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Repositorio de la Universidad de Zaragoza – Zaguan http://zaguan.unizar.es Proyecto Fin de Carrera CONSTRUCCIÓN DE UNA EXPLOTACIÓN AVÍCOLA DE POLLOS DE GORDE PARA 50.000 PLAZAS, EN ROBRES (HUESCA) Autor/es Carlos Conte Cuello Director/es y/o ponente Jesús Guillén Torres Escuela Politécnica Superior de Huesca 2012 DOCUMENTOS QUE INTEGRAN EL PROYECTO 1. MEMORIA ANEJOS A LA MEMORIA ANEJO 1. OBJETO Y SITUACIÓN ANEJO 2. LEGISLACIÓN Y NORMATIVA ANEJO 3. CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ANEJO 4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA ANEJO 5. FONTANERÍA ANEJO 6. VENTILACIÓN Y REFRIGERACIÓN ANEJO 7. CALEFACCIÓN ANEJO 8. INSTALACIONES DE ALIMENTAQCIÓN ANEJO 9. RECOMENDACIONES EN EL MANEJO ANEJO 10. VIABILIDAD ECONÓMICA 2. PLANOS Nº 1. SITUACIÓN Y LOCALIZACIÓN Nº 2. PLANTA EMPLAZAMIENTO Nº 3. PLANTA DE DISTRIBUCIÓN Nº 4. PLANTA DE CIMENTACIÓN Nº 5. DISTRIBUCIÓN COMEDEROS Y BEBEDEROS Nº 6. ALZADOS NAVE 1 Nº 7. ALZADOS NAVE 2 Nº 8. PLANTA CUBIERTA Nº 9. SECCIÓN ESTRUCTURAL Nº 10. DISTRIBUCIÓN CALEFACCIÓN Nº 11. FONTANERÍA Nº 12. SECCIÓN COMEDROS Y BEBEDEROS Nº 13. INSTALACIONES AUXILIARES Nº 14. DETALLE ZAPATAS Nº 15. DISTRIBUCIÓN APARATOS ELÉCTRICOS Nº 16. DIAGRAMA UNIFILAR 3. PLIEGO DE CONDICONES 4. PRESUPUESTO 1. MEDICIONES 2. CUADRO DE PRECIOS UNITARIOS 3. CUADRO DE PRECIOS DESCOMPUESTOS 4. PRESUPUESTO GENERAL 5. RESUMEN DEL PRESUPUESTO 5. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD 1. MEMORIA (ESS) 2. PLANOS (ESS) 3. PLIEGO DE CONDICONES (ESS) 4. PRESUPUESTO (ESS) Memoria Memoria Página 2 de 31 ÍNDICE 1. OBJETO Y SITUACIÓN DEL PROYECTO........................................................5 1.1. Objeto de proyecto .......................................................................................5 1.2. Emplazamiento.............................................................................................5 1.3. Características del solar...............................................................................5 2. LEGISLACIÓN Y NORMATIVA..........................................................................6 2.1. Clasificación de la actividad........................................................................6 2.2. Normativa de emplazamiento .....................................................................6 2.3. Medidas correctoras y protectoras .............................................................7 2.4. Normativa de residuos ganaderos...............................................................8 3. CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ..........................................................................9 3.1. Elementos constructivos ..............................................................................9 3.2. Cálculo de las correas de cubierta ..............................................................9 3.3. Cálculo de los pórticos de la nave ...............................................................10 3.4. Cálculo de las zapatas ..................................................................................10 3.5. Cálculo de las armaduras de las zapatas....................................................11 3.6. Arriostramientos ..........................................................................................12 3.7. Cálculo de la solera de la nave ....................................................................12 3.8. Construcción del almacén 1.........................................................................12 3.9. Construcción del almacén 2.........................................................................13 3.10. Cimentación de los silos.............................................................................13 3.11. Cálculo de las instalaciones auxiliares......................................................14 4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA ...............................................................................15 4.1. Suministro de la energía ..............................................................................15 4.2. Componentes de la instalación....................................................................15 Memoria Página 3 de 31 4.3. Receptores iluminación................................................................................16 4.4. Receptores fuerza .........................................................................................16 4.5. Potencia total ................................................................................................17 4.6. Esquema general de la instalación..............................................................18 4.7. Cálculo de los conductores ..........................................................................19 4.8. Cálculo de las protecciones..........................................................................20 4.9. Cálculo de cortocircuitos .............................................................................21 4.10. Puesta a tierra .............................................................................................21 5. FONTANERÍA .........................................................................................................21 5.1. Abastecimiento de la explotación................................................................21 5.2. Necesidades hídricas ....................................................................................21 5.3. Instalación interior.......................................................................................22 5.4. Dimensionado de la instalación de bombeo...............................................22 6. VENTILACIÓN........................................................................................................23 6.1. Sistema de ventilación..................................................................................23 6.2. Ventiladores elegidos....................................................................................23 6.3. Entradas de aire ...........................................................................................23 6.4. Aislante..........................................................................................................24 7. REFRIGERACIÓN ..................................................................................................24 8. CALEFACCIÓN.......................................................................................................25 9. INSTALACIONES DE ALIMENTACIÓN ...........................................................26 9.1. Bebederos......................................................................................................26 9.2 Comederos y distribución de pienso............................................................26 10. PRESUPUESTO.....................................................................................................27 10.1. Resumen del presupuesto..........................................................................27 Memoria Página 4 de 31 10.2. Viabilidad económica ................................................................................27 11. DOCUMENTOS QUE INTEGRAN EL PROYECTO.......................................29 Memoria Página 5 de 31 1. OBJETO Y SITUACIÓN DEL PROYECTO 1.1. Objeto de proyecto Se redacta el presente proyecto, “Construcción de una explotación avícola de pollos de engorde para 50.000 plazas, en Robres (Huesca)”. El objetivo del proyecto es únicamente el de presentarlo como trabajo de fin de carrera y terminar así los estudios de Ingeniero Agrónomo. Dicho proyecto no se llevara a cabo ni será ejecutado en ningún momento. 1.2. Emplazamiento Se proyecta la instalación en una finca de cultivo de secano en el término municipal de Robres reflejada en el plano general de emplazamiento a la cual se accede por la carretera A-1211, en el tramo comprendido entre Robres y Senes de Alcubierre, a la altura del Km 20,5 de la misma, en un camino dirección Norte a 1,2 km desde la salida de la carretera. Polígono: 15 Parcela: 118 1.3. Características del solar La finca donde se proyectan las instalaciones tiene una superficie de 3,17 Ha destinada al cultivo en secano de cereal de invierno (cebada), tratándose de un terreno arcilloso con poca pendiente. Además está declarada de ámbito rústico, lo que permite llevar a cabo la actividad ganadera Las naves construidas tendrán una orientación Noroeste-Sureste para evitar que la acción de los vientos dominantes (cierzo) no entren por las ventanas o dificulte la acción de los ventiladores. Memoria Página 6 de 31 2. LEGISLACIÓN Y NORMATIVA 2.1. Clasificación de la actividad Dentro del ámbito del Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas (R.A.M.I.N.P.), aprobado por Decreto 2414/1.961, del 30 de noviembre (B.O.E. n° 292, del 7 de Diciembre de 1.961 y corrección de errores en nº 57 de marzo de 1.962), modificado por Decreto 3492/1.964, de 5 de noviembre (B.O.E. 6 de noviembre), se encuentran comprendidas las actividades ganaderas que nos atañen en éste proyecto. 2.2. Normativa de emplazamiento Según el DECRETO 94/2009, de 26 de mayo, del Gobierno de Aragón, por el que se aprueba la revisión de las Directrices sectoriales sobre actividades e instalaciones ganaderas, las distancias mínimas que debe cumplir la explotación objeto de proyecto son las siguientes: Distancias mínimas desde la instalación ganadera a elementos relevantes del territorio Elementos relevantes del territorio Distancia mínima Distancia en proyecto Carreteras 21 m 700 m CUMPLE Cauces de agua, lechos de ríos, y embalses 35 m 600 m CUMPLE Acequias y desagües de riegos 15 m 600 m CUMPLE Captaciones de agua 250 m 600 m CUMPLE Tuberías de abastecimiento 15 m 1.800 m CUMPLE Pozos no destinados a abastecimiento 35 m No hay en la zona CUMPLE Zona de baño reconocida 200 m No hay en la zona CUMPLE Zonas de acuicultura 100 m No hay en la zona CUMPLE Complejos turísticos 500 m No hay en la zona CUMPLE Viviendas de turismo rural 300 m No hay en la zona CUMPLE Monumentos 1000 m No hay en la zona CUMPLE Polígonos industriales 200 m No hay en la zona CUMPLE Industrias alimentarias 500 m No hay en la zona CUMPLE Industrias de transformación de animales muertos 1000 m No hay en la zona CUMPLE Memoria Página 7 de 31 Distancia mínima a núcleos de población Especie animal Núcleos de población de 500 a 3.000 habitantes Robres (650 Habitantes) Aves 1.000 m 2.300 m CUMPLE Distancia mínima entre explotaciones ganaderas Especie animal Distancia mínima Distancia de proyecto Avícola 500 m 800 m CUMPLE Especies diferentes 100 m 1.800 m CUMPLE 2.3. Medidas correctoras y protectoras ESTERCOLERO Se construirá un estercolero para almacenar el estiércol producido en la explotación durante el periodo de un año, de solera de hormigón y pared de bloque, cuyas dimensiones serán: - 10 metros de ancho - 35 metros de largo - 3 metros de altura máxima de pared Con un volumen real de 1050 m³. El estercolero dispone de una fosa de decantación de las fracciones líquidas o purines procedentes de la lixiviación de los estiércoles y además recogerá la red de saneamiento. Sus dimensiones son las siguientes: - 5 m de ancho - 10 m de largo - 3 m de profundidad máxima El volumen real de la fosa de decantación será de 150 m³. FOSA DE CADÁVERES Es dimensionada para albergar a un 5% de bajas, y tendrá un volumen total de 10 m3. Memoria Página 14 de 31 Así en el empotramiento tendremos las siguientes reacciones calculadas: - Momento flector (My) = 1.073,25 kg · m - Esfuerzo axil (N) = 3.300 kg - Esfuerzo cortante (V) = 238,5 kg COMPROBACIÓN A VUELCO 221,2 75,311.1 900.2 volM estM >== àCUMPLE COMPROBACIÓN AL DESLIZAMIENTO 5,134,11 5,238 705.2 V estF >== àCUMPLE COMPROBACIÓN A TENSIÓN ADMITIBLE POR EL TERRENO 225,1 100)4375,182100(3 800.54 b´e)2-(a´3 4= ⋅⋅−⋅ ⋅ = ⋅⋅⋅ ⋅ Nd kg / cm2 smax < s admisible à1,225 kg / cm2 < 1,875 kg / cm2àCUMPLE CÁLCULO DE LA ARMADURA Armando con 6 redondos de diámetro 20 mm separados 15 cm, se cumple la cuantía geométrica mínima. El canto útil será de 4 cm y el recubrimiento nominal de 93 cm. Se colocara una armadura de anclaje de 57 cm de longitud en posición vertical del mismo diámetro que la armadura que compone la parrilla. 3.11. Cálculo de las instalaciones auxiliares Como ya se ha descrito anteriormente en el apartado de legislación, se construirán las siguientes instalaciones: - Estercolero de 150 m3 - Fosa de decantación de 10 m3 - Badén de desinfección de 8 x 4 m - Cimentación del tanque de gas de 6 x 10 m. Memoria Página 15 de 31 Todas las instalaciones citadas anteriormente se resolverán aportando primero 15 cm de zahorras y después 15 cm de hormigón HA-25/B/20/II sobre un mallazo electrosoldado de acero B-500S de 15 x 15 cm y φ 6 mm. 4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA La instalación eléctrica descrita se ajusta al Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) e instrucciones técnicas complementarias (ITC) (Decreto 842/2002 de 2 de agosto). 4.1. Suministro de la energía La compañía eléctrica será la responsable de suministrar la energía eléctrica hasta la Caja de Protección y medida (CPM) en forma de baja tensión, es decir, la acometida y el transformador es propiedad de la compañía. A partir de ahí hasta los receptores, el circuito será responsabilidad del propietario de la instalación. La alimentación se realizará en forma de corriente alterna trifásica de 4 conductores, con tensiones de 400 V entre fase y 230 V entre fase y neutro, como marca el REBT. La explotación contará además con un grupo electrógeno capaz de suministrar la misma potencia que la contratada con la compañía, en previsión de posibles fallos de suministro, que se pondrá en funcionamiento cuando falte corriente eléctrica. 