AIRE Y ACONDICIONADO

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SISTEMAS DE CHILLERS Y AGUA HELADA

sábado, 11 de junio de 2016

CONSTRUCCION PORCINAS EN CONFINAMIENTO A VENTILACION FORZADA



CONSTRUCCION PORCINAS EN CONFINAMIENTO A VENTILACION FORZADA


1) Construcciones Porcinas en Confinamiento a Ventilación Forzada.
2) Construcciones Porcinas en Confinamiento a Ventilación Natural. (NO COMENTADO EN ESTE ARTICULO)

Es indudable que existe una dependencia en la elección de construir uno u otro tipo de confinamiento, que lleva correlación con la posibilidad de disponer espacio físico para instalar estos verdaderos “edificios”.

Influyen además diferentes factores, entre ellos:
-Tipo de clima y parámetros climatológicos en la región dónde se hará la instalación.
Tipo de raza animal a producir.
-Tipo de gestión animal prevista.
Destino de la producción animal (consumo interno o exportación).
Accesibilidad a la provisión de materiales básicos para construir.
Accesibilidad de caminos para el transporte de la producción.
-Tipo de trazabilidad impuesta por el Estado Nacional.
- Normativas de sanidad animal a nivel regional, provincial y nacional.
- Mercado Agroalimentario regional, provincial y nacional.
- Integración de productores a nivel regional, provincial y nacional.
Posibilidad de créditos subsidiados por parte del Estado Provincial o Nacional.

Enumero estos factores de carácter global sin menos preciar los de carácter particular que lo iré detallando en artículos sucesivos, ya que son esenciales a la hora de tomar una decisión tan importante para el productor, que deberá analizar la conveniencia de uno u otro sistema constructivo.

Es fundamental el asesoramiento permanente de los profesionales del sector que asisten a las granjas, es decir la construcción se realiza de acuerdo a ciertas exigencias zootécnicas y de producción, que una vez analizadas sumando además los factores anteriormente expuestos se llega a una conclusión multidisciplinaria, dónde interactúan el productor, el veterinario, el ingeniero agrónomo y los profesionales que diseñamos y construimos los edificios.

La pregunta del “millón” es que si las pequeñas granjas unifamiliares de 30 o 40 reproductoras también participan, y les digo que sí, participan y en abundancia ya que en el proyecto inicial se prevén futuras ampliaciones para poder llegar al objetivo previsto.

La inversión inicial en este tipo de construcciones es elevada en comparación con los presupuestos que se manejan en granjas a campo abierto, pero el período de retorno o recuperación de lo invertido es relativamente bajo cuando la gestión de la producción es llevada con eficiencia y con mucha disciplina contable - financiera. Insisto es fundamental la asistencia de profesionales del sector aunque sean granjas pequeñas.

Existe sin lugar a dudas la posibilidad de trabajar los ciclos de producción en forma MIXTA, es decir proyectar confinamiento en Reproducción (Gestación, Salas de Parto, Salas Destete hasta 30 Kg. de peso vivo) y el Crecimiento o Engorde realizarlo “A Pista” o Campo Abierto, viceversa en el caso de confinamiento en Crecimiento y Reproducción “A CAMPO”, todos estos conceptos son evaluados por el técnico competente del productor.

Construcciones Porcinas en Confinamiento a Ventilación Forzada.

El concepto de “ventilación forzada” proviene justamente de forzar el movimiento del flujo de aire en el interior de las salas a través del funcionamiento de mecanismos motorizados como los 
extractores y/o ventiladores, generando a baja velocidad y alta prevalencia un recambio de aire continuo, muy necesario en este tipo de construcciones debido a la constante acumulación de NH4 (Amoníaco), que se desprende de las deyecciones acumuladas en las fosas de descarga, ubicadas generalmente debajo de la superficie de asiento de los animales.

El tipo de ventilación forzada más utilizada en la actualidad es el llamado “Sistema a Túnel”, que conceptualmente es el mismo que se utiliza para los confinamientos avícolas, se aplica en estructuras de techo liviano, es decir cabreadas metálicas o de madera de bajo peso, tirantes de madera económica pero con baja deformación, techo de chapa pre-pintada de espesor mínimo, cielorraso con chapa o PVC (bajo costo),aislación termo-ventilada en cielorraso con celulosa proyectada (material de reciclado, ignifugo, etc.) como se detalla en gráfico Nº1.

