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El aislamiento térmico. Adecuación de las instalaciones en cunicultura

Ver PDF de la revista de Octubre de 2013

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.

el_aislamiento_termico._adecuacion_de_las_instalaciones_en_cunicultura_01.jpeg

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 “Coeficiente 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/ri + 1/re + e1/ λ1 + e2/ λ2 + … +en/ λn / 1

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

 

exterior

interior

paredes

flujo

0,17

0,24

techos

flujo

0,14

0,2

suelos

flujo

0,22

0,34

DTU / Regle Th

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.

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.

Peso de los animales alojados

100

hembras productivas (hembras y gazapos lactantes) x 5,80 Kg

580 Kg.

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:

126,00 m²

INVIERNO

Condiciones ambientales

Temperatura exterior de -5º C, con una humedad del 85%

Temperatura interior de +15º C, con una humedad del 70%

Cálculo de la calefacción necesaria

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

La cantidad total de calor producido es la suma de:

  • La cantidad de calor sensible liberado por los animales Qa
  • El calor aportado por el equipo de calefacción Qc

Qp + Qv = Qa + Qc

Qc = (ti – te) ( Σ K . S + 0,35 V) – Qa

Siendo:

ti – te la diferencia de las temperaturas interior y exterior en º C

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

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

c) S = 126,00 m² x 0,60 Kcal / h =

75,60 Kcal / h º C

d) S = 17,50 m² x 4,30 Kcal / h =

68,80 Kcal / h º C

Σ K . S =

272,20 Kcal / h º C

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.

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_aislamiento_termico._adecuacion_de_las_instalaciones_en_cunicultura_03.jpeg

En verano se deberá recurrir a sistemas de humidificación.

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 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.

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.

el_aislamiento_termico._adecuacion_de_las_instalaciones_en_cunicultura_02.jpeg

División de España según las temperaturas mínimas de enero y máximas medias de agosto.

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.

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 aproximado

80%

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.