4.2. Componentes de la instalación La instalación eléctrica necesaria para el presente proyecto se compondrá de los siguientes elementos: - Acometida - Caja de protección y medida (CPM) - Derivación individual (una para cada nave) - Cuadro general de mando y protección (CGMP, uno para cada nave) - Conductores y canalización - Receptores (alumbrado y fuerza) Memoria Página 16 de 31 4.3. Receptores iluminación Cuadro Ubicación Tipo de luminaria Cantidad Potencia (W) Exterior nave 1 Lámpara vapor de sodio 150 W 2 300 Interior nave 1 Fluorescente 36 W 38 1.368 Almacén 1 Fluorescente 36 W 4 144 Sala de báscula 1 Fluorescente 36 W 1 36 Oficina Fluorescente 36 W 1 36 Aseo Fluorescente 36 W 1 36 Puerta exterior Lámpara vapor de sodio 150 W 1 150 CGMP-1 Caseta bomba Fluorescente 36 W 1 36 Total CGMP-1 2.106 Exterior nave 2 Lámpara vapor de sodio 150 W 2 300 Interior nave 2 Fluorescente 36 W 38 1.368 Almacén 2 Fluorescente 36 W 2 72 CGMP-2 Sala de báscula 2 Fluorescente 36 W 1 36 Total CGMP-2 1.776 Total potencia alumbrado 3.882 4.4. Receptores fuerza Cuadro Ubicación Tipo de receptor Cantidad Potencia (W) Nave 1 Ventilador 1 CV (trifásico) 9 6.624 Nave 1 Ventilador 0,75 CV (monofásico) 9 4.968 Nave 1 Motor comederos 1 CV (monofásico) 8 2.944 Nave 1 Motor bebederos 1 CV (monofásico) 5 3.680 Nave 1 Motor sinfín distribución 1 CV (monofásico) 1 736 Nave 1 Motor reductor ventanas 1 CV (monofásico) 1 736 Nave 1 Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Almacén 1 Bomba refrigeración 800 W (monofásico) 1 800 Almacén 1 Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Almacén 1 Toma de corriente (trifásico) 1 9.977 CGMP-1 Sala báscula 1 Motor Sinfín distribución 1 CV 1 736 Memoria Página 17 de 31 (monofásico) Sala báscula 1 Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Aseo Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Oficina Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Caseta bomba Bomba hidráulica 1 CV (monofásico) 1 736 Total CGMP-1 58.433 Nave 2 Ventilador 1 CV (trifásico) 9 6.624 Nave 2 Ventilador 0,75 CV (monofásico) 9 4.968 Nave 2 Motor comederos 1 CV (monofásico) 8 2.944 Nave 2 Motor bebederos 1 CV (monofásico) 5 3.680 Nave 2 Motor sinfín distribución 1 CV (monofásico) 1 736 Nave 2 Motor reductor ventanas 1 CV (monofásico) 1 736 Nave 2 Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Almacén 2 Bomba refrigeración 800 W (monofásico) 1 800 Almacén 2 Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Almacén 2 Toma de corriente (trifásico) 1 9.977 Sala báscula 2 Motor Sinfín distribución 1 CV (monofásico) 1 736 CGMP-2 Sala báscula 2 Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Total CGMP-2 44.449 Total potencia fuerza 102.882 4.5. Potencia total La potencia contratada no será nunca igual a la potencia instalada puesto que se aplica un coeficiente de simultaneidad, que en este caso se considera del 80 %. La potencia instalada en cada uno de los circuitos será: Cuadro Potencia CGMP-1 48.431 CGMP-2 36.980 Total 85.411 C.2.1.1 C.2.1.2 C.2.1.3 4.6. Esquema general de la instalación C.1.2 C.1.4 C.1.6 C.1.8 C.1.10 C.2.2 C.2.5 C.2.7 C.2.9 C.2.3 C.2.6 C.2.8 C.1.1 C.1.3 C.1.5 C.1.7 C.1.9 C.2.7.1 C.2.7.2 C.2.7.3 C.2.1 C.2.4 C.1.1.1 C.1.1.2 C.1.1.3 C.1.7.1 C.1.7.2 C.1.7.3 Trasformador Caja de Protección y Medida (CPM) Cuadro General de Mando y Protección (1) (CGMP-1) Cuadro General de Mando y Protección (2) (CGMP-2) Acometida Derivación individual nave 2 (DI-2) Iluminación interior Almacén Luminarias 2 Iluminación exterior Ventiladores monofásicos Ventiladores trifásicos Motor ventanas Bomba de refrigeración Tomas de corriente trifásica General motores Bomba hidráulica Iluminación interior Ventiladores trifásicos Tomas de corriente monofásica Iluminación exterior General motores Motor ventanas Bomba de refrigeración Ventiladores monofásicos Tomas de corriente trifásica Tomas de corriente monofásica Luminarias 1 Almacén Luminarias 2 Luminarias 1 Derivación individual nave 1 (DI-1) Motores comederos Motores trasportador Motores regulación altura Motores comederos Motores trasportador Motores regulación altura 4.7. Cálculo de los conductores Circuito Configuración cable Ø tubo XLPE (mm) Acometida 3F x 70 mm2 + 1N x 35 mm2 + 1P x 16 mm2140 Derivación individual 1 3F x 25 mm2 + 1N x 16 mm2 + 1P x 16 mm2110 C.1.1 Iluminación interior 1F x 4 mm2 + 1N x 4 mm2 + 1P x 4 mm220 C.1.1.1 Iluminación almacén 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.1.1.2 Iluminación luminarias 1 1F x 4 mm2 + 1N x 4 mm2 + 1P x 4 mm220 C.1.1.3 Iluminación luminarias 2 1F x 4 mm2 + 1N x 4 mm2 + 1P x 4 mm220 C.1.2 Iluminación exterior 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.1.3 Ventiladores monofásicos 1F x 10 mm2 + 1N x 10 mm2 + 1P x 10 mm225 C.1.4 Ventiladores trifásicos 3F x 2,5 mm2 + 1N x 2,5 mm2 + 1P x 2,5 mm220 C.1.5 T.C. Monofásicas 1F x 35 mm2 + 1N x 35 mm2 + 1P x 16 mm240 C.1.6 T.C. Trifásicas 3F x 2,5 mm2 + 1N x 2,5 mm2 + 1P x 2,5 mm220 C.1.7 General Motores 1F x 10 mm2 + 1N x 10 mm2 + 1P x 10 mm225 C.1.7.1 Motores comederos 1F x 6 mm2 + 1N x 6 mm2 + 1P x 6 mm220 C.1.7.2 Motores regulación altura 1F x 10 mm2 + 1N x 10 mm2 + 1P x 10 mm225 C.1.7.3 Motores trasportador 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.1.8 Motor ventanas 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.1.9 Bomba de refrigeración 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.1.10 Bomba hidráulica 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 Derivación individual 2 3F x 50 mm2 + 1N x 25 mm2 + 1P x 25 mm2125 C.2.1 Iluminación interior 1F x 4 mm2 + 1N x 4 mm2 + 1P x 4 mm220 C.2.1.1 Iluminación almacén 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.2.1.2 Iluminación luminarias 1 1F x 4 mm2 + 1N x 4 mm2 + 1P x 4 mm220 C.2.1.3 Iluminación luminarias 2 1F x 4 mm2 + 1N x 4 mm2 + 1P x 4 mm220 C.2.2 Iluminación exterior 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.2.3 Ventiladores monofásicos 1F x 10 mm2 + 1N x 10 mm2 + 1P x 10 mm225 C.2.4 Ventiladores trifásicos 3F x 2,5 mm2 + 1N x 2,5 mm2 + 1P x 2,5 mm220 C.2.5 T.C. Monofásicas 1F x 35 mm2 + 1N x 35 mm2 + 1P x 16 mm240 C.2.6 T.C. Trifásicas 3F x 2,5 mm2 + 1N x 2,5 mm2 + 1P x 2,5 mm220 C.2.7 General Motores 1F x 10 mm2 + 1N x 10 mm2 + 1P x 10 mm225 C.2.7.1 Motores comederos 1F x 6 mm2 + 1N x 6 mm2 + 1P x 6 mm220 C.2.7.2 Motores regulación altura 1F x 10 mm2 + 1N x 10 mm2 + 1P x 10 mm225 C.2.7.3 Motores trasportador 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.2.8 Motor ventanas 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 C.2.9 Bomba de refrigeración 1F x 1,5 mm2 + 1N x 1,5 mm2 + 1P x 1,5 mm216 Memoria 20 4.8. Cálculo de las protecciones Circuito ICálculo (A) IMax admisible (A) PIA Diferencial Acometida 188,85 220 IV/200 A (IGA) IV/200 A (300 mA) Derivación individual 1 107,1 125 IV/125 A (ICP) IV/125 A (300 mA) C.1.1 Iluminación interior C.1.1.1 Iluminación almacén 2,2 18 II/16 A C.1.1.2 Iluminación luminarias 1 5,95 34 II/16 A C.1.1.3 Iluminación luminarias 2 5,95 34 II/16 A II/16 A (30 mA) C.1.2 Iluminación exterior 2,6 18 II/10 A II/10 A (30 mA) C.1.3 Ventiladores monofásicos 29 60 II/50 A II/50 A (300 mA) C.1.4 Ventiladores trifásicos 12,84 22 IV/20 A IV/20 A (300 mA) C.1.5 T.C. Monofásicas 124,4 131 II/125 A II/125 A (30 mA) C.1.6 T.C. Trifásicas 17,8 22 IV/20 A IV/20 A (30 mA) C.1.7 General Motores C.1.7.1 Motores comederos 17,8 44 II/32 A C.1.7.2 Motores regulación altura 38,7 60 II/50 A C.1.7.3 Motores trasportador 9,41 18 II/16 A II/80 A (300 mA) C.1.8 Motor ventanas 5,23 18 II/10 A II/10 A (300 mA) C.1.9 Bomba de refrigeración 5,68 18 II/10 A II/10 A (300 mA) C.1.10 Bomba hidráulica 5,55 18 II/10 A II/10 A (300 mA) Derivación individual 2 81,76 180 IV/125 A (ICP) IV/125 A (300 mA) C.2.1 Iluminación interior C.2.1.1 Iluminación almacén 2,2 18 II/16 A C.2.1.2 Iluminación luminarias 1 5,95 34 II/16 A C.2.1.3 Iluminación luminarias 2 5,95 34 II/16 A II/16 A (30 mA) C.2.2 Iluminación exterior 2,6 18 II/10 A II/10 A (30 mA) C.2.3 Ventiladores monofásicos 29 60 II/50 A II/50 A (300 mA) C.2.4 Ventiladores trifásicos 12,84 22 IV/20 A IV/20 A (300 mA) C.2.5 T.C. Monofásicas 124,4 131 II/125 A II/125 A (30 mA) C.2.6 T.C. Trifásicas 17,8 22 IV/20 A IV/20 A (30 mA) C.2.7 General Motores C.2.7.1 Motores comederos 17,8 44 II/32 A C.2.7.2 Motores regulación altura 38,7 60 II/50 A C.2.7.3 Motores trasportador 9,41 18 II/16 A II/80 A (300 mA) C.2.8 Motor ventanas 5,23 18 II/10 A II/10 A (300 mA) C.2.9 Bomba de refrigeración 5,68 18 II/10 A II/10 A (300 mA) Memoria 21 4.9. Cálculo de cortocircuitos Se calcula la intensidad de cortocircuito para la línea o circuito más desfavorable dentro de cada cuadro general, y se le aplica ese valor a todas las protecciones de la instalación. El poder de corte que deberán tener los interruptores automáticos magnetotérmicos serán como mínimo de: IC.1.5 0,0041)+0576,0( 2308,0 ⋅ == 2.982,17 A à3 kA IC.2.5 0,0041)+0648,0( 2308,0 ⋅ == 2670, 53 A à3 kA 4.10. Puesta a tierra Se opta por la colocación de cuatro picas de toma de tierra de 2 m de longitud, separadas una distancia de 2 m como mínimo en cada uno de los cuadros. El conductor de tierra que conectará las picas será de cobre con una sección de 35 mm2. 5. FONTANERÍA 5.1. Abastecimiento de la explotación El abastecimiento de agua de la explotación se garantiza mediante una toma de agua en parcela proveniente del término municipal de Robres, mediante una conducción hidráulica enterrada a lo largo de todo el camino desde el núcleo de población hasta la explotación. Para asegurarnos del suministro continuo y evitar posibles cortes de agua, instalaremos un depósito de chapa galvanizada en nuestra parcela, desde el cual se abastecerá toda la explotación. 5.2. Necesidades hídricas USOS CONSUMOS DIARIOS (litros) Pollos 0,3 · 50.000 = 15.000 Refrigeración 5 · 7.300 = 36.500 Tomas auxiliares 1.000 TOTAL 52.500 El consumo máximo de agua en un mes será de: Memoria 22 52.500 l/día · 31 días = 1.627.500 l/mes = 1.628 m3/mes Así pues, el depósito tendrá las siguientes dimensiones: - 12 m de radio - 4 m de altura 122 · p · 4 = 1809,55 m3 Suficiente para cubrir la demanda de agua en el mes más crítico (1628m3). 5.3. Instalación interior Se elevará toda el agua hasta el segundo piso del almacén 1 donde se encontraran 5 depósitos de poliéster de 2.000 l, y desde ahí se distribuirá el agua para las dos naves. Posteriormente tendremos las conducciones que van desde los depósitos de poliéster hasta los bebederos, el baño, las bombas de nebulización y tomas auxiliares, que constaran de tantas bifurcaciones y llaves de paso como sea necesario. Se instará un equipo de tratamiento de aguas para asegurar que el agua tenga la mejor calidad posible y para poder medicar cuando sea oportuno. Todas las conducciones de la instalación, tanto las interiores como las exteriores o enterrada, se resolverán con tubería de PEAD ∅ 32 PN10 (diámetro interior de 28 mm). 5.4. Dimensionado de la instalación de bombeo Para cubrir las necesidades de la instalación tanto en caudal como en altura manométrica, se necesita una equipo de bombeo que proporcione un caudal total de 2,19 m3/h y una altura de 11,71 m.c.a., así como un motor que desarrolle aproximadamente 0,15 CV. Con estos datos se elige de los diferentes catálogos comerciales un grupo electrobomba con la siguiente potencia: 1 CV ⋅ 0,736 = 0,736 KW à 0,736 KW / 0,8 = 0,92 Kva Memoria 23 6. VENTILACIÓN 6.1. Sistema de ventilación De todos los sistemas de ventilación posibles, el elegido para las naves del proyecto es un sistema de ventilación de depresión o extracción de aire por un costado, con entrada de aire por el contrario, comúnmente llamado sistema de ventilación cruzada. Se trata de un sistema ya clásico en avicultura, pero sin lugar a dudas uno de los más eficaces, si se hace un buen diseño de lo que van a ser entradas de aire y elección de los ventiladores, así como su distribución. Todo el sistema de ventilación, y también el de calefacción, ira gobernado por un ordenador autómata, que va tomando datos constantemente de las variables ambientales y regula en función de ellas cualquier parámetro para que los animales se encuentran las mejores condiciones para desarrollar su actividad. 6.2. Ventiladores elegidos Para la extracción de aire se ha adoptado un sistema mixto de ventiladores de gran caudal combinados con ventiladores de bajo caudal. Los ventiladores de bajo caudal se utilizaran para la ventilación mínima los primeros días de la crianza y cuando se requiera un mayor caudal de aire entrarán los ventiladores de grandes. Los aparatos elegidos son: - 9 Ventiladores trifásicos de caudal máximo 38.000 m3/h y potencia 1 CV - 9 Ventiladores monofásicos de caudal máximo 12.000 m3/h y potencia 0,75 CV Con lo que nos da un caudal de extracción máximo de 450.000 m3/h, suficiente en para los días más calurosos del verano. 6.3. Entradas de aire Se ha considerado apropiado destinar para la entrada del aire una superficie de 40 m2, en forma de ventanas, que serán de 2 m de longitud por 1 m de altura. Habrá una ventana por pórtico, estarán separadas del pilar 1,5 m y solo se colocarán en una de las paredes, ya que en la otra iran los ventiladores. Las ventanas están fabricadas de poliéster, además hay una malla para evitar la entrada de animales. Estas ventanas irán también gobernadas por el autómata, que conforme sean los Memoria 30 Nº 13. INSTALACIONES AUXILIARES Nº 14. DETALLE ZAPATAS Nº 15. DISTRIBUCIÓN APARATOS ELÉCTRICOS Nº 16. DIAGRAMA UNIFILAR 3. PLIEGO DE CONDICONES 4. PRESUPUESTO 1. MEDICIONES 2. CUADRO DE PRECIOS UNITARIOS 3. CUADRO DE PRECIOS DESCOMPUESTOS 4. PRESUPUESTO GENERAL 5. RESUMEN DEL PRESUPUESTO 5. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD 1. MEMORIA (ESS) 2. PLANOS (ESS) 3. PLIEGO DE CONDICONES (ESS) 4. PRESUPUESTO (ESS) Memoria 31 Fdo. CARLOS CONTE CUELLO Ingeniero Agrónomo Huesca, Marzo de 2012 ANEJO 1 Objeto y situación Anejo 1. Objeto y situación Página 2 de 4 ÍNDICE 1. OBJETO DE PROYECTO ................................................................................. 3 2. SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO ............................................................... 3 3. SOLAR Y SERVICIOS ...................................................................................... 4 3.1. Solar y características del terreo ........................................................... 4 3.2. Circunstancias urbanísticas ................................................................... 4 Anejo 1. Objeto y situación Página 3 de 4 1. OBJETO DE PROYECTO Se redacta el presente proyecto, “Construcción de una explotación avícola de pollos de engorde para 50.000 plazas, en Robres (Huesca)”. El objetivo del proyecto es únicamente el de presentarlo como trabajo de fin de carrera y terminar así los estudios de Ingeniero Agrónomo. Dicho proyecto no se llevara a cabo ni será ejecutado en ningún momento. Se dispondrá la documentación técnica que defina y valore las obras de cara a su ejecución, así como cierta documentación de cara al desarrollo de la actividad ganadera. Se proyecta unas instalaciones avícolas dotadas del equipamiento suficiente con el fin de optimizar los costes de producción y sacar la máxima rentabilidad a la explotación, de forma que pueda ser llevada con facilidad. La producción anual es de 300.000 pollos, repartidos en 6 crianzas y con una densidad media de 18 aves /m 2 . 2. SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO Se proyecta la instalación en una finca de cultivo de secano en el término municipal de Robres reflejada en el plano general de emplazamiento a la cual se accede por la carretera A-1211, en el tramo comprendido entre Robres y Senes de Alcubierre, a la altura del Km 20,5 de la misma, en un camino dirección Norte a 1,2 km desde la salida de la carretera. Polígono: 15 Parcela: 118 El emplazamiento cumple con la Normativa vigente en Aragón en lo que se refiere a explotaciones ganaderas, que rige el DECRETO 94/2009, de 26 de mayo, del Gobierno de Aragón, por el que se aprueba la revisión de las Directrices sectoriales sobre actividades e instalaciones ganaderas. Anejo 1. Objeto y situación Página 4 de 4 3. SOLAR Y SERVICIOS 3.1. Solar y características del terreno La finca donde se proyectan las instalaciones tiene una superficie de 3,17 Ha destinada al cultivo en secano de cereal de invierno (cebada), tratándose de un terreno arcilloso con poca pendiente. 3.2. Circunstancias urbanísticas Siguiendo las Normas Subsidiarias de ámbito Local y Autonómico la finca está declarada de ámbito rústico, lo que permite llevar a cabo la actividad ganadera y tiene la posibilidad de contar con tendido eléctrico y red de saneamiento. La normativa estipula que la construcción no superará los 7 metros de altura máxima constructiva y que las instalaciones no supondrán más del 20% de la superficie total de la parcela donde se va a construir.. Las naves construidas tendrán una orientación Noroeste-Sureste para evitar que la acción de los vientos dominantes (cierzo) no entren por las ventanas o dificulte la acción de los ventiladores. ANEJO 2 Legislación y normativa Anejo 2. Legislación y normativa Página 2 de 13 ÍNDICE 1. CLASIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD .............................................................. 3 2. NORMATIVA DE EMPLAZAMIENTO .............................................................. 3 3. MEDIDAS CORRECTORAS ................................................................................. 