Estos sistemas son apropiados para regiones de climas extremos ya sea en verano que en invierno, es decir se pueden utilizar en zonas como la Patagonia Argentina hasta en zonas caribeñas de mucho calor y alto % de humedad.

GRAFICO N1





Fot.Nº 1: Estructura y cubierta de techo metálica con tirantes de madera, estructura de sostén de cielorraso con tirantes transversales de madera. 
Fot.Nº 2: Vista frontal y lateral de sala de Gestación, con cubierta metálica, extractores de 50” de diámetro y cortinas en PVC a uso manual.



Situación Estival ( verano) 

En condición estiva el panel del techo expuesto a la radiación solar absorbe temperaturas elevadas.
La ventilación que se crea debajo de la cubierta metálica (Fot.Nº1), se presenta por la entrada de aire fresco que ingresa por la abertura de los canalones de cubierta (unión techo-muro) y la salida continua de aire caliente a través de la cumbrera (Fot.Nº2) el resultado que se obtiene demuestra que en la cámara de aire originada, la temperatura es 20ºC mas baja que la del panel del techo, esto determina una mayor eficiencia del estrato termo-ventilado, mejorando las condiciones térmicas en el interior de las salas ya que la temperatura a controlar será mucho mas baja.

Para comparar, con un techo simple sin cámara de aire, por ejemplo con poliuretano, este tipo de termo-ventilación (cámara de aire) permite tener una eficiencia de aislación 10 veces superior.


HAGA CLICK AQUI PARA VER EJEMPLO ANIMADO 01 



Situación Invernal (invierno)

En condiciones invernales la funcionalidad del techo ventilado es opuesta aquella estival.
La perdida de calor de una sala en este período se da en un 80 % de los casos por el techo. La cubierta ventilada que estamos explicando se transforma en invierno en una cámara de precalentamiento del aire que ingresa a las salas, permitiendo de esta forma generar un importante ahorro energético ya que el flujo de aire que ingresa es recalentado, recuperando completamente el calor que el edificio perdería en forma natural.

La colocación de difusores en el cielorraso distribuye el aire precalentado en modo horizontal de forma tal que el mismo contacte los animales después de mezclarse con el aire presente en el ambiente. La depresión que se desarrolla en el interior de la sala, no genera turbulencia, ya que el flujo de aire se mueve a baja velocidad entre los difusores (Fot. Nº2) y los extractores (Fot. Nº3),además se debe agregar que la depresión o” la ventilación a túnel” se manifiesta siempre y cuando los laterales permanecen cerrados ,como se observa en la Fot.Nº3(Cerramientos con cortinas en PVC, movilizadas en forma manual).

Fot.Nº2 -Difusores de intercambio de aire 



HAGA CLICK AQUI PARA VER EJEMPLO ANIMADO 02





Fot.Nº3 – Extractores de 50” de diámetro y cortinas en modo cerrado


Los sistemas constructivos en confinamiento de ventilación a túnel tienen su mayor utilidad en las salas de Gestación, salas de Parto y salas de Destete( engorde hasta 30 kg.). Estos particulares sistemas de ventilación cuando se anexan paneles de enfriamiento (Fot. Nº 5) garantizan condiciones térmicas ideales ya sea en verano como en invierno.





Fot.Nº5 - Salas de Gestación y Parto con paneles de enfriamiento



El sistema de ventilación adoptado permite mantener a los animales en estado de bienestar térmico, exaltando de esta manera la performance productiva (mejor I.M.G - reducción de I.C), reproductiva (mayor fertilidad y numero de destetes) y sanitaria (menor incidencia de patologías, con ahorros sobre los costos en fármacos y medicamentos).

Los paneles de enfriamiento garantizan la reducción de la temperatura en los meses estivales mientras que los generadores de aire caliente proveen un apoyo calorífico al ambiente si es necesario en el período invernal, esto se manifiesta según las exigencias de los animales presentes .Estos sistemas de ventilación son extremadamente dúctiles y adaptables a diferentes condiciones climáticas, de fácil mantenimiento, programación y bajo consumo energético.

Ventajas de un ambiente con Ventilación Asistida

La solución única y original del empleo del techo ventilado en el sector zootécnico permite obtener una capacidad de aislación superior ya sea en el período estivo como en el período invernal.

Las granjas en confinamiento proyectadas con este sistema presentan una combinación exclusiva de ventilación a túnel que regula las temperaturas internas y la calidad del aire, manteniéndolas en sus valores deseados los 365 días del año, gracias a los adecuados sistemas de aislación y ventilación, las salas de confinamiento proyectadas de esta forma impiden el pasaje de calor solar en los meses estivos al interior de los mismos y la perdida de calor en los meses invernales.

