Aportes de la termografía en las instalaciones ganaderas: ¿qué materiales ayudan a mitigar el calor en el interior de mi nave?

En artículos anteriores ya quedó constatado que las condiciones de alojamiento en ovino son muy importantes para el bienestar ambiental de los animales, lo que va a influir tanto en su salud como en la rentabilidad de la ganadería. De forma general, podemos decir que las ovejas de ordeño alojadas en las condiciones actuales sufren durante un tercio del año estrés térmico por calor llegando a perderse casi un 15% de la producción láctea. También de forma general, se ha descrito que la capacidad aislante de nuestras naves no es la idónea puesto que las condiciones térmicas del interior están totalmente expensas a lo ocurre en su exterior, tanto en ovino como en caprino.

En este artículo damos un paso más para estudiar, ya en concreto, los diferentes materiales constructivos que nos podemos encontrar en las cubiertas de nuestras naves y su aporte térmico a las mismas. 

Dejando aparte el calor que producen los animales albergados, nos centraremos en entender cuál es el efecto del sol en el incremento de la temperatura de la nave.

La radiación solar calienta el exterior de sus materiales de construcción (cubierta, muros -laterales y frontales-, puertas, ventanas, luceras, caballetes, chimeneas, etc), los cuales transmiten parte de ese calor al aire interior por radiación, conducción y convención. Así, durante los meses cálidos, la infraestructura de la nave puede actuar como un verdadero ‘horno’. Veamos cómo.

En cuanto a la radiación, el sol emite energía en forma de ondas electromagnéticas sobre las superficies de la nave. Por ello, su orientación solar es el primer punto a tener muy en cuenta, sobre todo en obras nuevas en las que todavía se puede tomar decisión al respecto. En general, las naves con su eje longitudinal orientado de Norte a Sur (Figura 1) exponen sus laterales más largos al sol tanto de mañana (Este) como de tarde (Oeste), calentándose mucho más que las que orientan dicho eje de Este a Oeste. En esta orientación, la nave mantiene una pared fría a Norte (sin incidencia solar) permitiendo además una cierta ventilación natural de la nave por gradiente de temperatura desde su lateral Sur. Además de la orientación, el material de las diferentes superficies y su color, van a determinan cuánta energía absorbe y transmite hacía el interior de la nave.

Ese calor absorbido ‘viaja’ por conducción a través del espesor del material constructivo, pasando de su cara exterior más caliente expuesta al sol, a su cara interior en la nave; su capacidad aislante va a permitir que esa transmisión de calor sea mayor o menor.

Por último, ese calor transmitido al interior de la nave incrementa la temperatura del aire en contacto con la cubierta, muros, ventanas, etc por convección y así se calienta la nave de forma pasiva; si además la ventilación no es adecuada y no se consigue renovar ese aire caliente del interior por aire limpio y, a ser posible, refrigerado del exterior, el calor se acumula en el alojamiento y satura todo el ambiente.

Su uso sobre los animales es cada vez más frecuente como técnica diagnóstica no invasiva en diversas patologías, sobre todo a nivel preventivo, dada su facilidad de uso y manejo con los animales que, en la mayoría de los casos, no necesitan ningún tipo de sujeción.

Otro uso, puede ser el aquí descrito, para tomar mediciones térmicas fiables de los diferentes materiales constructivos que podemos encontrar en las naves de ovino. Dada su sencillez y comodidad podemos conocer las temperaturas que alcanzan puntos inaccesibles, muy distantes o a diferentes alturas.

Esta información, junto con las características técnicas de los diferentes materiales (fundamental el coeficiente de conductividad térmica, lambda λ), nos permitirá tener una mejor valoración de la capacidad aislante de cada elemento y el nivel de inversión que podemos asumir (coste-beneficio) en la elección de materiales bien para reformas o en obras nuevas.

Las termografías también nos pueden servir para evaluar la eficacia aislante de las medidas y decisiones adoptadas.

El exterior de la cubierta es la parte de la edificación que recibe mayor incidencia directa del sol; los rayos solares de las horas más calientes caen más perpendicularmente sobre ella (Figura 1). Además, es la que mayor superficie de exposición tiene de toda la nave pudiendo llegar a ocupar el 60% del total. Por ello, es la parte más importante en la transmisión del calor solar proyectándolo directamente sobre las cabezas de los animales.

Veamos las temperaturas exteriores e interiores que alcanzan los diferentes tipos de cubiertas que nos podemos encontrar en naves actuales. La mayoría de los registros han sido tomados con temperaturas ambientales entre los 37°C y los 40°C.

Chapa metálica sin aislante

Comentario: La chapa no permite un buen aislamiento, incluso puede proyectan en el interior mayor temperatura que la del exterior (hasta 51°C en este caso).

Fibrocemento (uralita) (1) sin aislante; (2) con PUR (poliuretano) proyectado en interior, (3) con rasillón como falso techo (con cámara de aire)

Fibrocemento (uralita) con panelado interior (3cm de espesor, se desconoce el material de su núcleo aislante) con cámara de aire. La nave cuenta con el Sistema LUBRATEC acoplado a refrigeración evaporativa (cooling)

El metal del caballete es la nota de contraste de un material que transmite mucho calor al interior de la nave.

La termografía de la superficie de la cama suele ser un fiel reflejo de la temperatura ambiental de la nave.

Teja sobre madera con PUR proyectado en el interior. La nave cuenta con el Sistema LUBRATEC acoplado a refrigeración evaporativa (cooling)

La calidad del proyectado o su deterioro determina su capacidad aislante

Otro ejemplo de cómo la termografía de la superficie de la cama es un reflejo de la temperatura ambiental de la nave.

Panel sándwich de cubierta (3cm de espesor, se desconoce el material del núcleo aislante), nave sin sistema de ventilación activa

Una vez más la cama es un buen indicador de la temperatura ambiental de la nave.

• Corroborando lo citado en artículos anteriores, se constata que en general, la capacidad aislante de las naves no es idónea dado que mantienen temperaturas en el interior similares a las del exterior (en el mejor de los casos…), es decir, que sus elementos constructivos no amortiguan ni en verano ni en invierno las condiciones climáticas del ambiente.
• Por tanto, estudiar previamente cada material a la hora de hacer inversiones, ya sea de reforma o de nueva construcción, es el origen para para sacar el mejor partido posible a la instalación,
• Finalmente, el complemento perfecto a un buen aislamiento es un sistema de ventilación-climatización que te garantice el suficiente caudal de aire entrante para realizar una renovación constante y homogénea del aire viciado; si, además, ese aire entra refrigerado, conseguiremos optimizar el bienestar ambiental animal de la nave y, con ello, que los animales puedan expresar su potencial genético y productivo, incluso en épocas de calor extremo.