6 3.1. Estercolero .................................................................................................... 6 3.2. Fosa de cadáveres ......................................................................................... 8 3.3. Vado sanitario .............................................................................................. 9 3.4. Vallado .......................................................................................................... 9 4. NORMATIVA DE RESIDUOS GANADEROS .................................................... 10 4.1. Generalidades ............................................................................................... 10 4.2. Contaminación de los residuos .................................................................... 11 4.2. Normativa comunitaria ............................................................................... 12 Anejo 2. Legislación y normativa Página 3 de 13 1. CLASIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD Dentro del ámbito del Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas (R.A.M.I.N.P.), aprobado por Decreto 2414/1.961, del 30 de noviembre (B.O.E. n° 292, del 7 de Diciembre de 1.961 y corrección de errores en nº 57 de marzo de 1.962), modificado por Decreto 3492/1.964, de 5 de noviembre (B.O.E. 6 de noviembre), se encuentran comprendidas las actividades ganaderas que nos atañen en éste proyecto. Se trata de una norma estatal, de aplicación en todo el territorio nacional, cuyo objetivo es evitar que las instalaciones, establecimientos, actividades, industrias o almacenes, que genéricamente denomina "actividades", produzcan incomodidad, alteren las condiciones normales de salubridad e higiene del Medio Ambiente y ocasionen daños o riesgos a las personas y bienes. Así pues, para el proyecto de explotación avícola que nos ocupa, el RAMINP lo clasifica como "actividad molesta" por producir malos olores y estiércoles. En Aragón el DECRETO 94/2009, de 26 de mayo que aprueba la Directriz Parcial Sectorial sobre Actividades e Instalaciones Ganaderas, establece los criterios de aplicación del Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas (RAMINP) para el caso de actividades e instalaciones ganaderas, especialmente en lo relativo al emplazamiento y condiciones higiénico-sanitarias exigibles a las mismas. 2. NORMATIVA DE EMPLAZAMIENTO Según el DECRETO 94/2009, de 26 de mayo, del Gobierno de Aragón, por el que se aprueba la revisión de las Directrices sectoriales sobre actividades e instalaciones ganaderas, las distancias mínimas que debe cumplir la explotación objeto de proyecto son las siguientes: Anejo 2. Legislación y normativa Página 4 de 13 Distancias mínimas desde la instalación ganadera a elementos relevantes del territorio Elementos relevantes del territorio Distancia mínima Distancia en proyecto Carreteras 21 m 700 m CUMPLE Cauces de agua, lechos de ríos, y embalses 35 m 600 m CUMPLE Acequias y desagües de riegos 15 m 600 m CUMPLE Captaciones de agua 250 m 600 m CUMPLE Tuberías de abastecimiento 15 m 1.800 m CUMPLE Pozos no destinados a abastecimiento 35 m No hay en la zona CUMPLE Zona de baño reconocida 200 m No hay en la zona CUMPLE Zonas de acuicultura 100 m No hay en la zona CUMPLE Complejos turísticos 500 m No hay en la zona CUMPLE Viviendas de turismo rural 300 m No hay en la zona CUMPLE Monumentos 1000 m No hay en la zona CUMPLE Polígonos industriales 200 m No hay en la zona CUMPLE Industrias alimentarias 500 m No hay en la zona CUMPLE Industrias de transformación de animales muertos 1000 m No hay en la zona CUMPLE Anejo 2. Legislación y normativa Página 11 de 13 4.2. Contaminación de los residuos Cuestiones como la protección de las aguas, evitando escorrentías y filtraciones, el control de olores y contaminaciones atmosféricas, deben tenerse en cuenta a la hora de la utilización del estiércol en agricultura (Directiva 91/676) La experiencia demuestra que las contaminaciones más usuales son motivadas por 3 causas distintas: a) Vertidos directos por actitudes irresponsables, cuando el productor ve superada la capacidad de almacenaje del estercolero y faltan tierras para su utilización agrícola. b) Dispersión del estiércol en forma y lugares inadecuados, con las siguientes percolaciones y lixiviaciones. c) Saturación de la capacidad de absorción de los terrenos por desproporción de abonado en relación a sus características agronómicas. Contaminación por infiltración: El único elemento que formando parte de los residuos ganaderos, puede alcanzar las masas de agua subterráneas, es el nitrógeno. El Nitrógeno se encuentra en tres fracciones: - Mineral. - Orgánico mineralizable -Orgánico residual. Tan sólo entre el 50 y el 60 % del Nitrógeno mineralizado es utilizado por las plantas y ésta utilización es mayor o menor según se realiza el aporte en primavera o en otoño. El resultado práctico es que del nitrógeno que queda en los suelos, por no ser extraído, parte será utilizado por las plantas y otra parte sufrirá un proceso de infiltración. La infiltración de estos porcentajes de nitrógeno en residuos ganaderos de pollos, supone la presencia de Nitritos y Nitratos en las masas de agua de capas inferiores, imposibilitando su utilización para el suministro de agua potable. Anejo 2. Legislación y normativa Página 12 de 13 Contaminación por escorrentía: La escorrentía se produciría cuando se aportasen residuos ganaderos en grandes cantidades, en suelos prácticamente saturados o en suelos impermeables. Cuando se realiza el vertido en suelos impermeables o poco permeables, la carga orgánica de los residuos ganaderos alcanzará las masas de aguas superficiales. 4.3. Normativa comunitaria Según el DECRETO 94/2009, de 26 de mayo, de la D.G.A. el titular de la explotación ganadera deberá disponer de suelo agrícola cultivado suficiente para asimilar los estiércoles generados por la actividad, justificándose, según criterios técnicos la producción de estos residuos y las dosis de aplicación ambientalmente asumibles en función de las características agroclimáticas de la zona y cumpliendo, cuando sea de aplicación, con lo establecido en la Directiva 91/676/CEE, transpuesta al Ordenamiento Jurídico español por RD. 261/96 de 16 de febrero. Como condiciones más restrictivas que equivaldría a suponer como una "zona vulnerable" la que sobrepase con una cantidad de estiércol por hectárea que aportasen cantidades superiores a los 170 Kg de Nitrógeno. Se va a calcular ahora la superficie mínima de terreno agrícola necesaria para que no se produzcan problemas de lixiviación de Nitrógeno tal y como estipula la Normativa Comunitaria anteriormente mencionada. En el Anexo I del DECRETO 94/2009, de 26 de mayo, aparece una tabla de producción de N por plaza y año de las diferentes especies animales. Para el caso de pollos de engorde (broilers) se fija en 0,2 kg N/pollo y año, por lo tanto, la superficie mínima disponible para el vertido de estiércol será: (0,2 · 50.000)/170 = 58,82 ha Anejo 2. Legislación y normativa Página 13 de 13 Calculo de cantidad de estiércol vertido por hectárea para 170 kg N/ha: - Densidad media del estiércol: 560 kg/m³ - Producción de N por plaza y año: 0,2 kg N/pollo y año - Producción de estiércol en un año: 1065 m3 de estiércol/año - Cantidad de N en estiércol: 8 kg N/m3 estiercol 1065 m3 estiércol/58,82 ha = 18,1 m3 estiércol/ha 1065 m3 · 560 kg/m3/58,82 ha = 10.140 kg estiércol/ha ANEJO 3 Cálculos constructivos Anejo 3. Cálculos constructivos Página 2 de 25 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 4 2. CÁLCULO DE LAS CORREAS DE CUBIERTA ................................................ 5 2.1. Cálculo de las acciones características ....................................................... 6 2.2. Elección de las correas ................................................................................. 8 3. CÁLCULO DE LA CIMENTACIÓN DE LA NAVE ........................................... 8 3.1. Condicionantes ............................................................................................. 8 3.2. Cálculo del pórtico de la nave ..................................................................... 9 3.3. Características mecánicas de la nave ......................................................... 9 3.4. Dimensionado de las zapatas de la nave ..................................................... 10 3.5. Cálculo de la armadura de las zapatas ....................................................... 13 4. ARRIOSTRAMIENTOS ......................................................................................... 15 4.1. Cálculo de la armadura longitudinal ......................................................... 16 4.2. Recubrimiento y canto útil .......................................................................... 16 5. CÁLCULO DE LA SOLERA DE LA NAVE ........................................................ 16 6. CONSTRUCCIÓN DE ALMACENES .................................................................. 17 6.1. Construcción del almacén 1 ........................................................................ 17 6.2. Construcción del almacén 2 ........................................................................ 19 7. CIMENTACIÓN DE LOS SILOS .......................................................................... 19 7.1. Dimensionado de las zapatas ....................................................................... 20 7.2. Cálculo de la armadura de las zapatas ....................................................... 22 Anejo 3. Cálculos constructivos Página 3 de 25 8. CONSTRUCCIÓN DEL ESTERCOLERO ........................................................... 24 9. CONSTRUCCIÓN DE LA FOSA DE CADÁVERES .......................................... 25 10. CIMENTACION DEL TANQUE DE GAS ......................................................... 25 11. CONSTRUCCIÓN DEL BADÉN DE DESINFECCIÓN ................................... 25 Anejo 3. Cálculos constructivos Página 4 de 25 1. INTRODUCCIÓN En este anejo se realiza una descripción y cálculo de todos los elementos estructurales que componen la explotación. Para el cálculo estructural es necesario conocer las acciones o cargas características que van a soportar cada uno de los diferentes elementos estructurales, basándose en las siguientes normas constructivas. - Documento Básico SE-AE de “Seguridad estructural” y “Acciones en la edificación”, que para este caso se consideran las siguientes acciones: · Acciones permanentes: peso propio · Acciones variables: viento, nieve y uso · Acción del terreno: producida por el empuje del terreno, se considera en las zapatas, soleras y muros de cimentación La nueva explotación constará de dos naves, cuyo eje longitudinal tendrá una orientación Noroeste-sureste, con dimensiones interiores de 100 x 14 m, teniendo una superficie útil de 1.400 m² cada una. Cada nave tendrá un almacén situado en el extremo sureste con diferentes dimensiones: en la nave 1 (principal) el almacén tendrá dos pisos, ya que en la parte de arriba se situara los depósitos de poliéster para abastecer de agua a las dos naves, y en la parte de abajo contara con la oficina, aseo, sala de pesaje y el almacén propiamente dicho. La nave 2 contara con un almacén del mismo tamaño que el anterior pero de una sola planta y sin oficina ni baño, pero con sala de pesaje. Las dimensiones de todas las salas se describen a continuación: NAVE 1 NAVE 2 Almacén Nave Almacén Nave Almacén Oficina Aseo Sala pesaje Sala depósitos 1.400 m2 Almacén Sala pesaje 1.400 m2 23 m2 6 m2 6 m2 6 m2 35 m2 35 m2 6 m2 41 m2 abajo y 35 m2 arriba 41 m2 El estercolero tendrá unas dimensiones de 35 x 10 x 3 m de altura, con un volumen útil de 1.050 m³, calculado en el anejo de legislación. Se realizara con solera de hormigón armado. Además dispone de una fosa de decantación para recoger Anejo 3. Cálculos constructivos Página 5 de 25 lixiviados y donde evacuara la red de saneamiento del almacén, con un volumen total de 150 m3 (5 m x 10 m x 3 m). El dimensionado de la fosa de cadáveres está regulado por El DECRETO 94/2009, del Gobierno de Aragón y tendrá un volumen de 10 m³. En la cara Sureste de la nave se situarán los silos de pienso junto a la báscula de pesaje. Estos se apoyaran en una solera de hormigón armado. La explotación también contara con un tanque de gas, que descansara sobre solera de hormigón armado, un tanque prefabricado de chapa galvanizada y enterrado para el suministro de agua con un radio de 12 metros y 4 de profundidad, y finalmente con un badén de desinfección en la entrada de la explotación. ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS Cada nave contara con pórticos prefabricados de hormigón de 14 m de luz interior, con una altura útil mínima de 3 m y de 5,1 m de máxima, con pendiente del 30%. La separación entre pórticos será de 5 m. Los cerramientos serán de hormigón prefabricado con 5 cm de espuma de poliestireno como aislante, y con un espesor total de 16 cm. En un lado de la nave irán ventanas de dimensiones 2 x 1 m, una entre pórtico y pórtico (20), y en el lado opuesto irán colocados los ventiladores de diferente caudal. Para la cubierta, se opta por correas de hormigón prefabricado con 1 m de separación, y como cerramiento chapa tipo panel sándwich con espuma de poliuretano como aislante. Una vez descrito el conjunto general de la explotación, se procede a calcular los distintos elementos que la componen. 