Guías prácticas en producción porcina. Climatización de las instalaciones. Volumen 1 by Grupo Asís

DOSIER DE

PRESENTACIÓN GUÍAS PRÁCTICAS N PRODUCCIÓN PORCINA

AMBIENTE Y FACTORES AMBIENTALES DE RIESGO Joan Escobet Riu

V O LU M E N U N O

Servet (División de Grupo Asís Biomedia S.L.) Centro Empresarial El Trovador, planta 8, oficina I Plaza Antonio Beltrán Martínez, 1 • 50002 Zaragoza (España) Tel.: +34 976 461 480 • Fax: +34 976 423 000 • www.grupoasis.com

Climatización de las instalacion s

La fuerza editorial de Grupo Asís La editorial Servet, perteneciente a Grupo Asís, se ha convertido en una de las editoriales de referencia en el sector veterinario a nivel mundial. Más de 15 años de experiencia en edición de contenidos veterinarios avalan su trabajo. Con una gran difusión nacional e internacional, las obras de su catálogo pueden encontrarse en multitud de países y ya han sido traducidas a más de ocho idiomas entre los que se encuentran el inglés, francés, portugués, alemán, italiano, turco, japonés y ruso. Su sello de identidad es un gran equipo multidisciplinar compuesto por doctores, licenciados en veterinaria y bellas artes y diseñadores especializados y con un gran conocimiento del medio en el que desarrollan su labor. Cada título se somete a un trabajo técnico y exhaustivo de revisiones, verificaciones y análisis que permite crear obras con un diseño único y un excelente contenido. Servet trabaja con los autores nacionales e internacionales más prestigiosos para incorporar a su catálogo los temas más demandados por el veterinario. Además de obras propias también elabora libros para empresas y entre sus clientes figuran las principales multinacionales del sector.

Guías prácticas en producción porcina

GUÍAS PRÁCTICAS EN PRODUCCIÓN PORCINA

VOLUMEN I. AMBIENTE Y FACTORES AMBIENTALES DE RIESGO

GUÍAS PRÁCTICAS N PRODUCCIÓN PORCINA

Climatización de las instalacion s AMBIENTE Y FACTORES AMBIENTALES DE RIESGO

V O LU M E N U N O

Climatización de las instalaciones

Joan Escobet Riu

AUTOR: Joan Escobet Riu. FORMATO: 17 x 11 cm. NÚMERO DE PÁGINAS: 64. NÚMERO DE IMÁGENES: 66. ENCUADERNACIÓN: tapa rústica, wire-o.

PVP

35 €

Este manual pretende ser una herramienta útil y práctica dirigida a todas las personas relacionadas directa o indirectamente con la producción porcina (ganaderos, técnicos, veterinarios, gerentes, propietarios, estudiantes…) que tengan la inquietud de adquirir o afianzar conocimientos sobre el control de la climatización de las instalaciones con una finalidad: conseguir las mejores condiciones ambientales para la producción, rentabilidad y bienestar de los animales. Los contenidos se basan en los 10 años de experiencia del autor como asesor de control ambiental y energético en granjas de porcino y en sus 25 años de experiencia en el sector.

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Climatización de las instalaciones

Presentación de la obra El objetivo global del control de la climatización es obtener y mantener “una instalación confortable que ahorra energía”, mediante una estrategia de optimización para conseguir el confort/rendimiento de los animales y el ahorro/eficiencia energética de las instalaciones. Este objetivo es aplicable a todos los niveles, tanto en nuevos proyectos como en instalaciones que están operando, y desde explotaciones familiares hasta grandes empresas de producción del sector. Para conseguir estandarizar el manejo y diseño de las instalaciones de climatización, tanto natural como forzada, en este manual se desarrollan las cuestiones descritas a continuación, que se completarán con todos aquellos aspectos relacionados con la ventilación forzada y natural, detallados en el segundo volumen de la obra. En este primer volumen se exponen las consideraciones generales relacionadas con el control del entorno que rodea a los cerdos, es decir, conocer el ambiente y modificarlo para hacerlo más confortable. Se indica cómo conseguir unas condiciones ambientales óptimas y evitar los factores de riesgo que se manifiestan con el empeoramiento de parámetros productivos y reproductivos y con patologías asociadas en los animales. Asimismo, se analizan los principales puntos críticos detectados en visitas realizadas como punto de partida para la mejora, y también las necesidades de cada especie (maternidad, transición, engorde y gestación) para realizar los cálculos que se proponen a lo largo del manual. La confirmación de los problemas de ventilación de una forma objetiva debe ser el primer paso para corregirlos. Por este motivo, se muestra de forma muy práctica cómo evaluar en la granja los factores ambientales de riesgo mediante una metodología diagnóstica correcta, y se ofrecen consejos para la monitorización remota a tiempo real durante las 24 horas del día. Finalmente, se dan unas recomendaciones prácticas derivadas del diseño constructivo para el ahorro y confort, por ejemplo, diagnosticar y conocer las necesidades de aislamiento térmico y estanqueidad adecuados para nuestra explotación.

