Uso dei timer di intervallo per controllare i pannelli di evaporazione

Michael Czarick e Brian Fairchild - Università della Georgia

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è pratica comune rendere operativi i pannelli di raffrescamento per evaporazione sia agendo sulla temperatura del capannone che mediante l’uso di timer di intervallo. Per esempio la pompa dei pannelli dovrebbe essere regolata in modo da accendersi quando la temperatura ambientale all’interno del capannone raggiunge circa 28 °C, con un timer di intervallo che la renda operativa uno o due minuti ogni dieci.

Quando la temperatura del capannone scende al di sotto dei 28 °C, la pompa di ricircolo si ferma. Il problema è stabilire se sia un vantaggio far funzionare il sistema di raffreddamento in questo modo o se invece non sia più semplice fare andare la pompa in base alla temperatura del capannone. Di recente è stata fatta una prova in un allevamento di broiler, paragonando le condizioni ambientali in due capannoni affiancati per risolvere tale quesito. In ciascun capannone sono stati collocati tre rilevatori precisi di temperatura, a circa 3 metri dal pannello di raffrescamento, verso la fine del tunnel sul lato nord di ogni capannone, insieme a un rilevatore di temperatura e di umidità relativa piazzato all’esterno. A 2,5 metri da ogni pannello di raffrescamento è stata collocata una telecamera per rilevare la quota di superficie bagnata sul pannello. I rilevatori sono stati impostati ogni 10 secondi, per 24 ore, per 2 giorni. I capannoni erano vuoti e i ventilatori del tunnel di ogni capannone impostati per funzionare in modalità continua. In uno dei due capannoni il controllo ambientale è stato settato per accendere la pompa di ricircolo del pannello alla temperatura di 28 °C e spegnersi a 27 °C. Nel secondo capannone la pompa ha operato alla temperatura di 28 °C, con timer di intervallo impostati a 2 minuti acceso e 8 spento.

Durante il primo giorno di prova, entrambi i sistemi di raffrescamento si sono attivati brevemente, giusto prima delle dodici, quando la temperatura esterna era di circa 30 °C e hanno poi funzionato, per il resto della prova quando la temperatura interna superava i 28 °C. Il primo giorno (dalle una alle sette del pomeriggio) la temperatura dell’aria in ingresso è stata mediamente di 27 °C nel capannone in cui i pannelli di raffrescamento erano controllati solo in base alla temperatura interna rispetto ai 27,5 °C dell’altro capannone, con impostazione di temperatura interna e timer di intervallo. Il primo capannone, con maggior raffrescamento, ha presentato anche un’umidità relativa leggermente superiore, attestandosi sul 74,5% rispetto al 72,3% del secondo.

Il secondo giorno la prova ha evidenziato una differenza inferiore tra i due capannoni: temperatura di 26,6 °C del primo rispetto ai 26,8 °C del secondo, come pure un’umidità di 83,6% rispetto a 81,6%. La temperatura leggermente inferiore e la maggiore umidità relativa nel capannone in cui la pompa ha operato di continuo – quindi testato in base alla sola temperatura interna – ha comportato dei pannelli leggermente più bagnati rispetto al capannone con pompa temporizzata. La ragione di una tale differenza così minima tra i due metodi operativi della pompa è legata al semplice motivo che l’uso di timer settati a 10 minuti non causa di solito alcun asciugamento significativo del pannello. Quando è bagnato, il tipico pad evaporativo è in grado di tenere approssimativamente 2,3 litri di acqua. Ciò significa che in condizioni caldo-umide gli occorrono circa 30 minuti per asciugarsi completamente. I pannelli bagnati in genere tendono a produrre lo stesso raffrescamento dell’aria per circa 10 minuti, prima che venga evaporata una quota sufficiente di umidità tale da influenzare la capacità di raffrescamento dell’aria in ingresso. È importante realizzare che, nel caso in cui il bordo esterno del pad sia secco, non significa che non sia in grado di produrre un certo raffrescamento dell’aria o una certa umidità.

è interessante notare che è possibile ridurre lo spessore di un pannello di 15 centimetri di 2,5 centimetri, portandolo a 12,5, mentre il raffrescamento prodotto viene tuttavia ridotto di un solo grado in presenza di temperature caldo umide. Anche se le superfici dei pannelli dei capannoni con controllo tramite temperatura o con timer appaiono bagnate, sono in grado di produrre sostanzialmente la medesima quota di raffrescamento/umidità come si è verificato, per esempio, con i pannelli asciutti del capannone in cui la pompa ha lavorato di continuo.

