la normativa en las explotaciones supondr una revisi n de los sistemas de iluminaci n que ser n susceptibles de acometer inversiones en luminarias automatismos y progra Tipo de Flujo Potencia Eficacia h Luminoso L mpara lum Bombilla T15 60 11 9 incandescente 1 350 100 13 5 fluorescente KASN Ls ES 2 850 36 79 1 4 600 58 79 3 Apata 575 11 52 fluorescente 855 15 57 1 140 20 57 1 450 23 63 538 Agricultura madores ste debiera ser el momento apropiado para estudiar la aplicaci n de sistemas de iluminaci n que permitan cubrir las necesidades en tiempo y en nivel de iluminaci n y aumentar la efi ciencia de la instalaci n Dado que es necesario instalar una importante potencia luminosa en las instalaciones ganaderas los sistemas de iluminaci n de alta eficacia energ ti ca permiten reducir considerablemente el consumo de energ a Las l mparas fluorescentes compac tas son elementos de iluminaci n de bajo consumo y una mayor eficacia que las l mparas incandescentes ofrecen un ahorro de electricidad de hasta un 80 respecto de las incandescentes co
8. ientos del local de la lecher a El condensador debe estar situado en el exterior del local con una regular limpieza y mantenimiento El tanque ha de estar bien dimensiona do y ser del tipo adecuado Tambi n existen en el mercado siste mas de preenfriamiento muy eficaces co mo son los enfriadores por placas con agua fria y los sistemas de enfriamiento con agua helada D Recuperadores de calor Los recuperadores de calor aplicados a los refrigeradores de la leche para conse guir agua caliente pueden contribuir tam bi n a un ahorro energ tico Agricultura 539
9. iones ambientales En la mayor a de las explotaciones avi colas se utilizan desarrolladas tecnolog as de aislamiento y climatizaci n Debido a las caracter sticas producti vas del sector porcino las medidas de climatizaci n y aislamiento no est n tan Ahorro y Eficiencia Energ tica en Instalaciones Ganaderas Medidas para la mejora de la eficiencia energ tica extendidas La respuesta de los anima les ante variaciones ambientales y de temperatura se caracteriza por una ma yor elasticidad Por este motivo los ais lamientos y sistemas de climatizaci n utilizados en la pr ctica no son tan sofis ticados como los empleados en explota ciones av colas A la hora de determinar las necesida des de calefacci n o refrigeraci n de los animales Qc el sistema aislante emple ado es muy importante ya que determi na el calor transmitido que se pierde o se gana a traves de los elementos cons tructivos del alojamiento Qt Represen ta un factor determinante en el resultado final pero su influencia no ha de ser considerada de modo independiente Es importante recordar que el equilibrio t r mico en el alojamiento depende tambi n de otros factores como son el calor su ministrado por los propios animales Qs y la necesidad de calentar o enfriar el ai re que entra a trav s de los sistemas de ventilaci n Qv i Os Gallinas de puesta 9 Pollo de engorde 6 Gestaci n cubrici n cerdas verracos 115
10. isar especialmente las uniones entre cerramientos verticales y sole ras entre las piezas de las paredes verticales y entre las placas que imper meabilizan la cubierta Atenci n a las entradas de aire par sitas porque e Aumentan el consumo en calefacci n produciendo un importante derroche de energ a e Afectan a la ventilaci n producen distorsi n en los circuitos de aire proyectados y crean zonas mal ventiladas que se corrigen generalmente aumentando los caudales Esto produce mayores p rdidas energ ticas 5 Revisi n y mantenimiento de los equipos La planificaci n de los trabajos de mantenimiento en las naves permite te ner los aparatos siempre a punto lo que garantizar un rendimiento ptimo en el plan de seguridad y el consumo energ tico fiabilidad y eficiencia e Sustituir las l mparas