Elementos de diseño del sistema de ventilación para la sala de partos

Como instalación central que conecta las operaciones aguas arriba y aguas abajo en una granja porcina, el sistema de ventilación de la sala de partos debe estar diseñado para satisfacer las necesidades ambientales de las cerdas y, al mismo tiempo, adaptarse a las necesidades de los lechones.

En la práctica, el sistema de ventilación de la sala de partos es un entorno con restricciones mutuas: las cerdas son sensibles al calor, mientras que los lechones son sensibles al frío. La coordinación de este entorno de producción es fundamental para la lactancia de las cerdas, el celo posparto, el crecimiento y el estado posterior de los lechones, la supervivencia de los lechones después del destete e incluso el rendimiento anual general de la piara. Basándose en las restricciones mutuas entre las cerdas y los lechones, a continuación se presentan y analizan los elementos de diseño de los sistemas de ventilación de las salas de partos.

Modos de ventilación:

1. La ventilación de la sala de partos puede organizarse como presión positiva, presión negativa, presión igual (o presión positiva ligera) o ventilación natural. Los modos de presión positiva e igual (o presión positiva ligera) son adecuados para los sistemas con filtro; también hay modos de presión negativa que se utilizan con filtración. La ventilación natural se aplica a los edificios independientes tradicionales y ahora es menos común en las granjas modernas. Este artículo presenta principalmente el sistema común de ventilación de sala de partos con presión negativa sin filtro.
2. Bajo presión negativa sin filtrado, los métodos de entrada difieren: entrada por el techo, entrada por el techo refrigerada por almohadilla evaporativa y un modo combinado de entrada por el techo más almohadilla longitudinal (túnel). En las regiones frías del norte de nuestro país, donde las altas temperaturas exteriores en verano no superan o solo superan ligeramente los 30 °C, se pueden utilizar los modos de entrada por el techo o entrada por el techo refrigerada por almohadilla. En otras regiones con veranos calurosos, es aconsejable una entrada combinada por el techo más almohadilla longitudinal (o entrada por el techo refrigerada por almohadilla). Este modo requiere materiales de aislamiento térmico tanto para el techo como para el falso techo y debe garantizar un volumen de ventilación suficiente según la zona local.

Estructura del edificio y disposición de los establos:

1. El diseño de la ventilación de las salas de partos no puede separarse de la estructura del edificio y la disposición de los establos. Estos deben tener en cuenta la escala de la explotación, el terreno, el coste de la inversión, el ritmo de producción, la rotación de cerdos y otros factores. Las granjas modernas suelen utilizar diseños de edificios conectados con un flujo de trabajo de «edificio grande, unidades pequeñas, todo dentro, todo fuera». La luz de los establos suele ser de 30 m. En el caso de las granjas de cerdas más grandes, para ahorrar espacio, se pueden combinar dos establos con una luz de más de 20 m en una sola sala de partos de 50 m de luz, con las unidades de parto dispuestas simétricamente a lo largo de un pasillo central.
2. En cuanto a la disposición de los establos, cuando se utiliza ventilación longitudinal (túnel) con paneles evaporativos durante los veranos calurosos, se recomienda que cada fila no supere los 12 o 13 establos, ya que las diferencias de temperatura entre los extremos de salida y entrada afectan a la lactancia de las cerdas al final de la fila y al siguiente celo. Esta diferencia se debe a que el volumen de salida y la velocidad del viento de la sala de partos no deben ser demasiado grandes, para evitar el estrés por frío a los lechones lactantes, sin dejar de acomodar a las cerdas lactantes. Por lo tanto, los tramos para la ventilación de túnel son relativamente cortos. Cuando cada fila supera los 14 establos, se recomienda el modo de entrada de techo refrigerado por almohadilla, ya que en ese modo las aberturas de entrada se distribuyen uniformemente en el techo suspendido entre las unidades de parto, lo que garantiza que no haya zonas muertas y mejora el contacto del aire fresco con el rebaño.
3. Independientemente de la estructura del edificio o la disposición de las paradas, la sala debe estar bien sellada y, cuando las condiciones lo permitan, deben utilizarse materiales de construcción aislantes con buen rendimiento térmico.