Guías prácticas en producción porcina

Climatización de las instalaciones

El autor Joan Escobet Riu

Ha ejercido su actividad profesional en varias empresas relacionadas con el sector porcino. En primer lugar en PIC España S.A. (1990–1999), donde llegó a ser Director de Producción Contratada. En ese periodo realizó una estancia profesional en Estados Unidos y México para conocer la producción porcina en grandes explotaciones con sistemas de producción en tres fases (Isowean®) para implantarlo posteriormente en España. Desde 1999 hasta 2003 ocupó el cargo de Director de Producción en SAT Suis para dirigir, coordinar y estructurar un área de nueva creación. Fue Responsable de Producción de la empresa Danbred España S.L. (2003–2006), etapa en la que realizó una estancia profesional en Dinamarca para conocer la organización y el programa sanitario y genético del sistema de producción danés, con el objetivo de planificar y desarrollar la puesta en marcha y las tareas de la empresa en España. En octubre de 2006 se incorpora al equipo de Marco i Collell S.L., actualmente Marco Vetgrup S.L., especializándose en control ambiental y energético en granjas, además de realizar las diferentes tareas propias de la empresa. Actualmente ejerce su actividad profesional por cuenta propia en Confort Porcino®, continuando con la especialización para ofrecer el mejor servicio posible en control ambiental y energético en granjas de porcino. Ha realizado multitud de cursos y artículos en revistas y ha colaborado en la realización de varios libros. Imparte cursos y conferencias sobre producción porcina, alojamientos e instalaciones porcinas y control ambiental.

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Licenciado en Veterinaria por la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB). Profesor del Máster de Sanidad y Producción Porcina de la Universidad de Lleida, Universidad de Zaragoza y Universidad Complutense de Madrid.

Servicios de comunicación Sitio web Visualización online del capítulo promocional. Archivo pdf del dosier de presentación. Presentación del autor. Visualización y descarga de pdf compatible con dispositivos móviles.

Comunicación en medios Anuncio. 1 Entrevista al autor. 1 Nota de prensa.

www.grupoasis.com/promo/climatizacion_porcino_vol_1

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GUÍAS PRÁCTICAS N PRODUCCIÓN PORCINA

AMBIENTE Y FACTORES AMBIENTALES DE RIESGO Joan Escobet Riu

V O LU M E N U N O

Climatización de las instalacion s

Índice de contenidos 1. Introducción Concepto de ambiente Problemas generados por el ambiente Interacción entre el cerdo y el ambiente que lo rodea Problema multifactorial y síndrome ambiental Influencia del ambiente en la producción y la sanidad

2. Sistema basado en la eficacia y la eficiencia Confort y rendimiento del cerdo Ahorro y eficiencia energética del edificio

3. Principales puntos críticos detectados Maternidad: dualidad cerda-lechón y conseguir los dos climas opuestos Transición: intercambio de calor sensible y latente entre envolvente-cerdo Engorde: control de la ventilación, hacinamiento y patologías Cubrición y gestación: diseño y manejo de la instalación para evitar pérdidas productivas y reproductivas

4. Necesidades Transición (7–30 kg) Maternidad Cerdas Lechones

Engorde (25–120 kg) Cubrición-Gestación

5. Patrón de ventilación según la temperatura exterior

6. Evaluación de factores ambientales de riesgo Objetivo del diagnóstico y las mediciones Herramientas para el diagnóstico Principios para realizar mediciones

Control de los factores ambientales de riesgo Temperatura del aire Temperatura de superficie Humedad del aire Velocidad del aire Circulación del aire Gases y polvo Presión Iluminación y ruido