incandescentes bombillas por fluorescentes e En los alojamientos que requieren un mayor nivel de iluminaci n y donde los periodos con la luz encendida son m s largos es aconsejable instalar l mparas de bajo consumo fluorescentes compactas e Utilizar pinturas blancas o en tonos claros as como mantener las superficies limpias aumentan el rendimiento de los sistemas de iluminaci n e Revisar peri dicamente la instalaci n sin olvidar la limpieza de l mparas y luminarias Un programa de mantenimiento de los equipos requiere e Seguimiento del calendario de inspec ci n recomendad
11. m Ko Ko Nave Nave Mal aislada Bien aislada kcal d a 458 280 kcal hora 8 260 kcal hora 19 095 kcal d a 198 240 Ahorro 260 040 kcal d a Ahorro y Eficiencia Energ tica en Instalaciones Ganaderas Recomendaciones para un buen aislamiento res a 70 voltios De esta for e Para mejorar la eficiencia energ tica de las naves ganaderas es importante no escatimar en la dotaci n de un buen nivel de aislamiento general e Atender a las normas de aislamiento determinadas para cada tipo de especie ganadera y en funci n de las diferentes edades o estados fisiol gicos e En las naves donde es necesario el empleo de calefacci n o refrigeraci n para atender las necesidades de confort de los animales se debe poner una especial aten ci n en el aislamiento de la nave Con ello se mejora el rendimiento de los equipos y se ahorra energ a e 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 p rdidas de energ a se produce a tra v s de la misma espesor m nimo del ais lante 5 cm e Una nave bien aislada permitir con m s facilidad conseguir los par metros de con fort recomendados temperatura hume dad y por lo tanto mejorar el rendimien to de los equipos de climatizaci n para alcanzar dichos par metros e Emplear buenos aislamientos impermea bles al vapor de agua que no retengan la humedad
12. n sistemas de ventilaci n natural la recomendaci n es la siguiente una plantaci n vegetal donde la permeabili dad al aire estimada sea del 50 ofrece una protecci n a los vientos en una dis tancia aproximadamente igual a 20 veces su altura 7 Medidas de ahorro y eficiencia energ tica espec ficas del sector l cteo En el sector l cteo adem s de las con sideraciones ya realizadas anteriormen te el principal consumo energ tico se re aliza durante el orde o y en el proceso de enfriamiento y posterior mantenimien to a bajas temperaturas de la leche orde ada hasta su retirada para su procesa miento A Sistema de orde o Hay que evitar un sobredimensiona miento de las instalaciones a la hora de dise ar y operar estos sistemas para que el rendimiento del orde o mejore re duciendo el tiempo de funcionamiento de todos los equipos y de los motores de la bomba de vacio B Motores de la bomba de vac o Se pueden consequir ahorros de ener g a utilizando bombas de vac o lobulares con variador de velocidad locales inde pendientes para los motores bien venti lados y orientados hacia el Norte y con el empleo de acumuladores el ctricos para el arranque Ahorro y Eficiencia Energ tica en Instalaciones Ganaderas C Lecher a Un local bien aislado del exterior bien ventilado y con una orientaci n Norte con tribuira eficazmente a disipar el calor que desprenden los diferentes equipam