Nel corso dell’intera giornata del test non si è rilevata una grande differenza di temperatura e umidità relativa tra i due diversi sistemi di raffrescamento. è vero che se si fosse impostata la pompa a ricircolo a meno di un minuto su dieci ci sarebbe stata una notevole differenza nella temperatura dell’aria in ingresso: un tempo inferiore di impostazione della pompa, infatti, tenderebbe a causare un pannello più asciutto, il quale, a sua volta, produrrebbe meno raffrescamento e umidità; è tuttavia importante, indipendentemente da come si fa lavorare il pannello, che non si abbia un livello inferiore di umidità senza produrre meno raffrescamento.

La correlazione tra raffrescamento e umidità è sostanzialmente costante. Per ciascun grado in meno prodotto dal pannello evaporativo, l’umidità dell’aria aumenta di circa il 2,5%. Inoltre, il pannello che lavora sulla sola temperatura ambientale si presenta di vari gradi più freddo e con un’umidità relativa superiore del 2,5% o più. Nel secondo giorno di prova, il pannello che lavorava di continuo è risultato infatti più freddo, con una umidità superiore dell’1,9% rispetto a quanto previsto, ovvero circa l’1%.

Alcuni punti da tenere a mente quando si opera coi pannelli evaporativi:

  1. durante i dieci minuti di intervallo di lavoro della pompa, la disidratazione effettiva del pannello è minima. In una giornata tipica, di caldo-umido, un sistema di pannelli più bagnato tende a produrre lo stesso raffrescamento dell’aria in ingresso per circa dieci minuti dal momento in cui la pompa di ricircolo si spenge. Come risultato, il pannello che lavora con un intertempo inferiore ai dieci minuti tende a seccarsi pochissimo, con variazioni di temperatura e umidità minime dell’aria in ingresso. Per variare in maniera significativa temperatura e umidità dell’aria bisogna che la pompa lavori meno di un minuto su venti o più. In entrambi i casi il pannello tende a produrre meno aria fresca in ingresso perché secco, e l’umidità dell’aria sarà quindi inferiore. Usare le pompe con intervallo è generalmente ideale quando si deve limitare il raffrescamento prodotto dai pannelli (per esempio in presenza di polli giovani);
  2. anche se la superficie del pannello appare secca, non necessariamente significa che il pannello raffreschi meno. Inoltre, come sopra notato, lo spessore ridotto di 2,5 cm diluisce l’effetto di raffrescamento del pannello solo del 5%; la maggior parte del fresco prodotto si verifica infatti al suo interno e non in superficie. Quindi, è meglio gestirlo non secondo come appare esternamente, ma piuttosto per come realmente lavora;
  3. usare un pannello a intervalli non causa reali problemi nel raffrescamento dei soggetti. Nella maggior parte dei casi, infatti, non cambia la temperatura o l’umidità relativa dell’aria in modo significativo rispetto all’uso continuo. è importante considerare che il flusso di acqua sul pannello non solo serve a bagnarlo, ma anche a mantenerne la superficie pulita. Limitare la quantità di tempo in cui l’acqua circola sulla sua superficie rischia di aumentare lil livello di deposito di sporcizia e di minerali superficiali;
  4. il modo migliore per controllare il sistema di raffrescamento a pannelli evaporativi è quindi quello di basarsi sulla sola temperatura ambientale. In genere, si preferisce aspettare fino a che la temperatura del capannone non raggiunga i 27 °C: così si consente all’aria in ingresso di scendere sui 21 °C e anche a livelli inferiori. Ciò perché, col clima caldo, la temperatura dell’aria esterna e l’umidità relativa tendono a superare i 27 °C e anche l’80% di umidità. Nella fattispecie, quando la temperatura esterna è inferiore ai 27 °C, l’umidità relativa tende a superare l’80%. Usare un pannello quando la temperatura esterna è inferiore ai 27 °C, o peggio ancora, quando si aggira attorno ai 21 °C, tende a produrre un raffrescamento minimo dell’aria, ma aumenta significativamente l’umidità, indipendentemente da come si usano le pompe. Dunque, aspettare fino a che le temperature dal capannone raggiungano i 27-30 °C prima di usare i pannelli comporta una temperatura interna leggermente maggiore, ma l’umidità sarà inferiore, il che consente ai polli di disperdere calore tramite la respirazione. Infine, diminuendo consistentemente il calore associandolo a una velocità dell’aria in ingresso da 182 a 240 metri/minuto, consente ai polli di sopportare meglio temperature ambientali superiori, specialmente se ciò si associa a una minore umidità relativa. è però importante ricordare che il nostro obiettivo principale, nei climi caldi, non è necessariamente raffrescare al massimo l’aria, ma piuttosto i polli, il che richiede un’aria anche leggermente più calda, ma essenzialmente più secca.