A Continuación detallo cuadros de parámetros comparativos de ventilación y temperaturas óptimas que favorecen al bienestar animal.









Para completar este sintético documento me pareció oportuno ejemplificar este sistema constructivo a ventilación asistida, con una planta tipo de un Confinamiento a Ciclo Abierto, en este caso la producción termina en animales hasta 30 o 40 kg de peso (Salas de Destete), es decir faltaría para cerrar el ciclo, las instalaciones de Engorde o Terminación, pero se puede observar con claridad en el plano adjunto, la distribución de extractores, paneles de enfriamiento, difusores, cortinas y demás componentes que dan funcionalidad a este tipo de ventilación muy utilizada en países de alta producción porcina. 

 


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ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA


Guía práctica para saber si es rentable o no invertir en energía solar fotovoltaica 

RIF V-11076589-0


Inversión de paneles fotovoltaicos en viviendas
El crecimiento del a energía solar fotovoltaica es espectacular en todo el mundo, pero este crecimiento no es está traduciendo en la producción a pequeña escala para uso propio. No deja de ser paradójico pues producir y consumir en el mismo punto es lo más eficiente desde el punto de vista energético.

Para los no especialistas no es fácil saber si es rentable o no invertir en energía solar fotovoltaica construyendo nuestro propio sistema de generación, pues realmente se trata de una instalación cuyo funcionamiento no es fácil de entender. Iniciamos un primer artículo con el que trataremos de ir respondiendo a esta cuestión de forma sencilla. Nos centramos por ello en la economía de las instalaciones fotovoltaicas, para entender el diseño elaboramos muchos artículos más especializados (ver recopilación en Diseño con Energía Solar).

Los paneles solares han desplomado su precio desde 2008 y ahora son rentables en muchas aplicaciones. La cuestión es saber cuándo instalar paneles solares es la opción adecuada o no lo es, pues el público suele recibir información contradictoria y no es fácil tomar decisiones.  En países con alta cultura en energías renovables como Alemania es ya muy popular incorporar paneles fotovoltaicos a las viviendas como una fórmula de ahorro e inversión. Y es que los alemanes saben que los paneles que se instalaron hace 40 años en el país siguien aún funcionando y produciendo electricidad. Se busca sobre todo conseguir un grado de independencia respecto a las compañías eléctricas y disminuir el coste mensual de la electricidad, un problema que condiciona cada vez más la competitividad empresarial hasta el punto que hace inviables muchos negocios. Esta independencia puede ser del 20, 40, 60, 80 o 100 %. Lo más inteligente es buscar el % adecuado, que no tiene por qué ser del 100 % ni mucho menos. Todo ello dependerá de cuestiones como la tarifa local, pues por ejemplo en muchos países existen tarifas sociales a bajo coste y siempre puede interesarnos usarlas para disminuir el tamaño del sistema fotovoltaico y conseguir así reducir la inversión.

Otro punto a considerar en cualquier decisión son las políticas de apoyo a las energías renovables que encontramos en un número cada vez mayor. A nuestro juicio las más interesantes son las exenciones fiscales en el propio producto pues el beneficio es más rápido y simple.

Veamos primero los puntos clave que nos ayudarán a tomar la decisión correcta y luego la forma de calcular los ahorros que podemos conseguir de una manera bien clara y sencilla.

1. Radiación solar disponible: En función del lugar del mundo donde nos encontremos el beneficio va a ser mayor o menor. Los más interesantes son los países tropicales donde se obtienen grandes producciones, aunque latitudes templadas como el Mediterraneo son también idóneos pero con mayor fluctuación anual en la radiación obtenida.

En el siguiente mapa podemos ver la radiación solar disponible en las diferentes regiones del globo.


Mapa de adiación solar en kwh/m2d
La segunda cuestión es la disponibilidad de una superficie apropiada para colocar paneles. Para ello nos interesasn sobre todo tejados orientados al sur (en el hemisferio norte) y al contrario en el hemisferio sur.


