La climatización y su relación con el bienestar porcino

Por: Joan Escobet Riu, Veterinario Especialista en Control Ambiental y Energético en Granjas (Confort Porcino).

Desde el punto de vista de la climatización, el estado de bienestar se basa en la relación positiva del cerdo con su entorno, es decir, en el control ambiental o de los factores ambientales de riesgo (FAR). Las interacciones y relaciones de los FAR se convierten en un síndrome ambiental, con problemas de comportamiento, fisiológicos e inmunológicos. Existe una relación más o menos estrecha entre los principales FAR y la instalación (diseño, equipos y control).

El objetivo de una instalación de climatización es generar estabilidad y confort en el entorno del cerdo, es decir, uniformidad ambiental y esfuerzo termorregulador mínimo del cerdo para que sea productivo. A continuación, se muestra cómo influye en el bienestar el intercambio energético entre el cerdo y su entorno. El diagnóstico será el primer paso para solucionar los problemas.

El entorno térmico del cerdo

El entorno térmico del cerdo (ETC) incluye todos los factores ambientales que influyen en el intercambio de calor entre el cerdo y su entorno. Según la primera ley de la termodinámica, la pérdida de energía térmica hacia el entorno debe ser igual a la producida por el metabolismo (ASHRAE,2013; Curtis,1983; DeShazer,2009).

El intercambio de calor se divide en sensible (conducción, convección y radiación) y latente (evaporación). El calor sensible se transfiere por gradiente de temperatura, y el latente por gradiente de presión de vapor de agua. Para diseñar la climatización se debe conocer la producción de calor de los cerdos en condiciones de producción. Existen publicaciones que ofrecen los estándares (ASHRAE, ASABE, CIGR, etc.), pero adaptándolos a la situación actual, porque los requerimientos genéticos, nutricionales y productivos han aumentado (Harmon et al., 1997; Brown-Brandl et al., 2004). El rendimiento del cerdo es máximo cuando el ETC le permite producir dentro de la zona en la que puede regular las pérdidas de calor, con un esfuerzo mínimo, y sin efectos adversos sobre el rendimiento (Black, 1986). Debido a la necesidad de gestionar el impacto del ETC, se han actualizado los índices térmicos (Hoff, 2017) que representan los efectos del intercambio de calor en diferentes ETC. Esto es de gran ayuda en la toma de decisiones para una producción porcina moderna, sostenible y eficiente. 

Calidad del aire

En la climatización se incluye temperatura, dióxido de carbono y humedad del aire, pero al tratarse de un concepto multifactorial se deben incluir más factores (velocidad del aire, gases, polvo, microrganismos, partículas, etc.). El intercambio de temperatura, humedad y CO2 son determinantes para el funcionamiento del sistema de climatización, sobre todo en ubicaciones climáticas con oscilaciones diarias y estacionales. La mala calidad del aire se genera al priorizar la temperatura en perjuicio de la ventilación, y el coste de mantener un ambiente contaminado es muy elevado. La calidad del aire tiene importantes efectos asociados con el estrés, mayor susceptibilidad a enfermedades respiratorias y disminución de la producción (Cleveland-Nielsen et al., 2002; Michiels et al., 2015; Roque et al., 2018). 

Convección y recirculación de aire

La transferencia de calor por convección está influenciada por la posición del cerdo y su temperatura superficial, temperatura del aire del entorno y velocidad del aire (DeShazer, Hahn y Xin, 2009). Un aumento de la velocidad del aire o una reducción de su temperatura aumentará las pérdidas de calor por convección. En lechones de transición, la velocidad del aire tiene mayor efecto que la temperatura del aire (Riskowski et al., 1990).

En climas cálidos, la velocidad del aire tiene un efecto beneficioso, pero es problemático en climas templados y fríos (De Shazer et al., 2009). Las corrientes de aire y oscilaciones de temperatura estresan el sistema inmunitario por lo que aumenta la susceptibilidad a enfermedades (Kelley, 1980).

Actualmente las corrientes de aire son el principal problema que afecta al confort, ya que en 9 de cada 10 explotaciones de transición se diagnostican corrientes de aire, cuyo origen es multifactorial. 

Energía radiante

El intercambio de calor por radiación significa pérdida o ganancia en forma de radiación electromagnética (rayos infrarrojos), entre la piel del cerdo y superficies a cierta distancia con distinta temperatura. Este intercambio es considerable y la mayoría de las veces no se tiene en cuenta. El nivel de aislamiento térmico del edificio tiene efectos importantes en la temperatura radiante, tanto en verano como en invierno. Cuando la temperatura de la piel de un cerdo es mayor a la temperatura radiante media, ese cerdo cede calor al ambiente por radiación. Si es al revés, el cerdo recibe calor del medio.

Confort por contacto directo

La transferencia de calor por conducción ocurre de una superficie de mayor a menor temperatura por contacto directo. Este intercambio depende de la temperatura de la piel, del área de contacto y de la conductividad térmica del material de contacto (De Shazer, 2009).

La tecnología de medición puede ser por infrarrojos sin contacto (cámara o termómetro), o por termómetro de contacto. La técnica de medición sin contacto analiza la radiación infrarroja emitida por la superficie del objeto. La cámara termográfica tiene ventajas, porque es rápida y fácil, detecta temperaturas críticas en objetos muy pequeños y puede medir grandes superficies. Para esta técnica es necesario conocer la emisividad y la diferencia de temperatura entre el objeto a medir y el aire. En las superficies difíciles, como metales brillantes, se debe determinar la emisividad utilizando como referencia un termómetro de contacto o aplicar recubrimientos al objeto con emisividad conocida.

Intercambio de calor por evaporación

En situaciones de calor, los cerdos mantienen su homeotermia disminuyendo la producción de calor metabólico y aumentando las pérdidas de calor. Las pérdidas de calor por evaporación se generan por respiración y transpiración. Los cerdos no pueden prácticamente transpirar, por lo que la evaporación es su método para perder calor (Morrison et al., 1967; Hacker et al., 1994). El aire espirado está casi saturado y con una temperatura ligeramente inferior a la corporal interna, lo que genera pérdidas de calor. En una situación normal, el cerdo tiene una tasa de entre 20 y 40 respiraciones/min, pero un cerdo estresado por calor puede llegar a 100-120 respiraciones/min (Eigenberg, 2002; Huynh et al., 2005b).

Con la piel mojada, puede evaporar a una gran velocidad (Ingram, 1965). Con calor, los cerdos se revuelcan en sus propias heces y orina para aumentar las pérdidas por evaporación, sobre todo cuando la evaporación vía respiratoria alcanza su límite (Huynh et al., 2005b).

Cuando los lechones empiezan con síntomas de calor (jadeo, frecuencia cardiaca, postural, etc.) se debe recuperar el confort, inicialmente con aire seco, para eliminar calor sensible por convección en la piel, direccionando el aire más o menos sobre ellos, pero sin velocidad excesiva (1 m/s). Cuando la temperatura del aire es superior a la de la piel del lechón hay que activar de forma muy progresiva la refrigeración evaporativa, que es un sistema de enfriamiento indirecto, por lo que hay que direccionar el aire hacia la parte aérea de la sala para realizar el proceso evaporativo.