Monitorización remota a tiempo real

7. Estrategias pasivas de diseño para el ahorro y confort Aislamiento térmico Necesidades Diagnóstico Utilidades prácticas

Hermeticidad (estanqueidad de la envolvente)

8. Conseguir que el sistema trabaje en armonía Optimización de equipos Manual de uso y mantenimiento del sistema

Introducción

Climatización de las instalaciones

Concepto de ambiente Todas aquellas condiciones externas o factores ambientales que afectan al bienestar, salud y producción de los cerdos. Las condiciones ambientales que afectan a los cerdos no se limitan solo al sistema de climatización. Existen factores de manejo (personas), físicos (instalaciones), climáticos (composición del aire) y sociales (cerdos). Estos factores están interrelacionados, por lo que no puede separarse cerdos y ambiente, solo modificar el ambiente.

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Figura 1. Factores que conforman el ambiente que rodea a los cerdos. Pueden actuar por separado o de forma conjunta. El objetivo es detectar los adversos y solucionarlos. 1. Factores de manejo (personas): formación, destreza y comportamiento, sistema de producción, manejo de purines, alimentación, ventilación... 2. Factores físicos (instalaciones): diseño y construcción (dimensiones, superficie, volumen, aislamiento térmico, estanqueidad...), sistema de ventilación (equipos, dimensionado, funcionamiento, estado de uso...), suelo (rejilla total o parcial, ciego, con cama...), alimentación (líquida, seca, húmeda, ad libitum, restringida...) 3. Factores climáticos (aire): temperatura, humedad, velocidad del aire, gases y polvo, bioaerosoles (virus, bacterias, esporas...) 4. Factores sociales (cerdos): genética, tamaño de grupo, densidad, comportamiento, dominancia, enfermedades...

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INTRODUCCIÓN

Problemas generados por el ambiente Interacción entre el cerdo y el ambiente que lo rodea Cuando el ambiente se convierte en un factor estresante, la respuesta del cerdo puede llevar a empeorar su rendimiento y estado sanitario. Los cerdos presentan mecanismos cuando se enfrentan a factores estresantes, aunque la posibilidad de recuperación dependerá de la intensidad y duración de los mismos. Estas respuestas también varían según:

◗ El tipo de desafío ambiental que soportan los cerdos: ◗ Respuestas a corto plazo en procesos agudos basados en las funciones fisiológicas, conductuales e inmunológicas. ◗ Respuestas a largo plazo orientadas al rendimiento, con efectos marcados sobre la producción, reproducción y sanidad. ◗ La predisposición del cerdo. Cada animal responde de forma distinta a los factores ambientales estresantes, ya que tiene una componente genética e individual.

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Introducción

Estrés ambiental

Climatización de las instalaciones

Factores ambientales: temperatura, polvo, gases, instalaciones, espacio, ganadero, higiene...

Intensidad, duración, recuperación

Respuesta del cerdo

Estrés

Comportamiento

Comportamiento desordenado

Inmunidad

Inmunidad alterada

Fisiología

Fisiología alterada Umbral Adaptación, nutrición, genética, bienestar...

Función normal

Feedback

Función alterada

Rendimiento y sanidad reducidos

Figura 2. Respuesta de los cerdos frente a factores ambientales estresantes que pueden influir en el rendimiento y la sanidad (Hahn GL and Becker BA. Assessing livestock stress. Agricultural Engineering. 1984; 65: 15–17).

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INTRODUCCIÓN

Problema multifactorial y síndrome ambiental El síndrome ambiental se debe a interacciones y relaciones entre factores de riesgo que pueden desencadenar problemas (p. ej., acción recíproca generada entre ventilación, densidad, manejo, higiene, calidad del aire y susceptibilidad a enfermedades). Para solucionar los problemas debe actuarse sobre todos los factores implicados en el proceso adverso.

Densidad ◗ ◗

Volumen Superficie

◗ ◗

Sistema y manejo

Tamaño del corral Tamaño de la sala

Ventilación ◗ ◗ ◗

◗ ◗ ◗

◗

Alimentación Suelo

Temperatura y HR Estación Clima

◗ ◗

Purines Cama

Higiene

Polvo Gas Microorganismos

Aire ◗

◗

Aerosoles

Tipo Tasa Diseño

◗

◗ ◗ ◗

Todo dentro-todo fuera Limpieza y desinfección Mezcla de animales

Susceptibilidad ◗ ◗ ◗

Estrés Otra enfermedad Genética

Figura 3. Interacciones y relaciones entre factores de riesgo del síndrome ambiental (Bäckström L and Bremer H. The relationship between disease incidences of fatteners registered at slaughter and environmental factors in herds. Nordic Veterinary Medicine. 1978; 30: 526–533).