13. nvencionales Adem s tienen una vida media til seis veces superior Es posible ahorrar en la factura el c trica si aprovechando que se van a re alizar reformas o se construye una nue va nave se instalan l mparas fluores centes compactas Los tipos de l mparas y sus caracte r sticas se pueden resumir en el cuadro aqu expuesto Un sistema de iluminaci n bien dise ado y gestionado permitir reducir el consumo de electricidad manteniendo el nivel de iluminaci n actual e incluso mejor ndolo Para mejorar la gesti n de la ilumina ci n se ha examinar y evaluar el siste ma de iluminaci n actual y modificar su concepci n y automatismos si es nece sario As se han de instalar reguladores de luz grupos de luminarias con inte rruptores diferenciados relojes y pro gramadores de la iluminaci n e incluso detectores de movimiento para iluminar accesos a las naves y lugares que no requieran una iluminaci n permanente Recomendaciones para una iluminaci n eficiente 4 Estanqueidad de la nave ganadera Para obtener una correcta estanquel dad se recomienda Utilizar juntas el sticas en las uniones Sellar con l tex o espumas las juntas de ventanas puertas y elementos de la ventilaci n entradas de aire rejillas conductos Instalar persianas aisladas para prote ger los ventiladores parados Seguimiento minucioso de la coloca ci n de los materiales de construcci n e Superv
14. o por el fabricante e Leer el modo de empleo y las recomen daciones de uso e Calendario de lubricaci n y sustituci n de piezas Limpieza de polvo y pelos que se acumu lan en los elementos motor h lices etc ia Proteger los motores cuando no se emplean durante largos periodos PROGRAMAR la revisi n y mantenimien to de los equipos de la explotaci n como un trabajo m s integrado en la planifica ci n del manejo general de los animales De ello depender el buen funcionamien to de las m quinas el ajuste de los con sumos de energ a y la prevenci n de ave r as Importantes 6 Implantaci n de barreras vegetales cortavientos En la elecci n de la ubicaci n de una explotaci n ganadera se buscan terrenos sanos protegidos de los vientos fuertes pero alreados secos y bien drenados que permitan de partida la instalaci n de la granja sin problemas a adidos Resulta interesante contar con barreras cortavientos naturales que o bien existen de antemano o conviene implantar Ade m s de ser un elemento ornamental y de mimetizaci n facilitan la gesti n de la ventilaci n en naves con ventilaci n natu ral y reducen las p rdidas energ ticas por ventilaci n y los posibles da os por la propia acci n del viento sobre las superfi cies exteriores Hay dos tipos de barrera cortavientos las creadas con especies perennes y con es pecies caducas Para la protecci n de naves co
15. os diferentes cerramientos El nivel de aislamiento global de un edificio definido por su coeficiente de transmisi n t rmica global Kg es el re 536 Apricultura K kcallm h C en NAVES AV COLAS SUELO 0 52 CUBIERTA 0 52 PAREDES 0 30 Pa rara realizar este ejemplo tomam i t U ATT y T A 1 1 Y eros A Ar una nave IPO UE 18 A 19 8 o nap realizamc CARPI a Dl da ae pa 4 A At Je Mile ta y 2 90 HUGE anule y EMV PEA aE A aci coaeticiento culo de JU LUe AL ler n i ul Ca t amS R Ai n v J y termica di0Dal Asa CON GOS NUDOS ONE termica global Kg con aos tupo rentes ge e a si n t rmica de cada i tes cerramientos K kcallm h C de cada cerramiento ento 5 Material K Material Fibrocemento Fibrocemento ubiera Granonda 0 69 Granonda 2 5 cm 5 cm aislante aislante Bloque Bloque hueco hueco Paredes ad nd hormig n hormig n 20 cm 20 cm Placa PVC con Ventanas poliester de 4 44 vidrio doble 5 mm 4 8 4 K kcallm h C de cada nave tipo Cubierta 730 Paredes 335 1 04 Ventanas 15 P rdidas Energ ticas de cada nave tipo le transmisi PEN E JS A AIC A antf alif i d aTa a lsic 1 L as r f Af pa k uig mo S gt coeficiente gE ransm uno ge OS aneren e poa 43 j Nave Nave Cerrami Mal aislada Bien aislada K Eiemplo Nave Nave jemp Mal aislada Bien aislada Cerramiento
