Ventiladores pequeños de velocidad variable funcionando continuamente vs. Ventiladores grandes temporizados

Hay principalmente dos razones por las que es deseable una presión negativa.

1.-Primero, cuando un extractor de aire crea una presión negativa, el nivel de la presión estática será básicamente el mismo todo el galpón

Esto significa que no importa lo lejos que esté una entrada de aire con respecto al extractor de aire, la diferencia de presión entre el interior y el exterior de un galpón será la misma.

2.- En segundo lugar, al controlar el nivel de presión negativa, el avicultor puede controlar la velocidad a la que el aire entrará en el galpón.

Cuanto mayor sea la presión estática, mayor será la velocidad. Cuanto menor sea la presión estática, menor será la velocidad (Figura 3).

Figura 3. Velocidad de entrada de aire en las trampillas en función de la presión estática

Si todas las entradas de un galpón se abren con la misma abertura, el aire entrará por todas las entradas a la misma velocidad, por tanto, el caudal de aire que entrará por cada una de las entradas será el mismo, sin importar dónde estén ubicadas en el galpón (Figura 2).

Esto es muy importante porque significa que en un sistema de presión negativa que funcione correctamente, todas las aves de un galpón recibirán la misma cantidad de aire fresco independientemente de lo lejos que estén de un extractor de aire.

Figura 3bis. Uniformidad de la presión negativa y la velocidad de entrada de aire en un galpón que utiliza ventilación por extracción.

El control sobre la velocidad del aire entrante también es importante porque nos permite decidir cómo se mueve el aire una vez que entra al galpón.

Si el aire entra al galpón lentamente (baja presión negativa), el aire frío, pesado y húmedo que entra tenderá a caer rápidamente al suelo.

Pero si el aire entra con velocidad en el galpón (alta presión negativa) se puede dirigir a lo largo del techo lejos de las aves y donde el aire caliente tiende a acumularse.

Cuanto más tiempo permanezca el aire frío moviéndose por el techo, más se calentará antes de bajar al nivel del suelo (Figura 4).

Figura 4. Circuito del de aire deseado durante el clima frío

Igual de importante, cuanto más tiempo permanezca el aire entrante en el techo, más seco será, y por tanto, mayor será la cantidad de humedad que extraerá del galpón. Esto es así debido al hecho de que la capacidad del aire para retener humedad es aproximadamente el doble por cada aumento de temperatura de 11 °C.

Gráfica 5. Aplicación “Poultry411” utilizada para calcular la sección de “entradas de aire no deseadas”

Una pregunta común en ventilaciones mínimas por presión negativa es ¿por qué usamos ventiladores grandes que funcionan con un temporizador de intervalos en lugar de usar ventiladores más pequeños que funcionan constantemente?

Por ejemplo, para sacar del galpón la humedad producida por 30.000 pollitos de seis días de edad, en un día frío de invierno (4,4 °C/50% de humedad relativa), se necesita extraer aproximadamente 5.100 m³/h (Tabla 1).

Tabla 1. Caudal y tiempos de ventilación mínimos para eliminar la humedad de las aves y mantener una humedad relativa interior en el 50%. (Ventilaciones mínimas determinadas usando la aplicación Poultry411. Considerando un clima exterior = 4,4 °C / 50% Rh).

¿No sería más simple (y mejor) usar un solo ventilador de 46 cm de diámetro que extraiga 5.100 m³/h o incluso un ventilador de velocidad variable de 60 cm de diámetro (con caudal de 10.200 m³/h) funcionando al 50% de velocidad, en lugar de usar un par de ventiladores de 91 cm de diámetro (17,000 m³/h) temporizados dentro de ciclos de cinco minutos?

Aunque, en teoría un ventilador más pequeño que funcione continuamente habría una temperatura y una calidad del aire más constantes en el galpón, la razón principal por la que no podemos usar un ventilador más pequeño es que los galpones avícolas simplemente no son lo suficientemente cerrados para hacerlo.