Temperatura climática y calidad del aire:

1. Después de seleccionar el modo de ventilación, la estructura del edificio y la disposición de los establos de acuerdo con los procesos de producción y las condiciones de inversión, el diseño de la ventilación debe seguir el clima local y los requisitos ambientales dentro de la sala de partos. La latitud, la altitud, las precipitaciones y otros factores determinan las condiciones climáticas locales, que a su vez influyen en las condiciones internas del establo. Aunque la ventilación mecánica y la intervención humana pueden controlar el ambiente interno, el hecho de que la ventilación cumpla con los objetivos previstos o las necesidades ambientales del rebaño está limitado por múltiples factores.
2. Al diseñar la ventilación de la sala de partos, utilice parámetros adecuados de temperatura, humedad y calidad del aire. Las temperaturas objetivo típicas son: cerdas lactantes de 16 °C a 18 °C, lechones recién nacidos de 35 °C a 37 °C y lechones en lactancia de 30 °C a 34 °C. La humedad relativa suele ser de 60 °C a 80 %, aplicable a la mayoría de las granjas porcinas. En veranos calurosos, la alta humedad reduce la eficacia del enfriamiento por evaporación y empeora el estrés por calor; en inviernos fríos, la alta humedad aumenta la pérdida de calor de los animales, lo que afecta la termorregulación y empeora el estrés por frío. La alta humedad también aumenta las concentraciones de sustancias nocivas en el aire, fomenta el crecimiento microbiano y promueve el deterioro del pienso, lo que afecta negativamente la salud del rebaño. La baja humedad es menos perjudicial que la alta humedad, pero cuando la humedad relativa cae por debajo del 40 %, puede causar grietas en la piel y un aumento de las partículas en el aire, lo que provoca problemas cutáneos o respiratorios. Cuando la temperatura es adecuada, los extremos de humedad son menos críticos; el aumento de la temperatura o de la ventilación puede mitigar la alta humedad. El control excesivo de la humedad puede interferir en el control de la temperatura y la entrada de aire fresco y podría reducir la calidad general del aire, por lo que los valores de humedad relativa deben utilizarse como referencia.
3. Además, los gases nocivos, los compuestos volátiles del estiércol y la orina, el pienso y el polvo orgánico, así como la actividad de los animales, producen olores, microbios y partículas que afectan a la salud del rebaño y a las condiciones del establo. Los límites generalmente requeridos son de CO2 hasta 3000 mg/m3, NH3 15 mg/m3 y H2S 5 mg/m3. Estos límites son ligeramente más estrictos que para otras pocilgas, ya que los lechones son más vulnerables. En condiciones de calor en verano, la sala de partos debe alcanzar al menos 80 renovaciones de aire por hora; en condiciones de frío en invierno, la ventilación por cerda con lechones debe ser de al menos 45 m3/h para garantizar un aire fresco adecuado y una buena calidad del aire.

Equipo de apoyo:

