Los intercambiadores de calor son una gran opción para optimizar el coste energético de la explotación avícola.
Los intercambiadores de calor ayudan a garantizar el rendimiento económico de una explotación. Conseguir una productividad óptima es imprescindible que las aves tengan un correcto desarrollo y el máximo bienestar. Esto se consigue gracias a la eliminación de la humedad ambiental, a una buena ventilación y una temperatura correcta.
La pérdida de calor que implica la salida de aire caliente de la nave y la entrada de aire frío cuando las temperaturas son más bajas, hay que reforzarla con calefacción, lo cual supone un coste extra de energía.
Una de las principales ventajas de los intercambiadores de calor es el aprovechamiento del calor extraído. Esto significará reducir la humedad ambiental y un menor coste económico en calefacción.
La instalación de intercambiadores de calor en las explotaciones es algo relativamente novedoso, pero hoy en día es un requisito imprescindible si se desea obtener una reducción del coste energético. La gran mayoría de los granjeros saben qué son los intercambiadores de calor, aunque no siempre se conoce bien su función y las ventajas que pueden llegar a aportar a la explotación.
El sistema es muy eficiente, se transfiere calor de una corriente fluida a otra, aunque en las naves de aves esta corriente se realiza a través de aire-aire, con lo que se consigue la reducción de la pérdida de calor.
La temperatura del aire extraído calienta el aire entrante, aumentando así respecto a la temperatura exterior.
Estas dos corrientes de aire se cruzan, sin tocarse, por lo que el aire sucio, que va por debajo, y el aire limpio, que pasa por encima, no se mezclan y el aire entrante siempre es seco y limpio.
El aire resultante se ha calentado gracias a la unión de dos fenómenos:
CALOR SENSIBLE. Mediante la pared del intercambiador hay una transferencia de calor por convección, es decir, las dos masas de aire no entran en contacto directamente.
CALOR LATENTE. La humedad presente en el aire viciado hace que el aire nuevo condense cuando entra en las placas del intercambiador. Cuando este aire pasa a estado líquido, se liberan calorías.
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El contacto del aire de un ambiente con la superfície de un cerramiento a una temperatura distinta, hace que el intercambio de calor se realice por convección.
Los recuperadores de calor de placas son los que predominan en avicultura. Al principio de usar este sistema en avicultura, se encontraban intercambiadores de calor en los laterales de las naves. Pero éstos están aumentando en tamaño, así que la cantidad se ha visto reducida. Actualmente se diseñan dispositivos muy grandes para adaptarse a las naves con ventilación tipo túnel.
Debemos tener en cuenta diferentes factores para de decidirnos por comprar un intercambiador u otro.
El material de las placas es muy importante. Éste hará que logremos una mejor o peor transferencia del calor según el coeficiente de conductividad térmica.
Hay que tener en cuenta que los metales tienen valores de conductividad más altos. A través de los electrones se transfiere el calor, los cuales no son tan fácilmente dispersados y existe
un gran número de electrones libres que participan en la conducción térmica. En cambio, los polímeros tienen una conductividad térmica más baja; la transferencia de calor se realiza por la vibración, traslación y rotación de moléculas.
A pesar de ello, muchos intercambiadores de calor trabajan con polipropileno. Esto se debe a que las superficies plásticas tienen una vida útil más larga y menor coste de mantenimiento.
La cantidad de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material es el coeficiente de conductividad térmica. Este se ve modificado según las condiciones de humedad que contiene
el material. Se mide en vatio / (metro x kelvin) en el Sistema Internacional de Unidades. El cobre es el material con
mayor conductividad térmica (390W); seguido del aluminio (237W), el acero (60W) y del PVC (0’17W). Cuanto mayor es la superficie de intercambio (se mide en m2), más aumentaremos la eficiencia.
También se debe tener en cuenta la velocidad del flujo del aire, ya que la velocidad de transferencia de calor será mayor a más velocidad. Además, la ganancia de temperatura es mayor cuanto menor es el flujo para la
misma área de intercambio.
Las placas, según sean verticales u horizontales determinarán la eficiencia. Con placas horizontales conseguiremos una eficiencia ligeramente superior.
Por lo que se refiere a la limpieza de un intercambiador de calor, es algo compleja. Tras un período de funcionamiento, habrá que eliminar el polvo acumulado, ya que éste supondrá una resistencia adicional al flujo de calor. Para evitar este problema, es importante elegir un intercambiador que tenga sistema de autolimpieza.
Existen dos ventajas fundamentales en las granjas avícolas: el ahorro energético y la reducción de la humedad en el ambiente.
Esta última provoca serios problemas sanitarios como pododermatitis aviar o incremento de la producción de amoniaco, algo que debemos evitar siempre.
La condensación es un proceso que se da en todas las naves avícolas, pues el aire entrante que debe ventilar la zona entra en contacto con un aire más caliente, por lo que se humidifica el ambiente. El primer contacto entre el aire entrante y el saliente se produce en el exterior de las placas del dispositivo cuando disponemos de intercambiador de calor. Esto hace que el agua líquida que se produce a raíz de la condensación no llegue a entrar en la instalación y se expulse por el desagüe. Así, se llega a reducir la humedad absoluta hasta un 50%.
Con los intercambiadores de calor conseguimos que la diferencia térmica entre el aire renovado y el de la nave sea menor. Por ejemplo, si tenemos una temperatura de 32 grados en el interior y 0 grados en el exterior, el aire puede llegar a entrar a 19-20 grados, según la humedad del aire. El calentamiento del aire
será paulatino y la condensación que se produce en el interior mucho menor ya que la diferencia
de temperatura es menor entre el aire renovado y el ya existente en el interior de la nave.
Esto repercute en un mayor bienestar de las aves y ahorro en costes de reducción de la humedad interior.
El consumo de gas se verá reducido entre un 25-45%, mejora la ventilación de las naves y se reduce la cantidad del CO2 en la granja a prácticamente la mitad. Todo esto, rebajando los niveles de amoniaco considerablemente. Otra gran venta ja es que el uso de este sistema cubre las necesidades mínimas de ventilación durante los 10 primeros días de los pollitos (3m3/m2). El intercambiador deberá tener un flujo de aire nuevo calentado de 10m3/m2/h para llegar a cubrir la ventilación de las tres primeras semanas en pollos o seis primeras semanas en pavos.
Es importante recordar que un intercambiador de calor requiere un mantenimiento mínimo si no incluye lavado automático. Debemos observar el agua que generan los dispositivos, ya que la eficacia del sistema se verá reducida si se obstruye el sistema de drenaje.
Otro aspecto a tener en cuenta es que un intercambiador de calor no calentará una nave. La temperatura del aire nuevo nunca será superior a la del aire del interior de la nave.
La eficacia de la recuperación de calor varía según el clima de la zona y las características de la nave, así como de los intercambiadores instalados. Cuanto más frío es el aire exterior, más efectivo es el dispositivo, mientras que a más temperatura exterior, el dispositivo ve su eficacia reducida.