Para conseguir una presión estática de 25 pascales, es necesario una capacidad de extracción de aproximadamente 1.274 m³/h por cada 0,093 m² de apertura.

Por lo tanto, un ventilador de 0,46 m de diámetro solo requiere un total de 0,372 m² de apertura de entrada (5.097 m³/h, es decir 1.274m³/h por cada 0,093 m² de apertura).

Si el área de apertura es mayor, la presión será menor y es posible que el aire fresco no entre con la velocidad suficiente para moverse a lo largo del techo lo suficiente como para calentarse adecuadamente antes de bajar al nivel de las aves.

Peor aún, si la sección de apertura disponible para un extractor es tan grande que el extractor es incapaz de generar una presión negativa, entonces solo las aves en las inmediaciones de las trampillas cercanas del ventilador recibirán aire fresco cuando el ventilador esté funcionando. Una abertura de entrada de 0,372 m² no es mucho en relación con el tamaño de un típico galpón moderno.

Por ejemplo, la mayoría de los avicultores considerarían que un galpón donde se puede obtener una presión negativa de 50 pascales con un solo ventilador de 1,22 metros de diámetro (con todas las entradas de aire cerradas) es bastante hermético.

Pero, en realidad, habría aproximadamente 0,84 m² de «grietas» distribuídas por todo el galpón, más del doble de la abertura que necesitaba un ventilador de 0,46 m de diámetro.

Con 0,84 m² de entrada de aire, un ventilador de 0,46 m de diámetro solo generaría una presión negativa de aproximadamente 2,5 pascales.

Para que un ventilador de extracción de 0,46 m de diámetro se use para ventilaciones mínimas, la presión generada con todas las entradas cerradas debería estar muy por encima de 25 pascales (por ejemplo, 37 – 50 pascales) de modo que cuando se abrieron las entradas y disminuyó la presión, se pudo mantener una presión estática de aproximadamente 25 pascales.

Para obtener una presión estática de 50 pascales con un ventilador de 0,46 m de diámetro, una nave necesitaría tener menos de 0,19 m² de “grietas”, lo cual es prácticamente imposible incluso en la nave cerrada mejor construida de 152 m x 12 m.

Desde un punto de vista práctico, si un extractor de aire no es capaz de generar una presión de al menos 37 pascales en un galpón cerrado, sería poco aconsejable usarlo para ventilaciones mínimas de invierno.

Otro posible problema, en galpones grandes con extractores pequeños usados en ventilaciones mínimas, es la distribución del aire fresco.

• A una presión estática de 25 pascales, aproximadamente 765 m 3 /hora entrarán por una única trampilla de aire de 1,07 metros de largo, abierta 5 centímetros.
• Entonces, si suponemos que todo el aire extraído por un único ventilador de 46 centímetros entra por las trampillas del galpón, sólo se necesitarían siete trampillas.
• El problema es que se está suponiendo que el galpón es perfectamente hermético, lo que nunca ocurre.

Incluso si un galpón fuera lo suficientemente hermético para conseguir una presión estática de 37 pascales con un solo ventilador de 46 centímetros de diámetro, todavía habría una cantidad significativa de aire entrando a través de las grietas.

• De hecho, aproximadamente la mitad del aire que entra en un galpón con un ventilador de 46 centímetros de diámetro funcionando, entraría a través de las grietas, lo que significa que en la práctica sólo se necesitarían tres o cuatro trampillas.
• Tres o cuatro trampillas en un galpón de 152,4 metros, causarían dramáticas diferencias en la calidad del aire y la temperatura a lo largo de del galpón.

En la mayoría de los casos, se necesita 18,3 m 3 / hora o más de la capacidad de extracción por cada metro cuadrado de galpón para generar suficiente presión negativa que produzca un circuito de aire entrante correcto.