1. Extracción:
   Para garantizar que el volumen de aire interior expulsado supere la entrada de aire fresco, crear una presión negativa dentro de la nave y conseguir una gran ventilación con una presión negativa moderada para un buen rendimiento, se recomiendan ventiladores axiales. Las carcasas de los ventiladores que se comercializan son principalmente de acero galvanizado o fibra de vidrio; las carcasas de fibra de vidrio son más resistentes a la corrosión y duraderas, pero más costosas. Los modelos típicos son ventiladores de transmisión directa de 18″, 24″ y 36″; las unidades de parto rara vez utilizan ventiladores de transmisión por correa de 50″ a 54″, ya que los ventiladores de más de 50″ tienen grandes volúmenes de extracción y el flujo de aire repentino al arrancar puede causar estrés por frío en los lechones. Las unidades de parto suelen ser pequeñas, por lo que se prefieren los ventiladores medianos y pequeños. Al calcular el volumen de extracción, utilice curvas de ventilador a presiones estáticas de 12,5 Pa o 25 Pa; una presión estática más alta produce un flujo de aire menor y un mayor consumo de energía. Teniendo en cuenta la hermeticidad del establo, la precisión de los datos del fabricante del ventilador y la estructura interior, es más seguro y preciso utilizar el flujo de aire correspondiente a una presión estática de 25 Pa.
   Además, durante el funcionamiento con baja ventilación en invierno, el uso de la extracción por canaleta (fosa de estiércol) es eficaz para suprimir los vapores nocivos de la fosa que afectan a los lechones. En verano, con el aumento de la ventilación y la frecuencia de intercambio, se reduce el impacto relativo de la extracción por canaleta.
2. Entrada:
   Después de extraer el aire viciado, se debe suministrar aire fresco a través de dos modos de entrada: a través del techo suspendido o a través de las paredes finales. En el modo de entrada por el techo, las pequeñas ventanas de entrada del techo se accionan para abrirse hacia abajo. A bajas tasas de ventilación, la rejilla se abre ligeramente y el flujo de aire se adhiere al techo y se mezcla lentamente con el aire interior antes de descender a los corrales. A velocidades de ventilación más altas, el ángulo de la rejilla aumenta y el flujo de aire entra en la zona de la jaula de forma oblicua. Para evitar corrientes verticales directas que puedan dañar a los lechones o remover gases nocivos de los pozos de estiércol, limite y controle el ángulo de la rejilla. Las entradas del techo deben distribuirse de manera uniforme para aumentar la cobertura de aire fresco y evitar zonas muertas, y no deben entrar en conflicto con los comederos, los cables eléctricos o las luces.
   El modo de entrada en la pared final se utiliza para la ventilación del túnel en verano. La velocidad del viento en la sección de las salas de parto no suele superar 1 m/s; el área de entrada del túnel se calcula utilizando velocidades de viento de entrada de 3 m/s a 4 m/s. Las aberturas de entrada se pueden ajustar con paneles de PVC accionados o automáticamente en función del volumen de escape del ventilador.
3. Refrigeración:
   La refrigeración por evaporación basada en el principio de evaporación es un método de refrigeración de probada fiabilidad. El agua moja el medio de refrigeración desde arriba; el aire caliente aspirado a través del medio por presión negativa entra en contacto con el medio húmedo y se enfría por evaporación, al tiempo que aumenta la humedad interior. La velocidad del viento de la ventilación del túnel añade un efecto de enfriamiento por viento para alcanzar las temperaturas deseadas. Sin embargo, la eficacia de la refrigeración por evaporación disminuye a medida que aumenta la humedad relativa ambiental.
   Normalmente se utiliza un medio de almohadilla de 15 cm de espesor con un ángulo de corrugación (por ejemplo, 45/15 grados) para garantizar una entrada de aire suave y un tiempo de contacto prolongado entre el aire y la almohadilla. Calcule el área de la almohadilla utilizando una velocidad de paso a través de la almohadilla de 1,7 m/s a 1,9 m/s; velocidades de paso más altas aumentan la pérdida de presión y reducen el flujo de aire del ventilador. Dado que las salas de partos evitan velocidades de aire excesivas y a menudo tienen un número limitado de ventiladores, es práctico aumentar el área de la almohadilla y elegir una velocidad de paso a través de la almohadilla más baja.
4. Calefacción:
   Además de la calefacción local de las zonas de descanso de los lechones con lámparas de calor, las salas de partos requieren fuentes de calor adicionales en las estaciones frías para compensar la pérdida de calor por ventilación y alcanzar las temperaturas deseadas. Las opciones de calefacción son generalmente sistemas de agua caliente y calentadores de gas. La calefacción por agua caliente tiene un coste de funcionamiento menor, pero una respuesta más lenta; la calefacción por gas es más cara, pero puede elevar la temperatura del establo al instante. En las granjas de cerdas más grandes, los calentadores de gas pueden acortar los tiempos de secado tras la desinfección y mejorar la rotación de la sala de partos.
5. Control de automatización:
   El objetivo de la ventilación es mantener temperaturas adecuadas para la cría de cerdas y lechones, por lo que el funcionamiento de los equipos de entrada, salida, refrigeración y calefacción requiere un control automatizado de alta precisión en lugar de una intervención manual. Elija controladores ambientales de precisión para evitar grandes oscilaciones de ventilación que causen fluctuaciones de temperatura perjudiciales para los lechones y para lograr una buena eficiencia energética. En los sistemas de control de presión negativa, las funciones de alarma son indispensables, especialmente las alarmas de anomalías de temperatura en las salas de parto.