el aislamiento térmico.

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nstalaciones. EL AISLAMIENTO TÉRMICO. ADECUACIÓN DE LAS INSTALACIONES EN CUNICULTURA
INSTALACIONES
EL AISLAMIENTO TÉRMICO.
ADECUACIÓN DE LAS INSTALACIONES EN CUNICULTURA
Toni Roca
Conejólogo
www.conejos-info.com
Cuando se explotan conejos en un local, sea
cual fuere su concepción, el cunicultor debería ser
consciente de que, para asegurar la temperatura
idónea, es imprescindible aislarlo convenientemente a efectos de:
- Reducir el efecto de los saltos térmicos entre
el exterior y el interior (día y noche).
- Conseguir el nivel adecuado de la temperatura en invierno aprovechando al máximo el
calor liberado por los animales y el aportado por
la calefacción.
- Conservar fresco el local durante el verano,
apoyándose en un encalado o pintado blanco de
los exteriores, arbolado, malla de sombra y posible
humidificación.
- Reducir al máximo los costos de la energía.
Para medir el aislamiento térmico se emplea el
“Coeficiente de conductividad térmica” λ , siendo la
cantidad de calor (Kcal.) que se transmite en 1 metro
cuadrado de material durante una hora y a través
de un metro de espesor para una diferencia térmica
de 1º C entre las dos caras (exterior e interior). Se
expresa en Kcal. / m² h º C.
Los materiales ofrecen una resistencia térmica
proporcional a su grosor e inversamente proporcional a su coeficiente de conductividad. Una pared o
techo con varios materiales ofrece una resistencia
total igual a la suma de cada uno de ellos.
La inversa de la resistencia global es el “Coefi-
ciente de transmisión calórica” κ , que también se
expresa en Kcal. / m² h º C y cuya fórmula es:
1/ κ = 1/ri + 1/re + e1/ λ1 + e2/ λ2 + … +en/ λn
siendo κ =
1
1/ri + 1/re + e1/ λ1 + e2/ λ2 + … +en/ λn
ri resistencia superficie interior
re resistencia superficie exterior
e grosor del material
λ coeficiente de conductividad
Se pueden estandarizar las resistencias térmicas de las superficies exteriores (re) y de las
interiores (ri).
re + r
paredes
flujo →
exterior
interior
0,17
0,24
techos
flujo ↑
0,14
0,2
suelos
flujo ↓
0,22
0,34
DTU / Regle Th
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Cálculo de la calefacción necesaria
Cuando:*
… κ = 0,4 W / m² h º C el aislamiento es excelente.
… κ = 0,8 W / m² h º C el aislamiento es bueno.
… κ = 1,0 W / m² h º C el aislamiento es normal.
* recordemos que 1W = 0,860 Kcal.
La cantidad total de calor producido es la
suma de:
UN EJEMPLO
Presentamos a continuación un ejemplo para
mejor comprensión del cálculo a efectuar en una
maternidad en la que alojaremos a 100 hembras
productivas, junto a 12 machos, 20 hembras de
gestación y 32 hembras jóvenes de reemplazo. Un
total de 120 hembras reproductoras.
Partimos de una unidad de 100 hembras productivas para que se puedan realizar fácilmente los
cálculos en mayores dimensiones.
Qp + Qv = Qa + Qc
Qc = (ti – te) ( Σ K . S + 0,35 V) – Qa
Siendo:
580 Kg.
K
el coeficiente de transmisión térmica
(global)
S
superficie de los cerramientos
V
caudal de ventilación en m³ / h para
una temperatura exterior
Qa
calor sensible liberado por los animales
0,35
calor volumétrico del aire
12
machos reproductores
45 Kg.
20
hembras de sobre ocupación
80 Kg.
32
hembras jóvenes
95 Kg.
Un total de unos
800 Kg.
Características del local de ambiente natural
Longitud:
18 metros
Ancho:
7 metros
Ventanas:
16 m²
Paredes:
bloques de hormigón +
revoco
Techo:
plancha metálica + poliuretano expandido
Suelo.
