Controles electrónicos para la climatización automática de galpones avícolas

Publicado el: 21/5/2012
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En el mercado hay disponible una amplia variedad de controles, cubriendo las necesidades de galpones con diferentes niveles de automatización. Desde simples cicladores para evaporadores, hasta sofisticados controles con sistemas de comunicación.

Algunas pautas dan indicios de la calidad de servicio que prestan y como se adaptan a los requerimientos del granjero, y ayudan a la elección en el momento de adquirirlos.

Constan de sensores que toman información del galpón, un microcontrolador que analiza estas entradas y toma decisiones según se requiera, para actuar sobre las salidas que activan el equipamiento vinculado a la climatización.

 

Sensores

Los sensores se pueden clasificar en imprescindibles, como lo son los de temperatura; los útiles, que mejoran las condiciones de control, pero por su mayor costo se ofrecen como opcionales y son los de humedad relativa, presión diferencial, velocidad y dirección del viento, gases nocivos y luz solar; y los que solo dan información útil para un análisis estadístico como peso de las aves, caudal de agua, cantidad de alimento, etc.

 

Salidas

Las salidas son el vínculo entre el control y los elementos asociados a la climatización, conectándolos a la red eléctrica mediante contactores.

La cantidad de salidas depende del nivel de automatización que se quiere lograr o la capacidad de inversión lo permite. El más simple dispone de una salida para el sistema evaporativo, y puede tener una o mas para los grupos de ventiladores/extractores; a medida que los controles van incorporando servicio con el resto de los elementos disponibles para la climatización, tendrán dos salidas por cada cortina, una o dos para los extractores de ventilación mínima, algunas mas para los grupos de extractores de ventilación forzada, una para el evaporador y otra para la calefacción. Sería conveniente que tenga una salida para activar la alarma, y podría tener una adicional para la iluminación.

 

Capacidad operativa

Además de la información proveniente de los sensores, dispone de datos que puede ingresar el usuario. El control puede analizar, calcular, informar a trabes de algún visor y actuar sobre las salidas; desconoce si algún elemento afectado a las salidas sufre un desperfecto eléctrico o mecánico; solo puede percibir su efecto si los sensores reflejan valores fuera de los márgenes establecidos, informando el hecho con la alarma.

A partir de estas premisas, las posibilidades que tiene el control de atender el manejo de la climatización,  la calidad del servicio que puede prestar, y el ahorro de tiempo que le brinda al granjero, depende del diseño del control.

El intercambio de información disponible con el usuario, pone de manifiesto las prestaciones que brinda, la forma como cumple con su función, y el acceso a buscar mediante la modificación de parámetros, la adaptación del servicio del control a los requerimientos del granjero.

Es importante que el control disponga de una tabla con las distintas temperaturas requeridas durante la crianza; de lo contrario, periódicamente abra que ir actualizándola, Es necesario también que lleve la cuenta de la edad de las aves sin perderla por cortes de energía.

 

Ventilación natural

En un galpón clásico, se puede llegar a una automatización completa en lo referente a la climatización, cuando se dispone de cortinas movilizadas eléctricamente. Son indispensables para aprovechar la ventilación natural. En esta función las cortinas se moverán por pasos, cerrando o abriendo a intervalos prefijados, buscando estabilizar el galpón a la temperatura ideal requerida, fluctuando dentro de una banda establecida.

Mediante la modificación del recorrido en cada paso, y la demora entre movimientos, el usuario puede adaptar el sistema a la reacción térmica del galpón, y reducir la cantidad de movimientos de las cortinas. Si la banda de temperatura es reducida, los recorridos de la cortina no deben ser muy amplios, porque sino las cortinas abrirán y cerrarán sin encontrar un equilibrio; los intervalos de tiempo entre movimientos deben ser acordes con el tiempo de reacción térmica del galpón.

Es conveniente que cada lateral se maneje en forma independiente asignándole los sensores de temperatura que estén de su lado; para el caso en que halla viento lateral más frío que el requerido, la cortina cerraría lo suficiente para crear el reparo necesario y balancear la temperatura en el ancho del galpón evitando la migración de las aves; ayudaría para esto disponer de un medidor de velocidad del viento transversal.

En ventilación natural, las cortinas nunca deben cerrarse por completo; por lo que el usuario debe poder determinar cuanto es lo mínimo que debe quedar abierto. Para zonas o días ventosos, sería útil disponer de la posibilidad de fijar una posición de apertura máxima menor a la total, para regular el reparo necesario.

Si se dispone de cortina de túnel, sería conveniente que en ventilación natural, esta acompañe a las cortinas laterales en su desplazamiento.

Para hacer la transición del sistema de ventilación natural con la mínima o con la forzada, se fija una franja de tolerancia de algunos grados por debajo y por encima de la temperatura ideal. Es necesario para esto disponer de un sensor de temperatura exterior, ya que si el control se basa en la temperatura interior, este puede hacer volver al sistema de ventilación natural en condiciones exteriores no favorables, con temperaturas exteriores fuera del rango establecido, haciendo cambios bruscos en la temperatura interior.