2. CÁLCULO DE LAS CORREAS DE CUBIERTA Para definir al contratista de la obra el tipo de correas a instalar se calculará el momento flector máximo que deban soportar éstas en función de las cargas a considerar sobre las correas de cubierta. La separación entre correas será de 1m ya que el cerramiento de cubierta será de panel sándwich con placas de 1 m de ancho. Anejo 3. Cálculos constructivos Página 6 de 25 2.1. Cálculo de las acciones características Acciones gravitatorias Cargas - Peso propio de la vigueta (HEB 120): 27 kg/m - Cubierta de panel sándwich y anclajes (estimada): 10 kg/m² ∙ 1 m = 10 kg/m Sobrecargas - Nieve (Robres, zona 2: altitud 400 m.s.n.m.): 0,6 KN/m² ∙ 1 m = 0,6 KN/m = 61,2 kg/m - Uso (cubierta accesibles únicamente para conservación, pendiente = 30%): 1,5 KN = 152,9 kg (carga concentrada en el punto más desfavorable) =× × =m mm kg Uso 1 56,14 9,152 2,1 kg/m Acciones del viento Según el Documento Básico SE - AE, la acción del viento se calculara como: qv = qb · ce · cp qv = acción del viento o presión estática (kg/m2) qb = presión dinámica del viento que depende de la zona geográfica (kg/m2) ce = coeficiente de exposición, variable en altura. cp = coeficiente eólico o de presión, depende de la forma y orientación de la nave qb = 0,52 KN/m2 = 53 kg/m2 (en Robres, perteneciente a zona C) ce = 2,4 (altura 5,2 m, terreno rural llano) CALCULO DEL COEFICIENTE DE PRESIÓN (CP) - Fachada barlovento (D): SD = 100 · 3 = 300 m2 > 10 m2 h = 3 + 7 · 0,2873 = 5,1 m interpolar entre 0,7 y 0,8: Anejo 3. Cálculos constructivos Página 7 de 25 d = 14 m cpe = 0,714 h/d = 5,1/14 = 0,36 (esbeltez) qv = 53 kg/m2 ∙ 2,4 ∙ 0,714 = 90,82 kg/m2 - Fachada sotavento (E): SE= 100 · 3 = 300 m2 > 10 m2 h = 3 + 7 · 0,2873 = 5,1 m interpolar entre -0,3 y -0,5: d = 14 m cpe = -0,329 h/d = 5,1/14 = 0,36 (esbeltez) qv = 53 kg/m2 ∙ 2,4 ∙ (- 0,329) = - 41,85 kg/m2 - Viento en cubierta: Zona S (m2) CP1(Succión) CP2(Presión) qv1 Succión (kg/m) qv2 Presión (kg/m) F 2,7 -1,31 0,7 - 166,63 89,04 G 98,6 -0,5 0,7 - 63,6 89,04 H 596 -0,2 0,4 - 25,44 50,88 I 596 -0,4 0 - 50,88 0 J 104 -0,5 0 - 63,6 0 MAYORACIÓN Y COMBINACIÓN DE ACCIONES Comprobación para estados limites últimos (ELU) para situación persistente según NBE-EA-95 Acción Valor (kg/m) Coef. ponderación Acción ponderada (kg/m) Cubierta 10 1,33 13,3 Correas 27 1,33 18,33 Nieve 61,2 1,5 91,8 Uso 2,1 1,5 3,15 Viento 166,63 1,5 249,95 Total 295,41 376,56 Anejo 3. Cálculos constructivos Página 14 de 25 Recubrimiento y canto útil: Aplicaremos el artículo 37.2.4 de la EHE que nos indica que para un ambiente de exposición IIa le corresponden 25 mm + margen de 10 mm. Con este recubrimiento y con los redondos de f 20 mm. Le corresponderá un recubrimiento de: rnom = rmin + Δr = 25 + 10 = 35 mm ≈ 4 cm Canto útil = canto total – rnom – (farm/2) – festribo = 200 – 4 – (2/2) – 2 = 193 cm Finalmente colocaríamos 14 redondos de 20 mm de diámetro cada uno, a una distancia de 13 cm entre los mismos. Distancia entre barras Para asegurarnos que esta separación es correcta según la normativa, se debe cumplir (artículo 66.4.1 de la EHE): - 1,25 veces el tamaño del árido (árido usado de 40 mm) - > 20 mm - > Ø de la barra mayor Vemos que cumple todas las premisas. ARMADURA TRANSVERSAL Capacidad mecánica mínima: As ³ 0,04 ∙ Ac ∙ (fcd / fyd) = 0,04 · 150 · 120 · 166,67 / 4.434,8 = 27 cm² Cuantía geométrica mínima: As ³ 0,0018 (150 · 120) = 32,4 cm² Tomaremos el valor de cuantía geométrica mínima porque es el caso más restrictivo, As = 32,4 cm². Si elegimos barras de acero de 20 mm de diámetro, necesitaremos: As= (π ∙ D2)/4 = (π ∙ 22)/4 = 3,14 cm2 Anejo 3. Cálculos constructivos Página 15 de 25 32,4 cm² / 3,14 cm2 = 10,31 à 11 redondos aproximadamente. Recubrimiento y canto útil: Aplicaremos el artículo 37.2.4 de la EHE que nos indica que para un ambiente de exposición IIa le corresponden 25 mm + margen de 10 mm. Con este recubrimiento y con los redondos de f 20 mm. Le corresponderá un recubrimiento de: rnom = rmin + Δr = 25 + 10 = 35 mm ≈ 4cm Canto útil = canto total – rnom – (farm/2) – festribo = 150 – 4 – (2/2) – 2 = 143 cm Finalmente colocaríamos 11 redondos de 20 mm de diámetro cada uno, a una distancia de 13 cm entre los mismos. Distancia entre barras Para asegurarnos que esta separación es correcta según la normativa, se debe cumplir (artículo 66.4.1 de la EHE): - 1,25 veces el tamaño del árido (árido usado de 40 mm) - > 20 mm - > Ø de la barra mayor Vemos que cumple todas las premisas. En estas zapatas que están destinadas a soportar los esfuerzos del pórtico, para realizar la unión con éste se dejara un hueco del tamaño de la base del pórtico (0,35 x 0,7 m) con 4 redondos de armadura donde se insertara el pórtico. Previa colocación del hormigón, se dispondrá de unos separadores de la armadura, y una capa de hormigón de limpieza de 10 cm. 4. ARRIOSTRAMIENTOS Las piezas de atado o riostras, son las vigas que unen las zapatas de cimentación, de las cuales se calculara su armadura longitudinal, su recubrimiento y canto útil. Las riostras tienen una sección de 40 x 40 cm y una longitud de 3,5 m ya que cada zapata se introduce en la luz del pilar 75 cm. Anejo 3. Cálculos constructivos Página 16 de 25 4.1. Cálculo de la armadura longitudinal As ³ 0,15 ∙ Ac ∙ (fcd / fyd) = 0,15 · 40 ∙ 40 · 166,67 / 4.434,8 = 9 cm² fcd = fck / gc = 250 / 1,5 = 166,66 kg/cm² fyd = fyk / gs = 5100 / 1,15 = 4.434,8 kg/cm² Estos 9 cm² se cubren holgadamente con 4 redondos de f 20 mm. Como armadura transversal se colocaran estribos de f 6 mm cada 30cm. 4.2. Recubrimiento y canto útil Aplicamos el artículo 37.2.4 de la EHE. Se trata de un ambiente IIa con lo que el recubrimiento que implica es 25 mm + 10 mm de margen = 35 mm, con lo que adoptaremos un recubrimiento de: rnom = rmin + Δr = 25 + 10 = 35 mm ≈ 4 cm Canto útil = canto total – rnom – (farm/2) – festribo = 40 – 4 – (2/2) = 35 cm 5. CÁLCULO DE LA SOLERA DE LA NAVE La solera de las naves y almacenes será completamente horizontal, sin pendiente. Primero se extraerá la tierra vegetal y luego se compactara el terreno. Seguidamente se aportara primero 15 cm de zahorras y después 15 cm de hormigón HA-25/B/20/II sobre un mallazo electrosoldado de acero B-500S de 15 x 15 cm y f 6 mm. Anejo 3. Cálculos constructivos Página 17 de 25 6. CONSTRUCCIÓN DE ALMACÉNES En cada una de las granjas se va a levantar un almacén de distintas dimensiones: Almacén 1 Almacén 2 Almacén Oficina Aseo Sala pesaje Sala depósitos Almacén Sala pesaje 23 m2 6 m2 6 m2 6 m2 35 m2 35 m2 6 m2 41 m2 abajo y 35 m2 arriba 41 m2 6.1. Construcción del almacén 1 El almacén 1 es el principal y más grande de los dos. Tiene dos pisos, ya que el piso de arriba albergara los 5 depósitos de poliéster de 2.000 litros cada uno para el suministro de agua de ambas naves, con el fin de conseguir los 3,5 m.c.a. que necesitan los bebederos de tetina. Cuatro de ellos se emplearan para los bebederos (dos para cada nave) y el otro para disponer de agua para el baño, el equipo de refrigeración y tomas auxiliares. Mediante una conducción enterrada se llevara el suministro de agua de una a otra nave. En la parte de abajo contara con aseo, oficina, sala de pesaje y el almacén propiamente dicho con el fin de albergar los cuadros de mando, el equipo de refrigeración, el grupo electrógeno y los accesorios necesarios. En el piso de arriba irán colocados 3 depósitos de poliéster con capacidad de 2.000 litros cada uno para conseguir la presión necesaria para los bebederos de tetina (3,5 m.c.a.). Dos de ellos se emplearan para los bebederos y el otro para disponer de agua para el baño, el equipo de refrigeración y tomas auxiliares. Este almacén estará hecho con el mismo material que la nave, es decir, tendrá los cerramientos de hormigón prefabricado con capa de aislante de espuma de poliestireno, apoyados en riostra corrida por todo su perímetro de 40 x 40 cm. El segundo piso estará sustentando con un forjado consistente en viguetas de hormigón prefabricado separadas 1 m más bovedilla y una capa de hormigón de 5 cm con un mallazo de 15 x 30 cm de 4 mm de diámetro. La cubierta se resolverá igual que la parte destinada para los animales, es decir, será una cubierta a un agua de 7,3 m, con una pendiente del 30 % con correas de hormigón prefabricado con 1 m de separación, y como cerramiento chapa tipo panel sándwich con espuma de poliuretano como aislante. Las correas serán las mismas Anejo 3. Cálculos constructivos Página 18 de 25 porque tienen que aguantar las mismas acciones y la separación entre los dos pórticos del almacén es la misma que entre los pórticos de la nave, 5 m. CÁLCULO DEL FORJADO Se va a calcular el tipo de vigas de hormigón prefabricado que se pondrán en el forjado del 2º piso en el almacén 1, así como el tipo de pórtico a colocar, según las cargas que tengan que soportar. Necesitamos saber la carga por m2 que se va a dar en el piso superior que se desglosa en: - Forjado de 25 cm de espesor (aprox.): 280 kg/m² - Cargas de uso: 100 kg/m² - 5 depósitos poliéster 10.000 kg /35m²: 285 kg/m² TOTAL 665 kg/m2 Momento flector máximo mayorado Qу = 665 kg/m2 ∙ 1 m = 665 kg/m Consideraremos la viga como biapoyada siguiendo un momento flector de: Mz = (Qy ∙ l²) / 8 = (665 ∙ 7.3²) /8 = 4.430 kg ∙ m Así necesitaremos unas vigas de hormigón prefabricado capaces de soportar 4.430 kg ∙ m. CÁLCULO DEL PÓRTICO Los pórticos para el almacén serán diferentes del resto de pórticos para la nave, ya que serán a un agua, y tendrán que aguantar las cargas de la cubierta y del forjado. Las cargas a aguantar serán: - Acciones cubierta: 1.335 kg/mà .............. 667,5 kg/m cada pórtico - Cargas forjado: (665 kg/m2 ∙ 5 m)/2à ...... 1662,5 kg/m cada pórtico Anejo 3. Cálculos constructivos Página 19 de 25 - Totalà ....................................................... 2.330 kg/m Con estos datos el contratista elegirá el pórtico que mejor se ajuste a la obra. Las dimensiones y formas del pórtico se pueden ver en el plano correspondiente. 6.1. Construcción del almacén 2 Este almacén es de solo un piso, por lo que su construcción resulta mucho más fácil. Solo contara con una sala para el pesaje y el almacén propiamente dicho para albergar los cuadros de mando, el equipo de refrigeración y los accesorios necesarios. La cubierta y los cerramientos serán exactamente iguales que en el almacén 1, por lo tanto se resolverá de la siguiente manera: - Cerramientos de hormigón prefabricado con capa de aislante de espuma de poliestireno, apoyados en riostra corrida por todo su perímetro de 40 x 40 cm. - La cubierta a un agua de 7,3 m, con una pendiente del 30 % con correas de hormigón prefabricado con 1 m de separación, y como cerramiento chapa tipo panel sándwich con espuma de poliuretano como aislante -La solera será de hormigón 7. CIMENTACIÓN DE LOS SILOS Cada nave contara con dos silos para almacenar el pienso de los animales. Estos silos descansaran sobre una solera de hormigón, cuya cimentación se resuelve mediante zapatas aisladas bajo cada uno de los pilares de sustentación. Se considerará en cada uno de los pilares las siguientes condiciones de carga: - Reacciones en el empotramiento, resultante de las condiciones de carga: El peso de cada uno de los silos que se proyectan es de 1.400 kg. Su capacidad máxima es de 11.800 kg, luego en cada una de las patas actuará: (11.800 + 1.400) / 4 = 3.300 kg será la carga axil sobre el pilar Anejo 3. Cálculos constructivos Página 20 de 25 En el empotramiento también aparecerán una cortante y un momento flector originados por el viento. Como ya se ha calculado anteriormente, la acción del viento es de 90,82 kg/m² en cubierta. Los silos que se van a instalar tienen un diámetro de 2,1 m y 5 m de altura en el tronco principal, visto de perfil tienen una superficie aproximada de 5 x 2,1 m por lo que la carga del viento será de: 90,82 kg/m² · 10,5 m² = 953,61 ≈ 954 kg 954 Kg / 4 patas = 238,5 kg / pata de esfuerzo cortante Aplicado el cortante del viento en el centro de gravedad del silo que dista 4,5 m del empotramiento, el momento flector en el empotramiento será de: 238,5 kg · 4,5 m = 1.073,25 kg · m Así en el empotramiento tendremos las siguientes reacciones calculadas: - Momento flector (My) = 1.073,25 kg · m - Esfuerzo axil (N) = 3.300 kg - Esfuerzo cortante (V) = 238,5 kg 7.1. Dimensionado de las zapatas Una vez confirmado que los pilares cumplen las exigencias a resistencia y a pandeo, faltará por proyectar las zapatas de cimentación para que absorban los esfuerzos antes calculados, comprobando que cumplen vuelco y deslizamiento, así como determinar el armado de la misma. Los valores de los esfuerzos a considerar sobre la zapata son: - Momento flector (My) = 1.073,25 kg · m - Esfuerzo axil (N) = 3.300 kg - Esfuerzo cortante (V) = 238,5 kg Se predimensiona la zapata para cada uno de los cuatro pilares del silo, de dimensione 1m x 1m x 1m. Anejo 3. Cálculos constructivos Página 21 de 25 COMPROBACIÓN A VUELCO Estableciendo el equilibrio respecto al borde inferior de la zapata y con un coeficiente de seguridad al vuelco de 2 tendremos: Pzapata = 2.500 kg/m³ · 1 m · 1 m · 1 m = 2.500 kg M estabilizante = (3300 + 2500) · 0,5 = 2.900 kg · m M volcador = (238,5 kg · 1 m) + 1.073,25 kg · m = 1.311,75 kg · m 221,2 75,311.1 900.2 volM est M >== à CUMPLE COMPROBACIÓN AL DESLIZAMIENTO Calcularemos las fuerzas que estabilizan la zapata y las que favorecen al deslizamiento con un coeficiente de seguridad del 1,5. F deslizante = Esfuerzo cortante (V) = 238,5 kg F estabilizadora = µ · N = tag 25º (3.300 + 2.500) = 2.705 kg µ terreno arcilloso = tag 25º 5,134,11 5,238 705.2 V est F >== à CUMPLE COMPROBACIÓN A TENSIÓN ADMITIBLE POR EL TERRENO Para comprobar la tensión admisible por el terreno será necesario conocer el tipo de distribución de tensiones en la base de la zapata, pudiendo ser: - Homogénea: e = 0 - Trapecial: e < a/6 - Triangular: e > a/6 Siendo “e” el valor de la excentricidad y “a´” la longitud de la zapata: Anejo 3. Cálculos constructivos Página 22 de 25 e = Mv / N = (1069,375 kg · m) / (3.300 + 2.500) = 0,184375 m a/6 = 0,166 à 0,184375 > a/6 à Distribución triangular. 225,1 100)4375,182100(3 800.54 b´ e) 2 - (a´ 3 4= ××-× × = ××× ×Nd kg / cm2 σ admisible = 1,25 · σ terreno = 1,25 · 1,5 = 1,875 kg / cm2 σ max < σ admisible à1,225 kg / cm2 < 1,875 kg / cm2 à CUMPLE 7.2. Cálculo de la armadura de las zapatas El cálculo de la armadura de las zapatas se hará por cuantía geométrica mínima, ya que al calcular las zapatas de la nave se ha visto que es la regla más restrictiva. La EHE establece unas cuantías geométricas mínimas, que en el caso del acero B-500S corresponde a la siguiente área mínima de acero: As > 0,0018 · b · h As = 0,0018 · 100 cm · 100 cm = 18 cm² Tomando este valor de acero, vamos a la tabla de capacidades mecánicas de las barras corrugadas de acero B-500S. Armando con 6 redondos de diámetro 20 mm, se cumple la cuantía geométrica mínima: A total = 6 redondos · π · r² = 6 · 3,14 · 1² = 18,85 cm2 > 18 cm². Al tratarse de una zapata cuadrada, la distribución de la armadura será uniforme y paralela a los dos lados de la zapata, doblando los extremos en ángulo recto y dejando un canto útil a cada lado de los extremos de la zapata. Canto útil y recubrimiento Para determinar el canto útil, antes se debe definir el recubrimiento mínimo para la armadura de la zapata. Anejo 3. Cálculos constructivos Página 23 de 25 Se aplica el artículo 37.2.4 de la EHE que nos indica que para un ambiente de exposición IIa le corresponden un recubrimiento mínimo de 25 mm y un margen de 10 mm, con lo que tenemos: rnom = rmin + Δr = 25 + 10 = 35 mm ≈ 4cm Con lo que adoptamos un requerimiento de 4 cm., ahora siguiendo la normativa calcularemos el canto útil, que será: Canto útil = canto total – rnom – (farm/2) – festribo = 100 – 4 – (2/2) – 2 = 93 cm Entonces tenemos que colocar 6 redondos Ø 20 mm en 93 cm., es decir, cada redondo estará separado 15 cm. Separación entre armaduras Para asegurarnos que esta separación es correcta según la normativa, se debe cumplir (artículo 66.4.1 de la EHE): - 1,25 veces el tamaño del árido (árido usado de 40 mm) - > 20 mm - > Ø de la barra mayor Vemos que cumple todas las premisas. Armadura de anclaje Lo siguiente que se debe hacer es determinar los anclajes de los extremos. Para determinar estos anclajes nos basamos en el artículo 66.5.1. de la EHE, el cual caracteriza a las zapatas como posición I, y dice que la longitud neta de anclaje no podrá adoptar valores inferiores al mayor de los tres siguientes: - 10 Ø - 15 cm. - La tercera parte de la longitud básica de anclaje (1bl) barras traccionadas y los dos tercios de dicha longitud para barras comprimidas. Para la posición I: 1bl = m · Ø2 > (fyk/20) · Ø Siendo: Anejo 4. Instalación eléctrica 5 Se dispondrá de un centro de transformación de alta tensión que alimentara a la red de baja tensión de toda la explotación, proporcionando una tensión nominal trifásica de 400-230 V a una frecuencia de 50 Hz. El transformador se dispondrá bajo una caseta prefabricada construida para tal fin en las inmediaciones de la parcela donde está ubicada la explotación. Como ya hemos indicado anteriormente, la compañía se hace responsable de ambas instalaciones. 