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Introducción

Climatización de las instalaciones

Un ejemplo de síndrome ambiental que se observa cada vez más en granja es la presencia de vicios que desencadenan problemas mayores.

Manejo + Nutrición + Instalaciones + Enfermedad...

Factores predisponentes: multifactorial

Factores predisponentes ◗

◗ ◗

Humedad > 80 %; CO2 > 3000 ppm; NH3 > 20 ppm. Corrientes de aire. Temperaturas extremas y oscilaciones.

◗ ◗ ◗ ◗

Hacinamiento (m2 y m3 útiles). Suelo e instalación (corral, bebedero, comedero). Deficiencias nutricionales y enfermedades. Genética, tamaño de grupo...

No podemos separar cerdos y ambiente, solo modificar el ambiente

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INTRODUCCIÓN

◗ ◗ ◗

Aislar heridos y mordedores. Revisar pienso (sal, aminoácidos...). Revisar condiciones ambientales.

◗ ◗ ◗ ◗

Revisar manejo (densidades...). Permitir conducta exploratoria. Tratamiento antibiótico Etc.

Figura 4. Factores predisponentes que desencadenan problemas de comportamiento, fisiológicos e inmunológicos. El problema debe abordarse desde múltiples actuaciones.

Debe realizarse un diagnóstico correcto de los factores de riesgo. Cuando un cerdo se produce fuera de los estándares ambientales deseables responde con cambios fisiológicos que condicionan su potencial productivo y sanitario. A veces puede adaptarse al entorno y muchos problemas pasan desapercibidos. Sin embargo, en la mayoría de casos, la respuesta de adaptación al ambiente provoca pérdidas productivas para compensar. Tampoco se puede hablar de patología sin tener en cuenta las condiciones ambientales hostiles del entorno y el estado inmunitario de los cerdos como factor desencadenante. La complejidad del síndrome ambiental hace que muchas veces sea complicado detectar y controlar el problema original, que provoca elevadas pérdidas económicas.

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Principales puntos críticos detectados

Climatización de las instalaciones

Maternidad: dualidad cerda-lechón y conseguir los dos climas opuestos

Figura 1. Falta superficie de descanso y confort.

41,9 ºC

40,0 ºC

35,0 ºC

30,0 ºC

25,0 ºC

20,0 ºC

15,5 ºC

Tª máxima 41,9 °C Tª mínima 35,4 °C Tª media 40,0 °C Tª aire 25 °C

Figura 2. Temperatura elevada (superficie y aire).

Cerda

Lechones

Corrientes de aire con refrigeración (verano) Diseño y dimensiones de la jaula y paridera Exceso de calor en invierno Exceso de calor en verano Diseño, manejo y mantenimiento de la refrigeración

Corrientes de aire (invierno y verano) Superficie de descanso y diseño del nido Exceso de frío en invierno Exceso de calor en invierno Diseño, manejo y mantenimiento de la calefacción

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PRINCIPALES PUNTOS CRÍTICOS DETECTADOS

Transición: intercambio de calor sensible y latente entre envolvente-cerdo Radiación

Convección

Figura 3. Pérdidas por convección (corrientes).

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Figura 4. Pérdidas por conducción (suelo).

40,8 ºC

37,5 ºC

35,0 ºC

32,5 ºC

30,0 ºC

27,5 ºC

25,0 ºC

22,5 ºC

21,0 ºC

Conducción Evaporación

Aislamiento térmico insuficiente con ganancias (verano) y pérdidas (invierno) de calor Corrientes de aire que generan estrés por frío (velocidad y temperatura) Contacto con superficies que generan estrés por frío (suelo y paredes)

Intercambio por evaporación y calidad del aire (respiración y humedad)

Acción conjunta de Combinación intercambio de calor sensible y latente

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Principales puntos críticos detectados

Climatización de las instalaciones

Engorde: control de la ventilación, hacinamiento y patologías Corrientes de aire

En invierno con aire seco y en verano con refrigeración evaporativa

Volumen útil Falta de volumen y confort Calidad del aire Manejo pre-entrada Ventilación Figura 5. Falta de volumen útil (hacinamiento).