Un circuito de aire entrante correcto sería en el que se pueda mantener una presión de alrededor de 25 pascales con la mayoría de las trampillas del galpón abiertas 5 centímetros.

Por ejemplo, si se pudiera obtener una presión estática de 50 pascales en un galpón cerrado de 152,4 metros x 12,2 metros con un par de extractores de 91 centímetros de diámetro funcionando que sacan 33.980 m³/h (18,3 m 3 / hora por cada metro cuadrado del galpón), estos datos indicarían que hay 0,84 m² de sección de grietas.

• Suponiendo que 1.274 m 3 /hora entrarán a través de 0,093 m² de abertura de entrada a una presión de 25 pascales (las grietas son como trampillas), esto significaría que aproximadamente 11.553 m³/h de los 33.980 m³/h de aire fresco entrarán a través de las grietas del galpón y el resto, 22.426 m³/h, entrarán a través de las trampillas.
• Si el galpón tiene trampillas de aire de 1,07 metros de largo, abiertas 5 centímetros (765 m 3 /hora), esto significaría que podrían usarse aproximadamente 30 trampillas (1,07 metros de largo, abiertas 5 centímetros) con dos extractores de ventilación mínima de 91 centímetros de diámetro (Tabla 2).

Tabla 2. Abertura de las 30 trampillas con varios tamaños de extractores en ventilación mínima en un galpón cerrado de 152,4 metros x 12,2 metros

Tabla 3. Abertura de las 30 trampillas con varios tamaños de extractores en ventilación mínima en un galpón excepcionalmente cerrado de 152,4 metros x 12,2 metros.

Si un galpón de 152,4 metros x 12,2 metros fuera excepcionalmente cerrado y se pudiera obtener una presión de 42 pascales con un sólo extractor de 91 centímetros de diámetro (9,14 m 3 /h / m 2 ), entonces solo se necesitarían 15 trampillas, abiertas 5 centímetros.

Quince trampillas en un galpón de 152,4 metros de largo, daría como resultado un espacio de entrada de aire de aproximadamente 76,2 cm, que es lo que la mayoría de la gente consideraría aceptable (Tabla 3).

Si se usaran 30 entradas, para mantener la misma presión estática (25 pascales) la abertura de entrada debería reducirse a 2,5 cm y es probable que el aire frío entrante no tenga suficiente inercia para moverse muy lejos a lo largo del techo antes de caer al suelo.

El problema es que una tasa de ventilación de 16.990 m³/h sigue siendo mayor que las necesidades mínimas de ventilación durante las primeras dos semanas de un lote y aún sería necesario temporizar en intervalos el funcionamiento de la extracción, para limitar la cantidad de aire fresco que entra en el galpón.

Si se puede obtener una presión estática de al menos 37 pascales usando un solo extractor de aire en un galpón cerrado, es un buen indicador de que el extractor podría usarse de manera efectiva para proporcionar aire fresco a las aves en todo el galpón durante una ventilación mínima.

El problema es que, en prácticamente todos los galpones avícolas, hay simplemente demasiada superficie de grietas para que los ventiladores más pequeños (61 cm de diámetro y más pequeños) generen por sí mismos el nivel de presión negativa requerido para crear un circuito de aire entrante que funcione correctamente.

El uso de extractores más grandes que son capaces de crear una presión suficiente para permitir que trampillas a lo largo del galpón se abran lo apropiado y permitan que el aire entre con la velocidad suficiente para crear un circuito de flujo de aire en ventilación mínima adecuado.

Aunque se necesitará temporizar su funcionamiento en ciclos de cinco minutos, siendo esto mejor que ventilar con un ventilador más pequeño continuamente, que estaría simplemente haciendo entrar el aire fresco a través de las grietas, lo que produciría corrientes de aire a nivel del ave, un control de calidad del aire deficiente y una mayor probabilidad de que la cama se apelmace.

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