Solera de hormigón
Superficie paredes:
106,50 m²
Superficie ventanas: 17,50 m²
Superficie techo:
• La cantidad de calor sensible liberado por
los animales Qa
• El calor aportado por el equipo de calefacción Qc
ti – te la diferencia de las temperaturas interior y exterior en º C
Peso de los animales alojados
100 hembras productivas (hembras
y gazapos lactantes) x 5,80 Kg
La cantidad de calor perdido es la suma de:
• La pérdida calórica a través de los cerramientos Qp
• El calor necesario para recalentar el aire de
la ventilación Qv
126,00 m²
Diferencia de las temperaturas (ti – te) = 20º C
Pérdidas calóricas (Σ K . S)…
a) valor K de las paredes
exteriores =
0,72 W = 0’62 Kcal / h
b) valor K de las paredes
interiores =
0,68 W = 0,58 Kcal / h
c) valor K del techo =
0,70 W = 0,60 Kcal / h
d) valor K de las ventanas = 5,00 W = 4,30 Kcal / h
a) S = 106,50 m² x 0,62 Kcal / h = 66,03 Kcal / h º C
b) S = 106,50 m² x 0,58 Kcal / h = 61,77 Kcal / h º C
INVIERNO
c) S = 126,00 m² x 0,60 Kcal / h = 75,60 Kcal / h º C
Condiciones ambientales
Temperatura exterior de -5º C, con una humedad del 85%
Temperatura interior de +15º C, con una humedad del 70%
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d) S = 17,50 m² x 4,30 Kcal / h =
68,80 Kcal / h º C
ΣK.S=
272,20 Kcal / h º C
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En verano se deberá recurrir a sistemas de humidificación.
Para determinar el caudal de ventilación Qv
debemos consultar un diagrama del aire húmedo.
Para ello hemos utilizado el diagrama “Ventil”,
determinando el peso del vapor de agua (P) tanto
en el exterior como en el interior.
Pe a -5º C y 85% humedad = 3,00 g / m³
Pi a +15º C y 70% humedad = 8,70 g / m³
Aceptamos que el vapor de agua, calor latente,
liberado por los reproductores (SBM) es de 4 g / h,
así pues el caudal necesario será:
V m³ / h = P / Pi – Pe = 4 / 8,7 – 3,0 = 0,70 m³ / h
0,70 m³ / h x 164 animales = 114,80 m³ / h
La producción calórica de los animales se determinará utilizando las tablas indicadas anteriormente. El calor sensible liberado a una temperatura
de +15º C se estima en 3,7 W = 3,18 Kcal / Kg. Si en
la explotación hay 800 Kg. se produce un total de
2.544,00 Kcal.
CARACTERÍSTICAS DE LAS ENERGÍAS UTILIZADAS PARA LA CALEFACCIÓN DE LOS
LOCALES CUNÍCOLAS.
Combustible
Propano
Butano Fuel
Electra
Estiércol
Madera
Carbón
Unidad
1 Kg.
1 Kg.
1 litro
1 Kw.
1 Kg.
1 Kg.
1 Kg.
Poder calorífico
(Kcal)
11.900
11.800
9.000
860
3.700
3.500
7.500
Rendimiento aproxi- 80%
mado
80%
70%
99%
60%
70%
75%
Calor producido por
unidad (Kcal)
9.500
9.450
6.300
860
2.220
2.450
5.625
Cantidad para 1.000
Kcal
1,05 Kg.
1,06 Kg. 1,58 L
11,63
Kw
4,50 Kg.
4,08 Kg.
1,77Kg.
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Potencia de la calefacción a instalar
Qc = 20 (272,20 + 0,35 x 114,80 ) – 2.544,00
= 3.703,60 Kcal / h
VERANO
Si partimos del ejemplo anterior y nos situamos en una temperaturas de 35º C al exterior y de
+30º C en el interior, debemos calcular el caudal de
ventilación según la fórmula: V = Qa / 3,5 x (te – ti)
El calor sensible liberado por los reproductores
a una temperatura de +30º C se estima en 3,1 W =
2,67 Kcal / Kg., por lo que Qa = 2.136 Kcal /h
V m³ / h = 2.136 / 0,35 x (35 – 30) = 1.220,57 m³ / h
LOS INTERCAMBIOS TÉRMICOS
Es importante al estudiar el ambiente y definir
un aislamiento térmico, tener en cuenta los aportes
y pérdidas que se pueden originar en una granja
de conejos.
Instalaciones interiores
Los puntos de luz y algunos equipos (motores)
desprenden calor además cabe considerar las instalaciones de calefacción.
Animales
Los conejos mantienen una temperatura
corporal constante. Esta necesidad fisiológica está
sujeta a diversos fenómenos vitales. La superficie
corporal de los conejos es caliente y húmeda, los
intercambios térmicos entre el organismo y el ambiente al que están sujetos se producen por:
-Radiación, entre el animal y los materiales
que lo rodean (varillas de las jaulas, nidales) hasta
conseguir un equilibrio térmico.
-Conducción, por transferencia directa del calor, de cuerpo a cuerpo, hasta el equilibrio térmico.
-Convección, a través del aire debido a las diferencias de densidad hasta conseguir el equilibrio
térmico.
-Evaporación, fruto de la respiración, los conejos instalados en unas jaulas y dentro de unas naves
tienden al equilibrio térmico, de tal manera que
el balance entre pérdidas y aportes por radiación,
convección y evaporación sean nulos.