Nivel de aislamiento térmico, ventilación mínima y condensaciones Preparación térmica de la envolvente y eliminar humedad antes de introducir animales

Ubicación y diseño de la nave para realizar ventilación natural

Figura 6. Presencia de corrientes de aire (patologías).

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PRINCIPALES PUNTOS CRÍTICOS DETECTADOS

Cubrición y gestación: diseño y manejo de la instalación para evitar pérdidas productivas y reproductivas En invierno (humedad y gases) y en verano (calor) Efecto concentración humedad y gases Volumen útil de (invierno) y calor (verano) Aislamiento térmico Estrés por insuficiente con sistema calor de refrigeración Nivel de aislamiento y estanqueidad Estrés por frío térmico insuficientes con corrientes de aire Calidad del aire

Figura 7. Sistema de refrigeración.

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Figura 8. Aislamiento térmico.

52,0 ºC

50,0 ºC

45,0 ºC

40,0 ºC

35,0 ºC

30,0 ºC

25,9 ºC

Tª máxima 52,0 °C Tª mínima 26,1 °C Tª media 45,1 °C

manejo y Refrigeración Diseño, mantenimiento

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Necesidades

Climatización de las instalaciones

Todas estas necesidades son solo una guía orientativa. Es muy importante monitorizar las condiciones más adecuadas para cada instalación. Dependerá del confort de los animales, aislamiento térmico de la nave, rendimiento de la calefacción y condiciones climáticas. Estas necesidades se aproximan según los siguientes parámetros: ◗ Sin corrientes de aire. 22

◗ Correcto nivel de aislamiento térmico y estanqueidad. ◗ La temperatura de ventilación deberá modificarse según la temperatura exterior para prevenir sobre/infraventilación (variaciones entre ± 1 °C y ± 3 °C). ◗ La temperatura de calefacción puede variar según el tipo (convección, radiación, conducción, etc.). ◗ El día de entrada o inicio podemos aumentar la temperatura temporalmente. ◗ La ventilación debe ser progresiva por día.

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NECESIDADES

Transición (7–30 kg) Día (número)

Temperatura ventilación (°C)

29–30

Temperatura calefacción (°C)

29–30

27,5

26,5

25,5

Temperatura ventilación (°C) b

28–29

Temperatura calefacción (°C) b

28–29

26,5

24,5

22,5

Temperatura ventilación (°C)

26–28

Temperatura calefacción (°C) c

26–28

24,5

23,5

22,5

Temperatura ventilación (°C)

24–25

Temperatura calefacción (°C)

24–25

22,5

21,5

20,5

19,5

18,5

17,5

Ventilación mínima (m3/h) por cerdo

Ventilación máxima (m /h) por cerdo

HR (%) 3

Suelo con rejilla total; b Suelo con rejilla parcial (suelo no térmico); c Suelo con rejilla parcial (suelo térmico); d Diseño con “doble clima”.

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Patrón de ventilación según la Ta exterior

Climatización de las instalaciones

Con ventilación natural y forzada se generan patrones parecidos según la temperatura del aire exterior. La diferencia está en el “control”, tanto de las condiciones ambientales (temperatura, humedad, gases, velocidad del aire...) como la distribución y renovación del aire. Con ventilación natural las fuerzas impulsoras del aire en movimiento no son mecánicas, sino naturales y atribuidas a las diferencias de presión creadas a través de las distintas aberturas, es decir, por diferencias de presión (con viento exterior) y diferencias de densidad (temperatura). Con ventilación forzada la gran ventaja es que generamos siempre flujo de aire de forma mecánica mediante ventiladores. De esta forma podemos mantener el flujo, velocidad, temperatura y distribución del aire de forma más controlada y precisa. Es mucho mejor y “no dependiente” de las condiciones ambientales exteriores del edificio.

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PATRÓN DE VENTILACIÓN SEGÚN LA Ta EXTERIOR

Ventilación forzada

Ventilación natural

Invierno: 2 flujos

Verano: 1 flujo

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Invierno: “efecto chimenea”

Verano: “efecto viento”

Figura 1. Patrón de ventilación en sistemas de ventilación natural y forzada según la temperatura exterior.

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