3.2. Caja de Protección y Medida (CPM) Es la caja que aloja los elementos de protección y, en este caso, también el equipo de medida (contadores), debido a que solo hay un único usuario. Por lo cual no existe en la instalación línea general de alimentación. Se instala según ITC-BT-13. El equipo de medida se instala junto con los elementos de protección en el interior de un armario estanco, aislante y precintable (IP 43; IK 09) ubicado en la puerta de entrada de la explotación, junto al transformador. A continuación se muestra una imagen de una caja de protección modelo. Anejo 4. Instalación eléctrica 6 3.3. Derivación individual Será el circuito que enlace la Caja de Protección y Medida (CPM) con el Cuadro General de Mando y Protección (CGMP). Se instalará de acuerdo con ITC-BT-15. En nuestro caso, al tener 2 naves iguales en la explotación, se instalarán dos cuadros generales de protección y medida, uno en cada nave y de similares características. Por lo que tendremos dos derivaciones individuales. Se realizarán con conductores aislados en el interior de tubos enterrados. Atravesarán la fachada del almacén de cada nave con el fin de conectar con los cuadros generales de ambas naves situados dentro de los mismos, tal y como muestra el plano correspondiente a la distribución de aparatos eléctricos. El tramo enterrado se llevará a cabo según el esquema de la siguiente figura: 3.4. Cuadro general de mando y protección (CGMP) Como ya se ha descrito antes, se instalará un Cuadro General de Mando y Protección (CGMP) en cada nave, que se alojaran en el interior del almacenen. Se deberá tener en consideración la ITC-BT-17. El CGMP consistirá en un armario de PVC, equipado con placa de montaje, estanco (grado de protección mínimo IP 30 e IK 07), de medidas suficientes para contener los elementos de maniobra y protección necesarios e impedir que puedan producirse elevaciones peligrosas de temperatura. Anejo 4. Instalación eléctrica 7 La serie de dispositivos de mando y protección que se ubicarán en el cuadro son los siguientes: - Un interruptor de control de potencia (ICP), que se ubicará en un compartimiento independiente dentro del cuadro. - Interruptores diferenciales de protección contra contactos indirectos por cada circuito. - Un interruptor diferencial general. - Protecciones magnetotérmicas, consistentes en dispositivos de corte omnipolar contra sobrecargas y cortocircuitos para cada uno de los circuitos interiores (PIAs). Desde el CGMP y por mediación de los correspondientes circuitos se llevará la potencia hasta los receptores finales de la instalación, ya sean de alumbrado o de fuerza. 3.5. Conductores y canalizaciones Todos los conductores utilizados para la instalación interior serán de cobre con aislamiento de polietileno reticulado (XLPE), armonizados y no propagadores de la llama. Tendrán una tensión nominal 0,6/1 kV y serán instalados bajo tubo en montaje superficial o empotrados en obra, en base a la configuración B o B2 según la ITC-BT- 19. Para los cálculos se considera la configuración B2 (cables multiconductores), ya que llevan menor intensidad con la misma sección. De esta forma, en obra se podrá optar por una u otra opción. Determinados conductores se ejecutarán en obra enterrados a 70 cm para simplificar el montaje. La tabla utilizada en estos casos se especifica en el apartado de cálculo de los conductores. Las canalizaciones serán de tubo plástico. Los tubos y cajas se montarán conforme al vigente Reglamento Electrotécnico. En las uniones se garantizará al menos una estanqueidad IP 44. Los elementos de fijación serán de tipo polímero. En los locales húmedos se adoptará una estanqueidad mínima IP 55. 3.6. Receptores En los apartados 4 y 5 del presente anejo figuran los cálculos y datos referentes a los receptores de alumbrado y fuerza, respectivamente. Anejo 4. Instalación eléctrica 8 En cuanto a las tomas de corriente, se instalarán tomas trifásicas y monofásicas repartidas estratégicamente por cada una de las dos naves de la explotación. Los dos tipos dispondrán de toma de tierra y tendrán una intensidad nominal de 16 A. 4. CÁLCULO DE LA ILUMINACIÓN En este apartado se va a calcular la iluminación interior de las naves, puesto que la iluminación exterior no hace falta calcularla, ya que la actividad de la explotación se lleva a cabo dentro de las naves y no fuera, y simplemente se colocan para iluminar un poco la entrada de las naves. Lo mismo pasa con los demás cuartos, como son los almacenes, las salas de bascula, la oficina y el aseo. Bastara con una iluminación mínima. De este modo, se opta para la iluminación exterior por lámparas de vapor de sodio de alta presión de 150 W (14.000 lm), y se colocaran encima de la puerta principal de ambas naves y del almacén. También se colocara otra lámpara en la puerta de entrada de la explotación, junto a la verja. Es decir un total de 5 lámparas, dos en cada nave y una en la entrada. En las otras salas se colocaran fluorescentes de las mismas características que los de la nave (una sola barra de 36 W) donde su distribución se recoge en el plano nº 15 llamado distribución de aparatos eléctricos, y que además se encuentran resumidos en la tabla 1, resumen de iluminación. Dentro de las naves las luminarias van a ir atornilladas a las jácenas de los pórticos, quedando a 4,5 m del suelo de la nave, consideraré al suelo de la nave como el plano de trabajo, ya que es por donde se van a mover los animales. Al ser la altura interior de la nave de unos 5 m en el punto más alto, he optado por instalar tubos fluorescentes como mejor opción, con las siguientes características: - Alta eficacia luminosa: 90 lm/w - Precisan cebador, balasto y condensador - Vida media: 7.500 horas - Temperatura color: 2.700 – 6.500 K (luz bastante blanca) - Índice de rendimiento cromático (I.R.C.): 60-98 - Potencia: 36 w. - Flujo luminoso: 3.250 lm Anejo 4. Instalación eléctrica 9 Para el cálculo de la iluminación interior de las naves se utiliza el método del flujo, que permite determinar el número de lúmenes necesario y una vez conocido calcular el número de lámparas y su distribución. El proceso a seguir viene dado por los siguientes pasos: 1) Elección del nivel de iluminación recomendado en cada caso. En nuestro caso, según los programas de iluminación recomendados para broilers, necesitaremos una iluminación máxima de 20 lux. 2) Altura de colocación de las luminarias. Cuando la luminaria está empotrada, ésta altura equivale a la altura del local (H). En luminarias suspendidas la altura óptima se determina a partir de la siguiente fórmula: h = 4/5 h’ Donde: - h: Distancia entre plano de trabajo y luminarias. - h’: Distancia entre plano de trabajo y techo. Como ya hemos dicho nuestros fluorescente irán empotrados a las jácenas de los pórticos a una altura de 4,5 m, por lo tanto h = 4,5 m. 3) Cálculo del índice K del local: K )( bah ba )14100(5,4 14100 2,73 Donde: - K: Índice del local. - a, b: Dimensiones de la planta del local. - h: Distancia entre plano de trabajo y luminarias 4) Determinación del rendimiento de la luminaria (ηL): ηL = 0,85, estimado. 5) Tipo de luminaria según el porcentaje de flujo luminoso, que depende de la altura del local: Anejo 4. Instalación eléctrica 10 - Intensiva: > 10 m - Semi-intensiva: 6-10 m - Semi-extensiva o dispersora: 4-6 m - Extensiva: < 4 m En este caso se trata de una altura de unos 5 m, por lo tanto es semi-extensiva o dispersora. 5) Determinación del rendimiento del local (ηR) fijado en tablas en función del tipo de luminaria, índice del local y reflectancias de techos, paredes y suelo. Dispersora, K = 2,73, techo color claro, paredes y suelo color medio à ηR = 0,64 6) Determinación del factor de mantenimiento (fm): - Locales limpios = 0,8 - Locales normales = 0,7 - Locales sucios = 0,6 Un nave avícola se considera local sucio, por lo tanto fm = 0,6 7) Cálculo del flujo luminoso total en base a la fórmula siguiente: Donde: - Ft: Flujo luminoso a emitir (lúmenes) - Em: Nivel de iluminación recomendado (luxes) - S: Superficie a iluminar (m2) - ηL: Rendimiento de la luminaria - ηR: Rendimiento del local - fm: Factor de mantenimiento Ft 6,064,085,0 1410020 86.805,55 lm 8) Cálculo del número de luminarias. Se determina mediante la expresión que se refleja a continuación: Anejo 4. Instalación eléctrica 11 Nº luminarias = Ftotal / Fluminaria Redondeándose al alza para obtener una disposición regular. 86.805,55 / 3.250 = 27 luminarias Para una distribución más homogénea se colocaran dos fluorescentes por pórtico, por lo que tendremos 38 luminarias, que nos darán una iluminación media de: 38 3.250 6,064,085,0 14100 0 Em à Em = 28,8 lux 9) Distancia máxima (d) entre luminarias. Según el tipo de distribución luminosa tenemos: - Intensiva: d < 1,2 h - Semi-intensiva, semi-extensiva o dispersora: d < 1,5 h - Extensiva: d < 1,6 h Como estamos en una distribución dispersora la distancia máxima que debemos de separar las luminarias será: d < 1,5 4,5 = 6,75 m 10) Por último, se realizan las comprobaciones del flujo luminoso total (Ft), la distancia máxima en ambas direcciones y la potencia total a instalar. - 38 3.250 = 123.500 lm > 86.805,55 à cumple - Ancho: 14 m / 2 luminarias = 7 m > 6,75 m à no cumple - Largo: 100 m /19 luminarias = 5, 26 m < 6,57 m à cumple - Potencia instalada: 38 36 = 1.368 w à 0.98 w/m2 A la vista de los resultados se acepta el cálculo aunque la distancia de anchura no se cumpla, ya que el margen es muy pequeño y la iluminación más que suficiente. Anejo 4. Instalación eléctrica 12 4.1. Resumen de la iluminación A continuación se muestra una tabla a modo de resumen del tipo y número de luminarias y la potencia instalada en cada espacio. Además se asigna a cada cuadro de mando y protección la potencia correspondiente al alumbrado. Cuadro Ubicación Tipo de luminaria Cantidad Potencia (W) CGMP-1 Exterior nave 1 Lámpara vapor de sodio 150 W 2 300 Interior nave 1 Fluorescente 36 W 38 1.368 Almacén 1 Fluorescente 36 W 4 144 Sala de báscula 1 Fluorescente 36 W 1 36 Oficina Fluorescente 36 W 1 36 Aseo Fluorescente 36 W 1 36 Puerta exterior Lámpara vapor de sodio 150 W 1 150 Caseta bomba Fluorescente 36 W 1 36 Total CGMP-1 2.106 CG MP-2 Exterior nave 2 Lámpara vapor de sodio 150 W 2 300 Interior nave 2 Fluorescente 36 W 38 1.368 Almacén 2 Fluorescente 36 W 2 72 Sala de báscula 2 Fluorescente 36 W 1 36 Total CGMP-2 1.776 Total potencia alumbrado 3.882 Anejo 4. Instalación eléctrica 13 5. RECEPTORES DE LA INSTALACIÓN DE FUERZA A continuación se muestran los receptores de fuerza previstos en el conjunto de la explotación, separados de igual modo que en el caso de las luminarias, por el cuadro de mando y protección que los alimenta. Cuadro Ubicación Tipo de receptor Cantidad Potencia (W) CGMP-1 Nave 1 Ventilador 1 CV (trifásico) 9 6.624 Nave 1 Ventilador 0,75 CV (monofásico) 9 4.968 Nave 1 Motor comederos 1 CV (monofásico) 8 2.944 Nave 1 Motor bebederos 1 CV (monofásico) 5 3.680 Nave 1 Motor sinfín distribución 1 CV (monofásico) 1 736 Nave 1 Motor reductor ventanas 1 CV (monofásico) 1 736 Nave 1 Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Almacén 1 Bomba refrigeración 800 W (monofásico) 1 800 Almacén 1 Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Almacén 1 Toma de corriente (trifásico) 1 9.977 Sala báscula 1 Motor Sinfín distribución 1 CV (monofásico) 1 736 Sala báscula 1 Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Aseo Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Oficina Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Caseta bomba Bomba hidráulica 1 CV (monofásico) 1 736 Total CGMP-1 58.433 CGMP-2 Nave 2 Ventilador 1 CV (trifásico) 9 6.624 Nave 2 Ventilador 0,75 CV (monofásico) 9 4.968 Nave 2 Motor comederos 1 CV (monofásico) 8 2.944 Nave 2 Motor bebederos 1 CV (monofásico) 5 3.680 Nave 2 Motor sinfín distribución 1 CV (monofásico) 1 736 Anejo 4. Instalación eléctrica 14 Nave 2 Motor reductor ventanas 1 CV (monofásico) 1 736 Nave 2 Toma de corriente (monofásico) 2 6.624 Almacén 2 Bomba refrigeración 800 W (monofásico) 1 800 Almacén 2 Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Almacén 2 Toma de corriente (trifásico) 1 9.977 Sala báscula 2 Motor Sinfín distribución 1 CV (monofásico) 1 736 Sala báscula 2 Toma de corriente (monofásico) 1 3.312 Total CGMP-2 44.449 Total potencia fuerza 102.882 6. NECESIDADES TOTALES DE POTENCIA La siguiente tabla muestra las necesidades totales de potencia, desglosadas en iluminación y fuerza: Cuadro Iluminación (W) Fuerza (W) Total (W) CGMP-1 2.106 58.433 60.539 CGMP-2 1.776 44.449 46.225 Total 3.882 102.882 106.764 Cabe indicar que la potencia máxima real que puede consumir la explotación en un momento dado nunca va a ser igual al total calculado. Esto se debe al propio funcionamiento de los equipos eléctricos y al manejo de la explotación. Por lo tanto la potencia contratada no será nunca igual a la potencia instalada puesto que en ningún momento se tendrán todos los receptores en marcha, ni todas las tomas de corriente en funcionamiento, de manera que se procede a hacer una estimación de la potencia a contratar en base a un coeficiente de simultaneidad, que en este caso se considera del 80 %. La potencia instalada en cada uno de los circuitos, teniendo en cuenta los coeficientes aplicados resultará la siguiente. Anejo 4. Instalación eléctrica 21 Elegimos una sección superior: S = 4 mm2 à u = 230456 110)9,08,1684(2 4,73 v ΔU(%) 100 230 4,73 2,05% < 3% à CUMPLE - Cable a elegir: 1 fase de 4 mm2 + 1 neutro de 4 mm2 + 1 cable de protección de 4 mm2 Tubo de Dext = 20 mm Circuito 1.1.2. Iluminación luminarias 1 - Luminarias monofásicas (19 fluorescentes de 36 w) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 60 m - Potencia: P = 19 36 = 684 w - Cable a elegir: 1 fase de 4 mm2 + 1 neutro de 4 mm2 + 1 cable de protección de 4 mm2 Tubo de Dext = 20 mm Anejo 4. Instalación eléctrica 22 Circuito 1.2. Iluminación exterior Este circuito se compone de dos luminarias de vapor de sodio de 150 w en cada nave, una en la pared del almacén y otra encima de la puerta principal de la nave. Esta última es la más alejada del cuadro general, por lo tanto es la limitante para los cálculos. - Luminarias monofásicas de descarga (3 lámparas de vapor de sodio de 150 w) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 10 m - Potencia: P = 2 150 = 300 w - Las lámparas de descargas se mayoran por 1,8 y se aplica factor de potencia 0,9 - Intensidad circulante: Ic 9,0230 9,08,1300 cos´ U P 2,34 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 52,3 I c c F 2,6 A - Tipo de instalación: B2 (2 x XLPE) à Iadm = 18 A à S = 1,5 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 2305,156 10)9,08,1300(2 ´ 2 Us LP 0,5 v ΔU(%) 100 230 0,5 0,22% < 3% à CUMPLE - Cable a elegir: 1 fase de 1,5 mm2 + 1 neutro de 1,5 mm2 + 1 cable de protección de 1,5 mm2 Tubo de Dext = 16 mm Anejo 4. Instalación eléctrica 23 Circuito 1.3. Ventiladores monofásicos - Ventiladores monofásicos (9 ventiladores de 0,75 CV) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 105 m - Se mayora el motor de mayor potencia por 1,25 y se suman los demás - Potencia: P = (1 · 0,75 · 736) · 1,25 + (8 · 0,75 · 736) = 5.106 w - Intensidad circulante: Ic 85,0230 106.5 cos´ U P 26,11 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 11,26 I c c F 29 A - Tipo de instalación: B2 (2 x XLPE) à Iadm = 34 A à S = 4 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 230456 105106.52 ´ 2 Us LP 20,81 v ΔU(%) 100 230 20,81 9,05% > 5% à NO CUMPLE Elegimos una sección superior: S = 6 mm2 à u = 230656 105106.52 13,88 v ΔU(%) 100 230 13,88 6,03% > 5% à NO CUMPLE Elegimos una sección superior: S = 10 mm2 à u = 2301056 105106.52 8,33 v ΔU(%) 100 230 8,33 3,62% < 5% à CUMPLE - Cable a elegir: Anejo 4. Instalación eléctrica 24 1 fase de 10 mm2 + 1 neutro de 10 mm2 + 1 cable de protección de 10 mm2 Tubo de Dext = 25 mm Circuito 1.4. Ventiladores trifásicos - Ventiladores trifásicos (9 ventiladores de 1 CV) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 100 m - Se mayora el motor de mayor potencia por 1,25 y se suman los demás - Potencia: P = (1 · 1 · 736) · 1,25 + (8 · 1 · 736) = 6.808 w - Intensidad circulante: Ic 85,04003 808.6 cos3 U P 11,56 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 56,11 I c c F 12,84 A - Tipo de instalación: B2 (3 x XLPE) à