El conejo produce calor gracias a la oxidación
de los alimentos consumidos o de sus reservas para
mantener constante la temperatura corporal. También, como necesidad vital, puede evacuar calor y
lo hace como:
Calor sensible, emitido por la superficie corporal y expresada en Kcal/hora: por irradiación en
emisión directa ya que la temperatura del cuerpo es
superior a la de los materiales y local, por convección
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al estar los animales en contacto con las capas del
aire y por conducción como transmisión directa por
contacto con el material.
Calor latente, expresado en g/hora de vapor
de agua, fruto de la respiración, por evaporación.
Es imprescindible para mantener la temperatura corporal que el calor recibido y producido sea
igual al calor emitido y perdido. Para ello, el conejo
tiene varios medios:
- Sus extremidades, cola y principalmente
orejas, regulan la temperatura corporal por vasoconstricción y vasodilatación cuando la temperatura
ambiental es inferior a la del cuerpo (39-39,5º C)
- Emisión de calor sensible gracias a su actitud,
reduciendo (encogido) o aumentando (estirado) la
superficie corporal en contacto con el ambiente.
- El ritmo respiratorio, gracias al cual reduce o
aumenta la producción de calor latente.
En definitiva, significamos la importancia de
la temperatura en período frío que tiene su punto
clave en los nidos, cuyo valor se sitúa por encima
de los +30º C y en el equilibrio entre el costo de la
alimentación y el costo de la calefacción. Para evitar
el defecto en la temperatura, el cunicultor puede
recurrir a la calefacción que se instalará de acuerdo
con el diseño del conejar, con aparatos distribuidos
por el local, generadores de aire caliente en un extremo o bien precalentando una sala aneja desde
donde parte la ventilación dinámica.
En cuanto al verano o época de calor, el objetivo debe ser reducir al máximo la temperatura y para
ello el cunicultor puede optar por una adecuada
ventilación en la que incorporará sistemas de evaporación de agua (en humedades bajas), así como
aislar cubiertas, encalarlas, regarlas, protegerlas de
la radiación directa y/o aislarlas, todo ello sin olvidar
la posibilidad de un arbolado o protección vegetal.
Encalar paredes y puertas exteriores también suele
ser un buen consejo.
CONCEPTO DE VENTILACIÓN
Para renovar el aire de un conejar debidamente aislado debemos atender a la ventilación,
estática o dinámica, que no deberá crear corrientes
de aire y se encargará de eliminar los gases nocivos,
principalmente el amoníaco.
La velocidad del aire, su distribución y el flujo
de aire vienen determinados por la localización de
aberturas (natural) y de extractores y entradas de
aire (dinámica).
En invierno, para aumentar la temperatura y
eliminar la humedad, es importante atender al aislamiento del local para aprovechar el calor animal.
El mínimo de ventilación en invierno se determina
en base a la cantidad de aire necesaria para barrer
el tufo a conejo (amoníaco) y el vapor de agua.
Si es necesario podemos recurrir a la calefacción.
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En verano, la ventilación debería eliminar
el calor generado por los animales además del
que se puede introducir en el local debido a las
paredes y techo, aún estando aislados. Si el aire
que entra del exterior tiene una elevada temperatura, la ventilación no conseguirá enfriarlo
por lo que se deberá recurrir a sistemas de humidificación.
Es importante saber que los conejos basan su
termorregulación únicamente por convección y por
irradiación no estando capacitados para la transpiración. En verano, la humedad puede resolver problemas ya que los conejos alterarán su producción
si están sometidos mucho tiempo a temperaturas
superiores a las de su organismo.
LOS MATERIALES
En general, la mayoría de materiales usados
en la construcción de naves o locales para cunicultura presentan una resistencia al paso del calor y
también del frío a través de ellos, aunque algunos
pueden incrementar su transmisión. Los plásticos
y metales son los más sensibles. Los materiales de
construcción (ladrillos, bloques, etc.) ofrecen más
resistencia, pero los materiales propiamente resistentes son los aislantes.
Un aislante térmico establece una barrera
al flujo de temperatura entre el exterior y el
interior o viceversa. La parte más sensible en
una construcción es el techo y, por lo tanto, la
que mejor debe ser aislada. A medida que las
naves se cierran, toman importancia las paredes que tienen su punto débil en las oberturas
o ventanas. El suelo sería el último elemento
crítico para ser aislado. En general, se usan
como aislantes térmicos materiales porosos o
fibrosos:
-
lanas minerales
poliestireno expandido
poliestireno extruido
poliuretano espuma
paneles sándwich
materiales vegetales
El Código Técnico de Edificación (CTE) indica
el aislamiento necesario para proteger las oscilaciones térmicas en función a la zona climática.
División de España según las temperaturas mínimas de enero y máximas medias de agosto.
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