2. Coste de la energía eléctrica: Las compañías eléctricas utilizan unos sistemas de tarificación tan complejos que realmente no se sabe muchas veces lo que nos está costando. Penalizan picos de consumo, cargan más en horas de mayor consumo y penalizan el factor de potencia entre otras cosas. Para calcular el coste exacto dividimos el número de kwh consumidos en un mes entre el importe total de la factura eléctrica. Si hacemos este cálculo en España obtendremos un coste de unos US $ 0,19 por kWh con las últimas subidas. Pero nuestros análisis en diferentes países indican que muchos segmentos de la población están pagando entre US $ 0,30 y 0,38 por kWh, y en algún caso hemos encontrado costes de US S 0.59 por kWh cuando lo suministran generadoras privadas. Si por problemas con la red tenemos que usar plantas eléctricas el coste es mucho mayor, pues una planta a plena capacidad obtiene energía con unos costes de US $ 50 - 65 por kWh, pero nunca utilizaremos esa energía completamente así que los costes serán mucho mayores.
3. Eficiencia energética de los equipos: Los equipos baratos consumen mucha energía y los costes de los que se usan con frecuencia son desproporcionadamente altos. Según nuestros cálculos en la mayoría de los casos lo más rentable de todo es eliminar esos equipos de mayor consumo cuanto antes. Veamos un ejemplo: Un equipo de aire acondicionado convencional puede tener una potencia de 1.800 vatios en las aplicaciones domésticas mientras que las tecnologías más eficientes pueden andar por 500 vatios. Como consecuencia de todo ello, un proyecto de energía solar fotovoltaica solamente es viable si trabajamos de forma simultánea tanto en eficiencia energética como en la construcción de nuestro sistema fotovoltaico.

4. Escalabilidad con sistemas híbridos: Si bien como hemos visto la rentabilidad de un proyecto fotovoltaico depende sobre todo de los costes locales de la energía, actualmente es ya muy interesante ir invirtiendo paulatinamente en energía fotovoltaica construyendo sistemas híbridos. Si utilizamos paneles fotovoltaicos de calidad y a buen precio, e invertimos también en baterías de plomo ácido de placa tubular iremos consiguiendo ahorrar energía con inversiones moderadas. Este sistema es bastante complejo ya que no es tan sencillo equilibrar la instalación, pero es una magnífica inversión si tenemos tejado suficiente para colocar paneles solares.

¿Qué cálculos tenemos que hacer para estudiar la rentabilidad de nuestro proyecto?

Para calcular la rentabilidad de nuestra inversión fotovoltaica tenemos que calcular dos cosas, la (1) rentabilidad de la inversión y (2)  si es más rentable sustituir equipos existentes de alto consumo. Respecto a los equipos existentes también hay que tener en cuenta que los motores batatos tienen unos picos de arranque de hasta ocho veces la corriente nominal por lo que se nos dispararía el tamaño del inversor. Si usamos motores eficientes estos picos son mucho menores o inexistentes.


Energía fotovoltaica para usos agrícolas

En cualquier caso proponemos dos herramientas de gran utilidad que nos ayudarán a tomar decisiones.

1. Cálculo de la economía del sistema votovoltaico.
La herramienta que presentamos a continuación permite realizar una valoración sencilla de la rentabilidad de instalar
  • Monthly electricity usage. Se introduce el consumo eléctrico mensual en kwh. Este valor se usará, junto con el promedio de horas de sol del sitio, para calcular la capacidad de potencia pico de un sistema fotovoltaico. También se usará para calcular el valor de la electricidad que se desplace instalando un sistema fotovoltaico
  • Grid Attachment cost. Valor de lo que costaría llevar la electricidad al lugar de la instalación en caso de que no esté disponible.
  • Electricity cost. Coste por kwh de la electricidad que compramos a la distribuidora.
  • Average daily sunlight hours. Aquí introducimos el número promedio de horas de sol que se reciben en un día. Este valor se usa, junto con el consumo de electricidad pico, para calcular la capacidad de potencia pico de un sistema fotovoltaico para cubrir nuestras necesidades.
  • Percentage of energy from battery storage. Porcentaje de energía utilizado con almacenamiento de batería.
  • PV System Peak Wattage Requirement. Requerimiento de vatios pico del sistema.
  • PV Sistem cost per peak watt ($$). El coste del sistema en número de dólares por wp.
  • PV System Yearly Expense. Gastos anuales del sistema. Normalmente serán muy pequeños, tan solo la sustitución periódica de la batería si no son de larga duración.
  • PV System Lifetime (years). Vida útil del sistema fotovoltaico. Podemos considerar 20 - 25 años como mínimo.
  • PV System Cost ($$). Coste total del sistema fotovoltaico.

La herramienta calcula el Displaced grid electricity cost. Coste de la energía que producimos si tuviésemos que comprarla a la distribuidora.