Iadm = 16 A à S = 1,5 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 4005,156 100808.6 Us LP 20,26 v ΔU(%) 100 400 20,26 5,07% > 5% à NO CUMPLE Elegimos una sección superior: S = 2,5 mm2 à u = 4005,256 100808.6 12,15 v ΔU(%) 100 400 12,15 3,04% < 5% à CUMPLE - Cable a elegir: Anejo 4. Instalación eléctrica 25 3 fase de 2,5 mm2 + 1 neutro de 2,5 mm2 + 1 cable de protección de 2,5 mm2 Tubo de Dext = 20 mm Circuito 1.5. Tomas de corriente monofásica En la nave 1 habrá 7 tomas de corriente, 2 en el interior de la nave, dos en el almacén, 2 en la oficina y otra en la sala de báscula. En la nave 2 solo habrá 4 tomas, 2 en el interior de la nave, 1 en el almacén y otra en la sala de báscula. Sin embargo se optaran por poner la misma instalación en ambas naves, siendo la de la nave 1 más desfavorable objeto de cálculo. Para calcular la potencia se estima que la corriente que alimente a las tomas será de 16 A. También se estima un factor de potencia de 0,9 para todas las tomas. - 7 Tomas de corriente monofásicos - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 8 m - Potencia: P = ´U · I ·cos = 230 · 16 · 0,9 = 3.312 w - Intensidad circulante: Ic 9,0230 7312.3 cos´ U P 112 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 112 I c c F 124,4 A - Tipo de instalación: B2 (2 x XLPE) à Iadm = 131 A à S = 35 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 2303556 87312.32 ´ 2 Us LP 0,82 v ΔU(%) 100 230 0,82 0,36% < 5% à CUMPLE - Cable a elegir: Anejo 4. Instalación eléctrica 26 1 fase de 35 mm2 + 1 neutro de 35 mm2 + 1 cable de protección de 16 mm2 Tubo de Dext = 40 mm Circuito 1.6. Tomas de corriente trifásica Tomas de corriente trifásica habrá 1 en cada almacén, por lo que los circuitos serán idénticos en ambas naves. Al igual que antes, para calcular la potencia se estima que la corriente que alimente a las tomas será de 16 A. También se estima un factor de potencia de 0,9 para todas las tomas. - 1 Toma de corriente trifásica - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 4 m - Potencia: P = U U 3 · I ·cos = 3 400 · 16 · 0,9 = 9.977 w - Intensidad circulante: Ic 9,04003 977.9 cos3 U P 16 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 16 I c c F 17,8 A - Tipo de instalación: B2 (3 x XLPE) à Iadm = 22 A à S = 2,5 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 4005,256 4977.9 Us LP 0,71 v ΔU(%) 100 400 0,71 1,18% < 5% à CUMPLE - Cable a elegir: 3 fase de 2,5 mm2 + 1 neutro de 2,5 mm2 + 1 cable de protección de 2,5 mm2 Tubo de Dext = 20 mm Anejo 4. Instalación eléctrica 27 Circuito 1.7. General motores Este circuito lleva todos los motores dentro de la nave, pero se ha visto oportuno agruparlos en tres subcircuitos debido al gran número de motores que hay, ya que no sería recomendable que estuvieran todos en un mismo circuito por posibles fallos en la instalación. En total son 15 motores monofásicos de 1 CV, todos de idénticas características. El primero de los subcircuitos tiene los motores propiamente dichos de los comederos, que serán 4 en cada nave (uno por comedero), el segundo circuito lleva los motores destinados a la regulación en altura de los comederos y bebederos, que son 9 motores en total por nave (uno por cada línea de comedero y bebedero) y el último circuito albergara los motores destinados al transportador del pienso, que serán 2, uno en la sala de báscula y otro dentro de la nave. Estos circuitos serán exactamente iguales en ambas naves, por lo que solo se calculara en una de ellas. Circuito 1.7.1. Motores comederos - Motores monofásicos (4 motores de 1 CV) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 112 m - Se mayora el motor de mayor potencia por 1,25 y se suman los demás - Potencia: P = (1 · 1 · 736) · 1,25 + (3 · 1 · 736) = 3.128 w - Intensidad circulante: Ic 85,0230 128.3 cos´ U P 16 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 16 I c c F 17,8 A - Tipo de instalación: B2 (2 x XLPE) à Iadm = 25 A à S = 2,5 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 2305,256 112128.32 ´ 2 Us LP 21,76 v Anejo 4. Instalación eléctrica 28 ΔU(%) 100 230 21,76 9,46% > 5% à NO CUMPLE Elegimos una sección superior: S = 6 mm2 à u = 230656 112128.32 9,07 v ΔU(%) 100 230 9,07 3,94% > 5% à CUMPLE - Cable a elegir: 1 fase de 6 mm2 + 1 neutro de 6 mm2 + 1 cable de protección de 6 mm2 Tubo de Dext = 20 mm Circuito 1.7.2. Motores regulación altura - Motores monofásicos (9 motores de 1 CV) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 62 m - Se mayora el motor de mayor potencia por 1,25 y se suman los demás - Potencia: P = (1 · 1 · 736) · 1,25 + (8 · 1 · 736) = 6.808 w - Intensidad circulante: Ic 85,0230 808.6 cos´ U P 34,82 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 82,34 I c c F 38,7 A - Tipo de instalación: B2 (2 x XLPE) à Iadm = 60 A à S = 10 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 2301056 62808.62 ´ 2 Us LP 6,55 v Anejo 4. Instalación eléctrica 29 ΔU(%) 100 230 6,55 2,85% < 5% à CUMPLE - Cable a elegir: 1 fase de 10 mm2 + 1 neutro de 10 mm2 + 1 cable de protección de 10 mm2 Tubo de Dext = 25 mm Circuito 1.7.3. Motores transportador - Motores monofásicos (2 motores de 1 CV) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 12 m - Se mayora el motor de mayor potencia por 1,25 y se suman los demás - Potencia: P = (1 · 1 · 736) · 1,25 + (1 · 1 · 736) = 1.656 w - Intensidad circulante: Ic 85,0230 656.1 cos´ U P 8,47 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 47,8 I c c F 9,41 A - Tipo de instalación: B2 (2 x XLPE) à Iadm = 18 A à S = 1,5 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 2305,156 12656.12 ´ 2 Us LP 2,06 v ΔU(%) 100 230 2,06 0,9 % < 5% à CUMPLE - Cable a elegir: 1 fase de 1,5 mm2 + 1 neutro de 1,5 mm2 + 1 cable de protección de 1,5 mm2 Tubo de Dext = 16 mm Anejo 4. Instalación eléctrica 30 Circuito 1.8. Motor ventanas - Motor monofásico (1 motor de 1 CV) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 15 m - Se mayora el motor por 1,25 - Potencia: P = (1 · 1 · 736) · 1,25 = 920 w - Intensidad circulante: Ic 85,0230 920 cos´ U P 4,7 A - Factor de corrección tª ambiente: Fc = 0,9 I 9,0 7,4 I c c F 5,23 A - Tipo de instalación: B2 (2 x XLPE) à Iadm = 18 A à S = 1,5 mm2 - Comprobación de caída de tensión: u 2305,156 159202 ´ 2 Us LP 1,43 v ΔU(%) 100 230 1,43 0,62 % < 5% à CUMPLE - Cable a elegir: 1 fase de 1,5 mm2 + 1 neutro de 1,5 mm2 + 1 cable de protección de 1,5 mm2 Tubo de Dext = 16 mm Circuito 1.9. Bomba de refrigeración - Motor monofásico (1 motor de 800 w) - Conductores de Cu con aislamiento de XLPE en montaje superficial - Longitud del circuito: L = 6 m - Se mayora el motor por 1,25 - Potencia: P = (1 · 1 · 736) · 1,25 = 1.000 w - Intensidad circulante: Ic 85,0230 000.1 cos´ U P 5,12 A Anejo 4. Instalación eléctrica 37 8. CÁLCULO DE LAS PROTECCIONES 8.1. Aparamenta de seguridad Cada circuito se protegerá contra sobreintensidades mediante un interruptor automático magnetotérmico (P.I.A.). Para su correcta elección se debe cumplir que la intensidad nominal sea mayor o igual que la intensidad nominal de la línea y menor o igual que la intensidad máxima admisible de cada uno de los receptores. Cada circuito o grupo de circuitos, según el caso, se protegerá contra contactos indirectos mediante la instalación de un interruptor diferencial que abrirá el circuito cuando detecte un fallo de aislamiento con contacto a tierra. Para su elección se debe cumplir que la intensidad nominal del mismo sea mayor que la intensidad de línea cada receptor. Su sensibilidad será de 30 mA en circuitos de alumbrado y tomas de corriente, y de 300 mA en circuitos de fuerza. Para la protección del conjunto de la instalación se ubicará en cada cuadro general de mando y protección (CGMP) un interruptor de control de potencia (I.C.P.) junto a un interruptor diferencia que proteja la instalación general. En la caja de protección y medida (CPM) se colocara un interruptor general automático de corte omnipolar (I.G.A.) y también un interruptor diferencial general. 8.2. Protecciones en la caja de protección y medida El I.G.A. seleccionado para la instalación general que limitará la potencia contratada a la compañía eléctrica se elige en base a la intensidad que circulante, que es la misma que la calculada en la acometida. I = 188,85 A Se elegirá un I.G.A. de un catálogo comercial cuyo valor sea superior a la intensidad total que circulará por el circuito, es decir In > I, pero sin sobrepasar la instensidad máxima admisble por el circuito que es de 220 A. En este caso se colocará un IGA de 4 polos de In 200 A. El interruptor diferencial elegido será de la misma intensidad que el IGA y con una sensibilidad de 300 mA, ya que existen receptores de fuerza. Por lo tanto elegiremos un interruptor diferencial de 4 polos de In 200 A (300 mA). Anejo 4. Instalación eléctrica 38 8.3. Protecciones en los cuadros generales de mando y protección Como se ha dicho, en los cuadros generales de cada nave se instalara un ICP y un interruptor diferencial dependiendo de la intensidad que llega a cada uno de ellos. Esta intensidad ya se ha calculado en el apartado de los conductores y es la siguiente: IDI-1 = 107,1 A IDI-2 = 81,76 A Se opta por colocar en ambos cuadros las mismas protecciones, que serán un ICP de 4 polos con una In = 125 A y un interruptor diferencial de 4 polos con In = 125 A (300 mA). 8.4. Resumen de protecciones Para el cálculo de las protecciones de todos los demás circuitos seguiremos el mismo procedimiento que en los casos anteriores, a partir de la intensidad que circula en cada circuito, ya calculada en el apartado de los conductores, se elegirá el PIA y diferencial correspondiente. En la tabla de la página siguiente se muestra la relación de las distintas protecciones a instalar. Las indicaciones II y IV hacen referencia al número de polos (2 para monofásico y 4 para trifásico). Anejo 4. Instalación eléctrica 39 Circuito I Cálculo (A) I Max admisible (A) PIA Diferencial Acometida 188,85 220 IV/200 A (IGA) IV/200 A (300 mA) Derivación individual 1 107,1 125 IV/125 A (ICP) IV/125 A (300 mA) C.1.1 Iluminación interior II/16 A (30 mA) C.1.1.1 Iluminación almacén 2,2 18 II/16 A C.1.1.2 Iluminación luminarias 1 5,95 34 II/16 A C.1.1.3 Iluminación luminarias 2 5,95 34 II/16 A C.1.2 Iluminación exterior 2,6 18 II/10 A II/10 A (30 mA) C.1.3 Ventiladores monofásicos 29 60 II/50 A II/50 A (300 mA) C.1.4 Ventiladores trifásicos 12,84 22 IV/20 A IV/20 A (300 mA) C.1.5 T.C. Monofásicas 124,4 131 II/125 A II/125 A (30 mA) C.1.6 T.C. Trifásicas 17,8 22 IV/20 A IV/20 A (30 mA) C.1.7 General Motores II/80 A (300 mA) C.1.7.1 Motores comederos 17,8 44 II/32 A C.1.7.2 Motores regulación altura 38,7 60 II/50 A C.1.7.3 Motores trasportador 9,41 18 II/16 A C.1.8 Motor ventanas 5,23 18 II/10 A II/10 A (300 mA) C.1.9 Bomba de refrigeración 5,68 18 II/10 A II/10 A (300 mA) C.1.10 Bomba hidráulica 5,55 18 II/10 A II/10 A (300 mA) Derivación individual 2 81,76 180 IV/125 A (ICP) IV/125 A (300 mA) C.2.1 Iluminación interior II/16 A (30 mA) C.2.1.1 Iluminación almacén 2,2 18 II/16 A C.2.1.2 Iluminación luminarias 1 5,95 34 II/16 A C.2.1.3 Iluminación luminarias 2 5,95 34 II/16 A C.2.2 Iluminación exterior 2,6 18 II/10 A II/10 A (30 mA) C.2.3 Ventiladores monofásicos 29 60 II/50 A II/50 A (300 mA) C.2.4 Ventiladores trifásicos 12,84 22 IV/20 A IV/20 A (300 mA) C.2.5 T.C. Monofásicas 124,4 131 II/125 A II/125 A (30 mA) C.2.6 T.C. Trifásicas 17,8 22 IV/20 A IV/20 A (30 mA) C.2.7 General Motores II/80 A (300 mA) C.2.7.1 Motores comederos 17,8 44 II/32 A C.2.7.2 Motores regulación altura 38,7 60 II/50 A C.2.7.3 Motores trasportador 9,41 18 II/16 A C.2.8 Motor ventanas 5,23 18 II/10 A II/10 A (300 mA) C.2.9 Bomba de refrigeración 5,68 18 II/10 A II/10 A (300 mA) Anejo 4. Instalación eléctrica 40 8.5. Cálculo de la intensidad de cortocircuito Para proteger la instalación frente a cortocircuitos, estos se calculan en los circuitos más desfavorables que son los que tienen una menor resistencia, es decir, aquellos en el que el cociente entre su longitud y sección sea menor. Dicho circuito es el correspondiente a las tomas de corriente monofásica, por lo tanto se calcula la intensidad de cortocircuito para este circuito, y se aplicara esa medida para el resto de circuitos. Como generalmente se desconoce la impedancia del circuito de alimentación a la red (impedancia del transformador, red de distribución y acometida) se admite que en caso de cortocircuito la tensión en el inicio de las instalaciones de los usuarios se puede considerar como 0,8 veces la tensión de suministro. Se toma el defecto fase tierra como el más desfavorable, y además se supone despreciable la inductancia de los cables. Se calcula considerando la impedancia del transformador y la de la red hasta el punto de defecto (suma de ambas). La intensidad de cortocircuito en el cuadro de protección la calcularemos mediante la fórmula: Icc R U U 8,0 Donde: Icc: Intensidad de cortocircuito en amperios U: Tension de alimentación fase-neutro (230V) R: Resistencia del conductor de fase entre el punto considerado y la alimentación Para calcular R se debe tener en cuenta la suma de las resistencias de los conductores entre la Caja General de Protección y el punto considerado. Se considerara que los conductores se encuentran a una temperatura de 20 ºC, para obtener así el valor máximo posible de Icc. La fórmula es la siguiente: s L R L 2 Donde: Anejo 4. Instalación eléctrica 41 - ρ: resistividad (0,018 Ω mm2/m) - L: longitud del circuito (m) - s: sección conductor (mm2) RDI-1 25 402 018,0 2 0 s L =0,0576 Ω RDI-2 50 902 018,0 2 90 0 s L = 0,0648 Ω RC.1.5. 