Estudio del ambiente interior de alojamientos para ganado porcino en fase de transición y su modelizado ARIMA

La exigencia en el sector porcino de producciones cada vez mas eficientes y economicas requiere la inversion en investigacion y desarrollo de herramientas que permitan la reduccion de costes de forma global en todo el proceso productivo. Este objetivo economicista esta complementado y modulado por otras exigencias y obligaciones impuestas que afectan al sector, como las de ambito medioambiental o de bienestar animal. La eficiencia energetica es una posible herramienta para esta mejora, aun mas teniendo en cuenta el escenario actual, con continuas subidas en el precio de la energia. El aumento en la eficiencia energetica se debe centrar en las fases de produccion y en las instalaciones mas exigentes como lo son la fase de transicion y las instalaciones de climatizacion. Esta busqueda de la eficiencia en el uso de la energia no debe descuidar la capacidad del sistema de climatizacion, ya que en todo momento, debe ser capaz de mantener a los animales en las condiciones ambientales optimas para la maximizacion de las producciones. A la vista de todo lo expuesto, se plantean los objetivos fundamentales de esta Tesis Doctoral: el analisis del funcionamiento de las instalaciones de climatizacion, el desarrollo de un modelo de prediccion de temperatura en la zona animal basado en la metodologia ARIMA y la validacion extensa y completa del modelo, asegurando su aplicabilidad al diseno de estrategias y elementos de control eficientes. Para la consecucion de estos objetivos, se abordo un ensayo experimental localizado en el interior de una sala de destete en la que se desarrolla la fase de transicion, donde, tras aproximadamente 40 dias, los lechones incrementan su peso desde los 6 hasta los 20 kg de p.v., y donde el mantenimiento de unas condiciones ambientales adecuadas es critico. Las variables ambientales como la temperatura, la humedad relativa y la concentracion de NH3 y de CO2 fueron analizadas a lo largo de un total de 460 dias. Se analizaron tambien variables asociadas a las instalaciones, como energia consumida o parametros de funcionamiento, y variables asociadas a los animales como la actividad y el peso. Se constata que el sistema de control ambiental, basado en una unica sonda de temperatura, no logra un adecuado manejo de las variables ambientales. En las primeras etapas del ciclo, y de forma puntual, la temperatura cae por debajo de las minimas recomendadas y en las horas centrales del dia, es frecuente la superacion de los maximos recomendados. No se consigue una adecuada extraccion de los contaminantes aereos, con elevadas humedades relativas y concentraciones de CO2. Despues del analisis de las variables ambientales, de funcionamiento y las asociadas a los animales, se desarrollo un modelo de prediccion de la temperatura a la que se encuentran sometidos los animales basado en metodologia ARIMA. La fase de validacion del modelo fue extensa y completa, llevandose a cabo durante mas de 292 dias a lo largo de varias estaciones del ano y bajo condiciones climatologicas diversas. La precision del modelo se ve afectada de forma importante por las condiciones iniciales especificadas al modelo y por la deteccion de los valores atipicos durante el proceso de elaboracion. La incorporacion de variables predictoras supone un aumento de la precision del modelo, siendo las variables asociadas al sistema de ventilacion mas explicativas, aportando mayor informacion al modelo que las asociadas al sistema de calefaccion. Finalmente, el modelo planteado, emplea como variables predictoras la temperatura exterior, la superficie de apertura de la salida de aire, el volumen de aire extraido y el peso vivo de los animales alojados en la sala. El modelo emplea los datos de los 20 minutos anteriores para predecir el valor actual, presentando en la totalidad del periodo de validacion, un error medio absoluto porcentual del 3%.