16. resistentes a los golpes y con protecci n hacia los rayos ultravioleta e Aislar bien las naves ganaderas propor ciona mejores resultados y una mejor rela ci n costo beneficio que sobredimensionar la ventilaci n y la refrigeraci n para intentar disminuir los efectos del calor 2 Regulaci n correcta de los equipos de climatizaci n La ventilaci n tiene por objeto aportar ox geno al interior de la nave eliminar CO polvo y otros gases eliminar vapor de agua producido por la respiraci n y las heces y controlar la temperatura del alojamiento Para ello adem s de la ventilaci n na tural se emplea la ventilaci n din mica con la ayuda de ventiladores que mue ven el aire necesario en cada fase de la producci n Para lograr un buen control de la ventilaci n din mica en las dife rentes salas de una explotaci n y aten diendo a las necesidades de los anima les a lo largo de su crecimiento es ne cesario instalar buenas cajas electr ni cas de programaci n o com nmente llamadas reguladores y conocer su funcionamiento El valor de los caudales de ventilaci n disminuye con la tensi n aplicada sobre los bornes del ventilador Evitar el de rroche de energ a a trav s de la ventila ci n pasa obligatoriamente por ajustar correctamente los caudales m nimos de renovaci n La tensi n correspondiente a los caudales m nimos de los regula dores debe ajustarse a valores superio ma se evita el re
17. s de calor en poca calurosa y a optimizar el rendimiento de las instalaciones de climatizaci n cale facci n refrigeraci n y ventilaci n re duci ndose el gasto energ tico y alar gando su vida til Mejora del confort del ganado Los alojamientos deber n favorecer el esta blecimiento de las condiciones m s fa vorables de confort que aporten al ga nado un nivel de bienestar suficiente para permitir la expresi n de su m ximo potencial productivo con el m nimo aporte de energ a a trav s de los siste mas de climatizaci n calefacci n refri geraci n y ventilaci n ES eficiente Para contribuir a la mejora de la eficiencia energ tica deber n considerarse una serie de factores directamente implicados e las condiciones clim ticas de la regi n e las particularidades locales de la zona e las necesidades de ambiente en el interior de los alojamientos seg n especie edad y estado fisiol gico del ganado e la relaci n coste eficacia de las inversio nes en los elementos y m quinas que con forman la instalaci n ganadera Las recomendaciones para dicha mejora estar n basadas en una combinaci n de normas de construcci n y equipamiento de las granjas materiales de construcci n aislamientos ventilaci n calefacci n e ilu minaci n principalmente de tal forma que se pueda garantizar un funcionamiento inte grado de los diferentes sistemas sin que el funcionamiento de alguno de ellos
18. teriales que van a in tervenir en cada uno de sus cerramien tos considerado en todos ellos el espe sor del material su coeficiente de con sultado del c lculo de la media ponde rada de los coeficientes de todos los ce rramientos que envuelven el edificio Este Kg es el valor que nos aporta la informaci n del nivel de aislamiento efectivo de un edificio ya que como ocurre en muchos casos se hacen es fuerzos importantes en aislar ciertas zonas quedando otras muy desprote gidas obteniendo una Kg del edificio insuficiente Los valores de aislamiento recomen dado en su dise o y construcci n son K kcal m h C en instalaciones de GANADO PORCINO Tipo de suelo Local Clima A Clima fr o Clima templado Clima fr o 15 C 5 C 15 C Paritorios Transici n Cama de paja 0 85 Engorde Reproductoras Paritorios e 0 45 Emparrillado Transici n parcial Engorde 0 70 Reproductoras Paritorios o 0 35 Emparrillado Transici n total Engorde 0 50 Reproductoras 0 55 1 00 1 30 0 70 0 30 0 65 0 99 0 45 0 89 0 60 0 30 0 50 0 40 0 39 0 65 0 50 Por la p rdida de 1 kcal en la nave Bien aislada se pierden 2 3 kcal en la nave Mal aislada ductividad t rmica A y la resistencia t rmica superficial de las capas de aire en contacto con el material 1 h Con es tos par metros se calcula el coeficien te K kcal m h C o coeficiente de transmisi n t rmica de cada uno de l
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