35 82 018,0 2 0 s L =0,0041 Ω RC.2.5 35 82 018,0 2 0 s L = 0,0041 Ω Por lo que la intensidad de cortocircuito de cada una de las líneas y el poder de corte que deberán tener los interruptores automáticos magnetotérmicos serán de: IC.1.5 0,0041) +0576,0( 2308,0 ( = 2.982,17 A à 3 kA IC.2.5 0,0041) +0648,0( 2308,0 ( = 2670, 53 A à 3 kA 9. PUESTA A TIERRA La puesta a tierra consiste en la unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección alguna, de una parte del circuito eléctrico mediante una toma de tierra con un electrodo o grupo de electrodos. En nuestro caso haremos dos conexiones a tierra, uno en cada cuadro general de mando y protección. El borne de puesta a tierra, ubicado en el CGMP, debe unir los conductores de protección de todos los circuitos con el conductor de tierra, que concluye en los electrodos. Anejo 4. Instalación eléctrica 42 9.1. Resistencia de la toma de tierra El valor máximo de la resistencia a tierra se calcula según la siguiente expresión: Rt ≤ n n I Ub Donde: - Rt: Resistencia máxima de la puesta a tierra (Ω) - Ub: Tensión de contacto máxima admisible (24 V en instalaciones húmedas y 50 V en instalaciones secas) - I Δn: Sensibilidad del interruptor diferencial (300 mA) Por tanto: Rt ≤ 3,0 24 = 80 Ω 9.2. Cálculo de la longitud del electrodo Se utilizarán picas consistentes en barras de cobre de Dext > 14 mm a modo de electrodos teniendo en cuenta que su longitud deberá ser superior o igual a 2 m y que la separación entre picas debe ser superior a su longitud. La longitud de las picas se establece según la fórmula que sigue: L = ρ / Rt Donde: - L: Longitud de la pica vertical (m) - Rt: Resistencia máxima de la puesta a tierra (Ω) - ρ: resistividad del terreno (500 Ω m, considerando terraplenes cultivables poco fértiles) Por tanto: L = 500 / 80 = 6,25 m Se opta por la colocación de cuatro picas de toma de tierra de 2 m de longitud, separadas una distancia de 2 m como mínimo en cada uno de los cuadros. El conductor de tierra que conectará las picas será de cobre con una sección de 35 mm2. Anejo 4. Instalación eléctrica 43 10. TABLAS REBT Intensidades admisibles (A) al aire 40°C. Nº de conductores con carga y naturaleza del aislamiento (ITCBT-19). Anejo 4. Instalación eléctrica 44 Intensidad máxima admisible, en amperios, para cables con conductores de cobre en instalación enterrada (servicio permanente) (ITC-BT-07). Diámetros exteriores mínimos de los tubos en función del número y la sección de los conductores o cables a conducir (Tubos en canalizaciones fijas en superficie) (ITC-BT-21). Anejo 4. Instalación eléctrica 45 Diámetros exteriores mínimos de los tubos en función del número y la sección de los conductores o cables a conducir (Tubos en canalizaciones enterradas) (ITC-BT-21). ANEJO 5 Fontanería Anejo 5. Fontanería Página 8 de 14 Una vez calculado Reynolds, se procede al cálculo del factor de fricción (f) mediante la fórmula logarítmica de Jain (para el polietileno, K = 0,002 mm): Þ ÷ ø ö ç è æ × -= D3,71 K + R 73,5 log2 f 1 9,0 f = 0,0247 Ahora se pasa al cálculo de las pérdidas de carga por rozamiento continuo (hra) mediante la fórmula universal de Darcy-Weisbach: = × ××=××= 81,92 1 028,0 5 0247,0 2 22 g V D L fhra 0,225 m Cálculo de hsi: Las pérdidas de carga singulares se estiman en un 10% de las pérdidas debidas al rozamiento continuo cuando la equidistancia media entre piezas singulares es menos que mil veces el diámetro de la tubería. De esta forma tenemos unas hsa = 0,0225 m Así pues las pérdidas de carga producidas por la impulsión son: ha = hra + hsa = 0,225 + 0,0225 = 0,2475 m Hi = 5 m Conociendo que hi es la suma de las pérdidas producidas por rozamiento continuo (hri) y singulares (hsi) en la tubería del tramo 2, se procede al cálculo de estas. Cálculo de hri: Se calcula el nº de Reynolds a partir de los datos de velocidad (1 m/s), diámetro de la tubería (0,028 m) y de la viscosidad del agua a 15ºC (1,14·10-6): = × × = × = -6 1014,1 1028,0 n VD R 24.561,4 Una vez calculado Reynolds, se procede al cálculo del factor de fricción (f) mediante la fórmula logarítmica de Jain (para el polietileno, K = 0,002 mm): Þ ÷ ø ö ç è æ × -= D3,71 K + R 73,5 log2 f 1 9,0 f = 0,0247 Anejo 5. Fontanería Página 9 de 14 Ahora se pasa al cálculo de las pérdidas de carga por rozamiento continuo (hri) mediante la fórmula universal de Darcy-Weisbach: = × ××=××= 81,92 1 028,0 50 0247,0 2 22 g V D L fhri 2,24 m Cálculo de hsi: Las pérdidas de carga singulares se estiman en un 10% de las pérdidas debidas al rozamiento continuo cuando la equidistancia media entre piezas singulares es menos que mil veces el diámetro de la tubería. De esta forma tenemos unas hsi = 0,224 m.c.a. Así pues las pérdidas de carga producidas por la impulsión son: hi = hri + hsi = 2,24 + 0,224 = 2,464 m Ahora se puede pasar a determinar la altura manométrica de elevación (Hme), que resulta de: Hme = Ha + ha + Hi + hi = 4 + 0,2475 + 5 + 2,464 = 11,71 m Comprobación de la tubería del tramo 3: El último tramo de tuberías que va desde la nave 1 a la nave 2 se realizara con la misma tubería, teniendo una longitud de 40 metros y un caudal medio de la mitad del caudal en los primeros tramos, puesto que solo alimenta a una nave. La presión que hay es de 5 m, la altura a la que están los depósitos de poliéster en el segundo piso la caseta 1. La presión que necesitan los bebederos (que son los limitantes ya que las tomas auxiliares y la bomba de nebulización no necesitan presión alguna) es de 0,6 m. Las pérdidas de carga en la tubería son: 123,0 028,0 000304,0 2 = ×P == A Q V m/s = × × = × = -6 1014,1 123,0028,0 n VD R 3.021,05 Þ ÷ ø ö ç è æ × -= D3,71 K + R 73,5 log2 f 1 9,0 f = 0,0444 Anejo 5. Fontanería Página 10 de 14 = × ××=××= 81,92 123,0 028,0 40 0444,0 2 22 g V D L fhri 0,049 m 5 m – 0,049 m = 4,951 m > 0,6 m à CUMPLE Por lo tanto se usará una tubería de PEAD & 32 PN10 (diámetro interior de 28 mm) para toda la instalación, tanto para la exterior enterrada como para la instalación interior. 5.1. Potencia necesaria en la instalación de bombeo Lo primero a realizar es calcular la potencia útil del grupo electrobomba que viene dada por la siguiente expresión: Nu 75 HQ me ×× = r Donde: - Nu: Potencia del grupo de bombeo, en C.V. - Q : Caudal a elevar por cada bomba, en m3/s. - Hme: Altura manométrica de elevación, en m. - ρ: Densidad del agua, en Kg/m3. De esta forma: Nu 75 11,71 000608,0000.1 ×× = = 0,095 CV Para que la bomba pueda aportar la potencia útil al flujo es necesario que reciba una potencia lago superior en su eje de accionamiento de tal manera que se puedan compensar los rendimientos. Así surge la potencia en el eje de la bomba, que es la que deja disponible el motor para ser aprovechada por la bomba a la hora de transmitir la potencia útil y vencer rozamientos y pérdidas de carga. De esta manera: Neje === 80,0 095,0 η N B u 0,1187 CV Anejo 5. Fontanería Página 11 de 14 Para que el motor de accionamiento deje disponible una potencia en el eje igual a la calculada anteriormente, es necesario que absorba una potencia eléctrica superior de manera que se compensen los rozamientos mecánicos y las pérdidas eléctricas en ese motor. Esos rozamientos y pérdidas se evalúan a través del rendimiento del motor (ηm) y se calcula como: Nmotor === 75,0 1187,0 η N m eje 0,158 CV 5.2. Elección del equipo de bombeo Para cubrir las necesidades de la instalación tanto en caudal como en altura manométrica, se necesita una equipo de bombeo que proporcione un caudal total de 2,19 m3/h y una altura de 11,71 m.c.a., así como un motor que desarrolle aproximadamente 0,15 CV. Con estos datos se elige de los diferentes catálogos comerciales un grupo electrobomba con la siguiente potencia: 1 CV × 0,736 = 0,736 KW à 0,736 KW / 0,8 = 0,92 Kva 6. CÁLCULO DEL GOLPE DE ARIETE EN LA INSTALACIÓN DE BOMBEO Con la parada del grupo de impulsión, y el cierre violento de válvulas se produce en la tubería de impulsión una sobrepresión denominada golpe de ariete, para compensar esta sobrepresión deben dimensionarse mecanismos que lo amortigüen e instalar en lo posible elementos singulares que reduzcan la producción del mismo. 6.1. Cálculo de tiempo de parada de la bomba Según la expresión de E. Mendiluce se define el tiempo de parada de la bomba como: C (m)Hg V(m/s)L(m)K T me + × ×× = Donde: - K: Coeficiente de ajuste que depende de la longitud de la tubería de impulsión. Anejo 5. Fontanería Página 12 de 14 - C: Coeficiente de ajuste que depende de la pendiente hidráulica de la impulsión. - V: Velocidad del agua, en m/s. - L: longitud de la tubería de impulsión, en m. - g: aceleración de la gravedad, 9,81 m/s2. - Hme: altura manométrica de impulsión, en m. K Longitud tubería (m) 2 < 500 1,75 = 500 1,5 500 < L <1500 1,25 = 1500 1 > 1500 segundos 1,17 0,6 73,109,81 1032 T=+ × ×× = 6.2. Cálculo de la celeridad de la onda y de la longitud crítica La celeridad de la onda o velocidad a la cual se propaga se define con la expresión: e D K48,3 9900 a + = Donde: - D: Diámetro interior del tubo, en mm. - e: Espesor del tubo, en mm. - K: Coeficiente que depende del material de la tubería, para esta caso K=33,3. m/s 46,364 2 28 33,348,3 9900 a= ×+ = Así pues: Anejo 5. Fontanería Página 13 de 14 - Si a 2L T< , siendo L la longitud de la tubería en m, se trata de un cierre rápido y se utiliza la fórmula de Allievi. - Si a 2L T> , siendo L la longitud de la tubería en m, se trata de un cierre lento y se utiliza la fórmula de Michaud. En este caso segundos 0,137 436,46 032 = × , y T = 1,17 segundos, por lo tanto a 2L T> y se trata de un cierre lento por lo que se utiliza la fórmula de Michaud. La longitud crítica de la onda viene dada por la siguiente expresión: m 33,552 2 1,17436,46 2 Ta Lc = × = × = Se trata pues de una impulsión corta, ya que la longitud de la impulsión es menor que la longitud crítica. 6.3. Cálculo de la sobrepresión debida al golpe de ariete Utilizando la fórmula de Michaud resulta: Tg VL2 ΔH × ×× = Donde: - L : longitud de la tubería de impulsión, en m. - V: velocidad del agua, en m/s. - T: tiempo de parada de la bomba. - g: aceleración de la gravedad, 9,81 m/s2. 5,22 1,179,81 1032 ΔH = × ×× = m Con lo que la presión máxima que se produzca en la tubería cuando se paren las bombas será: Pmax= Hme + DH = 10,73 + 5,22 = 15,95 m Anejo 5. Fontanería Página 14 de 14 6.4. Elección del timbraje La válvula de retención se sitúa al inicio de la tubería de impulsión, por ello la presión estática máxima coincide con la diferencia de cota que ha de vencer la bomba. Disponiendo de un timbraje PN 10, es decir de 100 mca, sería suficiente para que no hubiera problemas de figuración causados por un exceso de presión, dado que la presión máxima que se produce en la tubería cuando se paren las bombas es de 15,95 m. ANEJO 6 Ventilación y refrigeración Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 2 de 31 ÍNDICE 1. CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS DE LA ZONA ......................................... 3 2. AISLAMIENTO ....................................................................................................... 4 2.1 Características del material aislante ..................................................................... 4 2.2. Aislante elegido ............................................................................................. 5 2.3. Cálculo del aislante ...................................................................................... 5 3. VENTILACIÓN ....................................................................................................... 7 3.1. Objetivos de la ventilación........................................................................... 7 3.2. Control de la temperatura ........................................................................... 8 3.3. Control de la humedad ................................................................................ 9 3.4. Control del dióxido de carbono ................................................................... 10 3.5. Control del amoníaco ................................................................................... 10 3.6. Control del polvo .......................................................................................... 12 3.7. Diseño de la instalación ................................................................................ 13 3.8. Tipos y características de los ventiladores ................................................. 16 3.9. Ventiladores elegidos ................................................................................... 18 3.10. Necesidades de los ventiladores................................................................. 18 3.11. Cálculo de las entradas de aire ................................................................. 20 3.12. Sistemas de emergencia ............................................................................. 23 4. REFRIGERACIÓN .................................................................................................. 24 4.1. Generalidades ............................................................................................... 24 Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 3 de 31 4.2. Sistemas de refrigeración ............................................................................ 25 4.3. Dimensionado del equipo ............................................................................. 29 4.4. Grupo de presión .......................................................................................... 31 Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 10 de 31 Para el control de esta temperatura se requiere, además, contar con la ventilación más adecuada al lugar y al tipo de ave y/o explotación. Como veremos también en su momento, esta ventilación debe poder ajustarse con facilidad a fin de aumentarla o reducida según las condiciones cambiantes del día, con lo cual complementaremos la acción del aislamiento. Ambos aspectos, aislamiento y ventilación, son materia fundamental para las crianzas de verano, en cuyo momento la preocupación es el mantenimiento de la temperatura más baja posible en el interior de la nave. 3.3. Control de la humedad Este control se lleva a cabo actuando sobre tres factores como son: 1- El ajuste de la ventilación de acuerdo con la edad de las aves, las dimensiones de la nave, el gradiente térmico que suponga el tener las aves a unas determinadas Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 11 de 31 condiciones en relación con el exterior,... 2- El mantenimiento de una buena yacija que consiga ser y estar lo más absorbente posible, de forma que no se produzcan cortezas de humedad, ni que ésta pueda mojar al animal, pues de ésta forma se podría provocar la proliferación de hongos en la cama, con los consecuentes problemas que acarrearían. 3- La elección y el manejo de los bebederos, a fin de trabajar con un tipo a prueba de derrames y cuya regulación en altura y caudal también contribuye a evitarlos. 3.4. Control del dióxido de carbono Se lleva a cabo por medio de la ventilación, encargada simultáneamente de aportar la cantidad precisa de oxígeno para las aves y de eliminar este gas como producto de su respiración. El CO2 es un gas inodoro y más denso que el aire, por lo que en locales muy mal ventilados tiende a acumularse en las capas de aire más bajas. No es un gas tóxico por si mismo para las aves, por lo que el peligro que entrañan las altas concentraciones del mismo en el ambiente de la granja radica en la cantidad de oxígeno que desplaza en un volumen determinado de aire. Sin embargo, el caudal de ventilación necesario para realizar éste intercambio gaseoso es muy inferior que el que, en la práctica se requiere para eliminar la humedad producida por las aves y el amoniaco formado en el interior de la nave. Así para mantener un nivel de CO2 inferior al 1 %, bastaría con ventilar la ridícula cantidad de 0,015 litros/minuto y kg de PV, cantidad que como se verá en los cálculos de ventilación, está muy por debajo de lo que se requiere para mantener una humedad correcta, e insignificante si tratamos el caudal de aire necesario para mantener una buena temperatura en verano. Por tanto puede concluirse que el control de este gas no debe suponer una preocupación para el avicultor. 3.5. Control del amoníaco Es el gas contaminante más importante de los gallineros, pudiendo llegar a causar problemas más o menos serios, lo que está en dependencia de su concentración en la atmósfera de éstos y del tiempo de exposición de las aves. Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 12 de 31 El NH3 proviene de la descomposición de las deyecciones de las aves, cuyo nitrógeno se combina con la humedad del medio para formar este gas y siendo esta reacción directamente proporcional a la cantidad de agua contenida en la yacija. Cuando la yacija supera una humedad relativa del 35% comienza la liberación del amoniaco. El amoniaco es un gas incoloro, de olor fuerte e irritante para las mucosas. Es más ligero que el aire, por lo que al desprenderse de las deyecciones tiende a subir, aunque en las granjas su concentración máxima se encuentra en los niveles bajos ya que el que se eleva se diluye gracias a la ventilación. Los factores que intervienen en un aumento de la concentración de NH3 son muy numerosos pudiendo citar: - Una ventilación insuficiente para retirar lo que se está produciendo continuamente. - Una elevada humedad ambiental en la nave que favorece el deterioro de la yacija según el tiempo que esté actuando. - Las altas densidades de población, hecho muy frecuente en la cría de broilers. - Todo proceso entérico que, incrementando el consumo de agua, favorezca las diarreas, con lo que la yacija se humedece más rápidamente. - Los derrames de agua de los bebederos, ocasionando, como mínimo, zonas de yacija húmeda alrededor suyo, con una alta producción de amoniaco. - La colocación de una capa insuficiente de yacija. Por lo tanto, la mejor prevención para evitar un aumento de la concentración de amoniaco en una granja debe consistir en vigilar todos estos aspectos y, muy en particular, el primero de ellos. Como vemos el nivel de ventilación que se requeriría en una granja para cubrir simplemente las necesidades fisiológicas de las aves es muy inferior que lo que se requiere para retirar la humedad producida por las aves y evitar una alta concentración de amoniaco, lo que significa que son éstos, y no el aporte de oxígeno, los factores limitantes de la ventilación. Este nivel de ventilación debe permitir que el nivel de amoniaco no supere en ningún momento las 20-25 ppm que se recomienda como nivel superior. A partir de Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 13 de 31 éstas concentraciones, los daños producidos, se manifiestan por la inapetencia de los animales y por una mayor sensibilidad a las enfermedades respiratorias, que en definitiva se traduce en una menor productividad. Estos efectos nocivos se incrementan con la presencia de polvo en suspensión y fundamentalmente de vapor de agua condensado, pues en éste caso, el amoniaco disuelto es oxidado a nitrato, al condensarse en contacto con las superficies frías: los efectos de la ingestión de agua con nitritos o bien con nitratos es letal para las aves. 3.6. Control del polvo Aunque no tenga la importancia de los gases antes estudiados, se trata de un contaminante de las granjas, su procedencia es muy variada: - Las mismas aves, como consecuencia de la caspa procedente de los folículos de las plumas, así como escamas y piel. - El pienso, cuyas partículas más finas, especialmente si se trata de harina, tienden a flotar en el aire de la granja. - La yacija, con las deyecciones acumuladas sobre ella, especialmente si se trata de un material muy seco y polvoriento. La humedad y la ventilación tienen una enorme importancia en la cantidad de polvo presente en un gallinero, en cuanto a la primera, cuanto más baja sea mayor es el número de partículas de polvo en la nave. En cuanto a la ventilación, el movimiento del aire no favorece la acumulación de polvo, de lo que se deduce que todo lo que sea cerrar más una nave hará que éste aumente. En cuanto a los peligros del polvo, recordemos que, aparte de su incomodidad para el hombre, lo es también para las aves por irritar sus vías respiratorias, disminuyendo su resistencia a las enfermedades que afectan a este aparto, y sirviendo de vector de numerosas enfermedades y organismos patógenos. Desde el punto de vista mecánico, la acumulación de polvo interfiere en la eficacia de la ventilación, pudiendo llegar a obstruir casi algunas telas metálicas, afectando a la velocidad de los ventiladores al depositarse en las palas de éstos. Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 14 de 31 3.7. Diseño de la instalación Para diseñar un sistema de ventilación que nos permita actuar sobre los factores de confort antes mencionados, modificándolos según los requerimientos de la crianza, vamos a tener en cuenta los siguientes aspectos. - Esquema de flujos de ventilación en la nave - Cálculo y diseño de las entradas de aire - Sistemas de control de funcionamiento - Sistemas de emergencia Esquemas de ventilación: Para empezar diremos que existe ventilación natural, y ventilación forzada, como nuestra explotación va a ser en sistema forzado, vamos a hacer un esquema de los posibles sistemas de ventilación forzada, en función a la disposición de los ventiladores y de las entradas de aire, que en definitiva repercutirán de diversas formas sobre los objetivos que antes nos marcábamos con la ventilación. Así tenemos: A) SISTEMAS DE INYECCIÓN: - Por la cubierta, con salida de aire por los costados - Por los costados, con salida de aire por los mismos - Por canalizaciones especiales B) SISTEMAS DE EXTRACCIÓN: - Por la cubierta, con entrada de aire por los costados - Por los costados, con entrada de aire por la cubierta - Por un costado, con entrada por el lado opuesto - Por un extremo de la nave, con entrada de aire por el opuesto C) SISTEMAS REVERSIBLES: - Con inyección o extracción según la época del año D) SISTEMAS DE PRESIÓN CONSTANTE: - Con inyección y extracción de forma simultanea Los sistemas de inyección de aire, también llamados de "presión positiva" o "sobrepresión", basados en la entrada forzada de aire en la nave, tienen la ventaja de Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 15 de 31 poder actuar sobre éste, controlando la calidad del mismo (a base de filtrarlo, calentarlo, humedecerlo, etc.) Sin embargo, tienen el problema de las posibles condensaciones sobre la estructura a causa de la tendencia del aire húmedo interior a buscar su salida hacia el exterior. Además, necesita de unos ventiladores de tipo centrífugo o axial de mayor gasto, por lo que es un sistema poco utilizado en avicultura. El sistema de ventilación por extracción de aire o "de depresión", es el más utilizado en las explotaciones avícolas. Al crear un vacío en el interior de la nave, el aire es fácilmente controlable, y a diferencia del sistema anterior, no se producen excesivas corrientes de aire en el interior de la nave, que en cambio si se crean cuando inyectamos aire, sobre todo en las proximidades de los ventiladores. El tercer sistema de ventilación "reversible" consistiría en una serie de ventiladores trifásicos, o bien monofásicos a los que se les da la vuelta, según la época del año en la que interese inyectar o extraer aire. Es un sistema poco implantado en las explotaciones avícolas. Por último están los "sistemas de presión constante", que inyectan y extraen a la vez. Raramente se utilizan, debido a que es necesario el doble de ventiladores, para hacer la misma función que si se tuviesen la mitad. Requisitos de la ventilación: Todo buen sistema de ventilación, sea cual sea, debe cubrir los 3 siguientes objetivos básicos: 1. Uniformidad en el reparto de aire 2. Correcta velocidad del aire a nivel de las aves 3. Versatilidad de ajuste a las condiciones climáticas 1. La uniformidad significa que el aire a renovar en la granja se reparta por igual por todas las zonas de la misma, en las cuales, en contrapartida, debe existir la misma mínima concentración de gases perjudiciales y de humedad. Esto implica la evitación de las llamadas "zonas muertas", que pueden ser tanto en el sentido superficial de la nave como en el vertical. Un ejemplo de lo primero son aquellas granjas de gran longitud que, por exigencias del terreno, tienen un extremo Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 16 de 31 situado al lado de un talud y por cuyas ventanas, entra una cantidad menor de aire que por el otro. Y un ejemplo de la buena uniformidad que debe existir en lo vertical son las naves con baterías de múltiples pisos. Una buena uniformidad es independiente del caudal de ventilación, el cual puede ser correcto, mientras que ésta no. Por eso en naves de ambiente controlado se necesita un estudio minucioso de las entradas de aire, colocación de ventiladores, y velocidad de los mismos. 2. Una correcta velocidad del aire sobre las aves implica la conveniencia de evitar las llamadas "corrientes de aire". Como se puede entender, el concepto de velocidad es muy elástico ya que sus efectos dependen de la temperatura ambiente, de la edad de las aves... Se puede comprender como el pollito pequeño, de menos de 10-15 días, provisto solo de plumón y que no ha llegado todavía a una situación de homeotermia, el efecto de una velocidad demasiado elevada de aire tiene que producir un enfriamiento proporcional a dicha velocidad. Por eso en pollitos pequeños se recomiendan velocidades de 0,16 - 0,25 m/s. En cambio, en el pollo ya crecido o en las aves adultas, un aumento de la velocidad del aire facilita un incremento del intercambio de calor que, por convección, tiene lugar entre la superficie corporal y el medio ambiente más inmediato, ejerciéndole un efecto refrescante, por ello se pueden alcanzar de 2,5 a 3,33 m/s en aves adultas. 3. Adecuada versatilidad a los cambios climatológicos, significa la necesidad de adaptar los caudales y hasta la forma de ventilar un gallinero en dependencia de la temperatura exterior, de los efectos del viento, etc. En las naves de ambiente controlado es en donde todo ello se halla más perfeccionado ya que, mediante termostatos o termistores por una parte y ventiladores de velocidad regulable o bien conectados por grupos por otra, el control del medio ambiente se puede llevar a cabo de forma casi perfecta. En tales casos el ajuste de la ventilación suele comprender tanto el caudal de aire como el sentido del flujo de éste, variando tanto una cosa como la otra en función de lo que requieran las aves (por su edad, peso, etc.) y de las condiciones climatológicas (día o noche, invierno o verano), todo esto regulado por un ordenador. Tipo de ventilación elegido: De todos los sistemas de ventilación descritos, el elegido para la nave del proyecto Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 17 de 31 es un sistema de depresión o extracción de aire por un costado, con entrada de aire por el contrario, comúnmente llamado sistema de ventilación cruzada. Se trata de un sistema ya clásico en avicultura, pero sin lugar a dudas uno de los más eficaces, si se hace un buen diseño de lo que van a ser entradas de aire y elección de los ventiladores, así como su distribución, aspectos que se detallarán a continuación. 3.8. Tipos y características de los ventiladores - Ventiladores centrífugos: son aquellos en los que la salida del aire es perpendicular al eje. Debido a las altas presiones que consiguen, en la práctica no tienen uso en avicultura, además son muy ruidosos. - Ventiladores axiales: son los considerados de media presión, siendo en ellos la salida del aire, al igual que en los helicoidales, paralela a su eje. Suelen tener transmisión directa, con muchas y estrechas palas y a veces ajustables en ángulo. - Ventiladores helicoidales: han sólido considerarse de baja presión ya que son diseñados para mover pequeños caudales. Suelen tener tres o cuatro palas, las cuales no son ajustables, y pueden tener transmisión directa o mediante polea. Aspectos fundamentales que identifican a un ventilador: El caudal: Es obvio que el primer aspecto a tener en cuenta sea el caudal, ya que hay que adquirir el número de ventiladores que, multiplicado por la potencia de cada uno, nos proporcione el volumen total de ventilación requerido en la nave en pleno verano. Sin embargo, el aportar de un 10 a un 20 % más para cubrir cualquier eventualidad (un aparato estropeado, un día anormalmente caluroso) puede ser muy recomendable. La presión estática: En lo que se refiere al concepto de la "presión estática", conviene explicar el concepto de resistencia del aire. Para hacemos una idea, en un local con grandes ventanales abiertos en un costado y unos ventiladores en marcha en el opuesto: al no hallar éstos ninguna resistencia, trabajarán sin restricciones y sin crear ningún vacío perceptible en la nave, es decir, bajo lo que se conoce como presión estática nula o a "descarga libre". Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 18 de 31 El diámetro del aparato: Un diámetro mayor dará más caudal de aire por hora, pero con el inconveniente de que las corrientes de aire serán más pronunciadas y la distribución de aire será menos uniforme a lo largo de la nave. Por otro lado, el colocar ventiladores de mayor diámetro abaratará la instalación, puesto que el número de aparatos será menor. El motor del ventilador: Un motor trifásico, tiene la ventaja que puede ser reversible, esto es, cambiando las fases del motor, permite cambiar el sentido de giro de las aspas, pudiendo utilizarse tanto para inyectar como para extraer aire de la nave. En nuestra nave con ventilación cruzada no tiene ningún sentido. El inconveniente que tienen, consiste en que para ser regulados electrónicamente necesitan un regulador de frecuencia de funcionamiento que es un accesorio muy caro. Sin esto, siempre van a funcionar a su régimen máximo. Los caudales de aire que ofrecen dependen exclusivamente del diámetro de las aspas que se instalen y la potencia del motor. Generalmente ofrecen caudales desde los 15.000 hasta los 48.000 m3/h, con aspas que van desde los 90 cm hasta los 130 cm y potencias que oscilan entre 0,5 y 2 CV. El inconveniente principal de los ventiladores con motor trifásico radica en que, a pesar de ser muy útiles en las crías de verano, cuando las aves ya son adultas, son muy problemáticos en crianzas de invierno, cuando lo único que se busca es una renovación mínima. Los motores monofásicos intentan evitar muchos de éstos inconvenientes. Son muy interesantes de cara fundamentalmente al manejo, puesto que ofrecen la posibilidad de ser regulados en cuanto a caudal mediante el regulador, al modificar éste el número de revoluciones del motor. Los ventiladores monofásicos más comunes que hay en el mercado, ofrecen según el modelo, caudales que oscilan entre los 4.000 y los 12.000 m3/h, para unas aspas que van entre 50 y 75 cm y potencia en sus motores variable entre 150 y 500 W. El inconveniente que presentan, es que al ser aparatos de pequeño diámetro, su caudal de aire es menor que los ventiladores de mayor diámetro (trifásicos), con lo cual Anejo 6. Ventilación y refrigeración Página 19 de 31 se necesitan más número de ventiladores monofásicos para conseguir el mismo volumen de ventilación con el consiguiente encarecimiento. Una vez indicadas estas características técnicas de los ventiladores, se deberá elegir que tipo de ventilador se elige, en función del tipo de ventilación que se persiga para conseguir un determinado número de renovaciones de aire por hora (como se verá más adelante), así como asegurar una eficaz ventilación en las crías de verano. Colocar ambos tipos de ventiladores, en lo que sería un sistema mixto: ventiladores monofásicos regulables en caudal, junto con ventiladores trifásicos de mayor diámetro como apoyo en las crías de verano. 3.9. Ventiladores elegidos El sistema elegido para el proyecto que nos ocupa, es el tercero antes mencionado, a base de un sistema mixto de ventiladores trifásicos y monofásicos. Los aparatos elegidos son: - Ventiladores trifásicos de caudal máximo 38.000 m3/h y potencia 1 CV - Ventiladores monofásicos de caudal máximo 12.000 m3/h y potencia 0,75 CV Para evitar pérdidas de calor a través de las aberturas de los ventiladores cuando éstos no estén en funcionamiento, se dispondrán de unas "persianas de sobrepresión" lo suficientemente eficaces que garanticen además un óptimo rendimiento del ventilador. 3.10. Necesidades de ventiladores El número de aparatos que se instalen, irán en función de la cantidad de aire que será necesario extraer para un número determinado de renovaciones de aire por hora. Para estas necesidades de ventilación influyen tanto las temperaturas exteriores como el peso del animal. Así con temperaturas exteriores bajas, habrá que ventilar el mínimo causado por necesidades de confort, para eliminar amoníaco y humedad. Se tendrá en cuenta para el cálculo del número de ventiladores, las condiciones más desfavorables, estos es, las crianzas de verano con los animales en estado adulto. A continuación se presenta una gráfica de las necesidades de ventilación a lo largo de toda la crianza según el peso del animal. Las barras azules indican la