Cuando los galpones son  de ponedoras, las cortinas abren de abajo hacia arriba, para mantener en la sombra la recolección de huevos. Si se dispone de sensores de luz a la altura de la línea inferior de recolección, se puede evitar que la luz solar dé en forma directa.

 

Ventilación mínima

La finalidad de este sistema es preservar el calor generado en el interior orgánicamente o por calefactores, sabiendo que en el exterior la temperatura es inferior a la tolerada por las aves. También hay que renovar el aire retirando el polvo, los gases tóxicos y el exceso de humedad generado por las aves.

Si se dispusiera de sensores para medir todos estos factores, se retiraría solo una cantidad mínima de aire; pero la realidad lleva a que lo mas práctico es disponer de una curva o tabla en la que se haya evaluado la cantidad de aire mínima necesaria renovar, que garantice la salud de las aves, contemplando todas las circunstancias. De esta forma el control tiene la capacidad de calcular el tiempo que tienen que estar funcionando los extractores. Para realizar esta función el control requiere que se le ingresen como datos la edad y cantidad de aves; y el caudal de aire que mueven los extractores. Estos entrarán en función prendiendo en forma cíclica; y a medida que la temperatura interior aumenta, el período de tiempo prendido irá aumentando con respecto al apagado para estabilizar la temperatura del interior del galpón.

Para que el sistema funcione, las instalaciones tienen que tener prevista la entrada de aire fresco del exterior. Lo ideal es disponer de ventanas (inlets) dispuestas en la parte superior de los laterales del galpón, orientando la entrada del aire hacia la parte alta del centro del galpón. El aire fresco desciende y llega a las aves ya templado. La apertura de estas ventanas está regulada por un control con un sensor que mide la diferencia de presión atmosférica entre el exterior e interior del galpón, buscando estabilizarlo al valor que se determine; este mecanismo da como resultado una uniformidad en la velocidad del aire que entra al galpón, que es en realidad el objetivo buscado. Si el control no dispone de esta función hay que recurrir a controles independientes que la cubran. Este equipamiento requiere asistencia para mantenerlo en óptimas condiciones, ya que si las ventanas se traban, se encuentran desalineadas o el galpón no es suficiente hermético, el funcionamiento  será deficiente.

De no disponer del sistema descrito, queda la opción poco práctica y de poca eficacia térmica de abrir las cortinas en forma manual.

Una solución intermedia sería que el control abra algo las cortinas mientras operan los extractores y luego las cierre. Esta zona que abre puede no estar toda al descubierto, sino que posea algunas aberturas equivalentes a las ventanas, y a la ves podrían tener deflectores fijos que orienten el aire hacia arriba.





Si se quiere que durante las primeras semanas de crianza el sistema permanezca en el sistema de ventilación mínima, el control deberá disponer de una edad mínima de las aves, para permitir el paso a ventilación natural o forzada.

Cuando la superficie del galpón se reduce a una zona de madre, los sensores que quedan fuera de ella tienen que poderse dejar fuera de servicio.

 

 Ventilación forzada

En este sistema, la temperatura del galpón excede la tolerancia de las aves, y se recurre a bajarle la sensación térmica mediante la circulación de aire, y reducir algunos grados de temperatura, mediante el sistema evaporativo,

Si el control dispone del manejo de cortina de túnel, y el galpón no está equipado con dicha cortinal,  este tiene que tener la posibilidad de disponer de esta información para determinar si debe trabajar con las cortinas laterales totalmente cerradas o abiertas.

A medida que la temperatura interior del galpón aumenta, el control irá agregando en forma progresiva los grupos de ventiladores para recirculación o extractores en el caso de túnel. Si se tiene la posibilidad de medir la velocidad del viento longitudinal, se podrá limitar el agregado de grupos que excedan lo tolerado por las aves según la edad que tengan.

A partir de cierta temperatura interior del galpón, determinada por el usuario, se incorpora el sistema evaporativo, trabajando en forma cíclica, con tiempos de funcionamiento y parada también determinado por el usuario. Si se dispone de sensor de humedad relativa, se puede limitar el uso a niveles aceptables para la salud de las aves y solo cuando haya margen evaporativo para reducir la temperatura interior y no precipite el exceso por condensación sobre la cama. Si el sistema es por riego con aspersores, debería estar disponible en ventilación natural, ya que muchos granjeros lo requieren para bajar el consumo de energía eléctrica, limitando la incorporación de la ventilación forzada.

 

Precauciones en la instalación

El tendido de cables de los sensores conviene que se haga en forma separada a los circuitos que manejan potencia, ya que pueden hacer llegar interferencias al control.

Las bobinas de los contactores producen picos de tensión sobre la red eléctrica, que pueden afectar al control. Si bien estos suelen tener protección con filtros de línea incorporados, es aconsejable que los relé de salida alimenten los contactores con una fase de la red y la alimentación del control esté sobre otra fase.

 
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