IMPIANTI E STRUTTURE

1. Prof. Massimo Lazzari IMPIANTI E STRUTTURE Corso di Laurea Specialistica PAAS

2. IL CONTROLLO DELLA TEMPERATURA

3. Il movimento è il modo di esistere della materia. L’energia è materia (E = m *c2). L’energia è movimento (L = F * s) Mai in nessun luogo c'è stata e può esserci materia senza movimento. Movimento nello spazio cosmico, movimento meccanico di masse più piccole nei singoli corpi celesti, vibrazione molecolare come calore o come corrente elettrica o magnetica, scomposizione e combinazione chimica, vita organica: sono queste le forme di movimento, nell'una o nell'altra o contemporaneamente in parecchie delle quali si trova, in ogni dato istante, ogni singolo atomo di materia cosmica. In realtà non esiste distinzione tra materia e movimento: sono la stessa cosa.

4. calore Energia in transito Energia = Lavoro = F * s Fenomeno per cui le molecole vibrano e trasmettono le loro vibrazioni urtandosi l’una con l’altra o attraverso l’emissione di radiazioni.

5. Calore Primo principio della termodinamica: il calore si trasferisce da un corpo a temperaura più elevata a un corpo a temperatura inferiore. La temperatura ci indica il livello di calore di un corpo e quindi ci permette di prevedere la direzione del trasferimento di energia. La termodinamica tuttavia non ci dice nulla riguardo al tempo. Ci dice che l’energia si sposta da un corpo all’altro ma non in quanto tempo Potenza = Energia/ tempo = Flusso di energia nell’unità di tempo = W

6. La temperatura negli allevamenti • È il parametro sul quale si è maggiormente accentrata l'attenzione dei ricercatori e ciò sia per una sua indubbia notevole influenza sulla produzione, sia perché è certamente il parametro più semplice da controllare nel ricovero. • I livelli di temperatura ottimali sono correlati all'età, alla razza ed al livello alimentare.

7. Come noto gli animali allevati, di interesse zootecnico, sono omeotermi; tendono cioè a mantenere costante la temperatura del corpo, grazie ad un complesso sistema di termoregolazione. • Tale sistema è efficace entro un certo campo di variazione della temperatura esterna al di fuori del quale l'animale non è più in grado di mantenere il suo stato di omotermia, con situazioni allora di ipo o ipertermia, sino alla morte da freddo o da caldo.

8. Il campo di temperature all'interno del quale la produzione di calore è minima, ed è quindi massima l'energia dell'alimento che resta disponibile per la produzione, si indica come zona di termoneutralità, di confort o di benessere. • Tale zona di massima produttività, è delimitata dalle temperature critiche inferiore e superiore al di là delle quali l'organismo deve spendere energia aggiuntiva per mantenere l'omeotermia.

10. Temperatura critica

11. ZONA DI TERMONEUTRALITA’ Nella zona C-F la produzione di calore è indipendente dalle condizioni microclimatiche e varia principalmente in relazione al livello nutritivo ed al peso dell’animale, mentre l’utilizzazione dell’energia a fini produttivi raggiunge i più alti valori: in tale intervallo la temperatura ambientale influisce solo sulla tipologia di calore disperso, poiché al suo variare l’eventuale minor dispersione di calore sensibile è compensata dall’aumento della quota di calore latente e viceversa.

12. TEMPERATURE CRITICHE INFERIORE E SUPERIORE’ - la temperatura critica inferiore è definita come la temperatura ambientale al di sotto della quale l’animale è costretto ad aumentare la produzione di calore per mantenere l’omeoternia (in pratica è la temperatura più bassa alla quale corrisponde la minima produzione di calore); - la temperatura critica superiore è la temperatura ambientale al di sopra della quale gli animali aumentano la produzione di calore come conseguenza del lavoro muscolare richiesto per l’incremento della frequenza respiratoria e di quella cardiaca.

13. Bilancio termico mantenimento+ produzione>- sensibile+ latente l Conduzione Convezione Irraggiamento s H2O m+ p 1 g/h di H2O=0,68 Wh di energia

14. p p l l s s

16. Fig. 6.11

17. Vari fattori quali il livello alimentare, la qualità della dieta, l'età degli animali, le dimensioni corporee, la numerosità del box, il tipo di pavimentazione ed il tipo di ventilazione influenzano i valori delle temperature critiche, per cui, la determinazione delle condizioni ambientali operative ottimali, deve discendere da un esame complessivo del management.

18. Fig. 6.12

20. EFFETTI SULLA PRODUTTIVITA’ – Es. BOVINE

21. NON DIPENDE SOLO DALLA TEMPERATURA

22. NON DIPENDE SOLO DALLA TEMPERATURA

23. NON DIPENDE SOLO DALLA TEMPERATURA

24. NON DIPENDE SOLO DALLA TEMPERATURA

25. VALE ANCHE PER I SUINI

26. Conservare il calore durante la stagione fredda Disperdere il calore durante la stagione calda Sempre e comunque controllare il trasferimento del calore Condizionamento ambientale

27. Apporto termico degli animali in un edificio produttivo mantenimento+ produzione-> sensibile+ latente l Conduzione Convezione Irraggiamento s H2O m+ p 1 g/h di H2O= 0,68 Wh di energia

28. Bilancio termico di un edificio produttivo qr :radiazione solare qe :attraverso le pareti qsu :riscaldamento qv :ventilazione qa :emesso dagli animali

30. tab. 6.15

32. PRODUZIONE DI CALORE METABOLICO E PRODUZIONE DI LATTE CON PIU’ DIVENTANO PRODUTTIVE CON PIU’ SONO SOGGETTE A STRESS DA CALDO

33. PRODUZIONE DI CALORE METABOLICO E PRODUZIONE DI LATTE

34. La temperatura ambientale e la temperatura radiante hanno influenza sulla produzione di calore sensibile degli animali

39. Come si trasmette il calore sensibile:Conduzione Convezione Irraggiamento

41. λ è la conducibilità termica e ci indica il flusso di calore (Watt) che passa attraverso uno spessore di materiale di 1 m per ogni °C di differenza di temperatura tra le due facce dello stesso.

43. Conduttanza (C) e resistenza termica (R) C = λ /s [W/m2 ·°C],con s = spessore materiale in [m] R = 1/ C = s / λ [m2 ·°C/W]

47. Quale è il flusso di calore che passa per conduzione da uno spessore di 20 cm di cemento armato sapendo che la conducibilità è di 0,93 [W/m · °C]. Quale è la resistenza termica della parete? Esercizio n.1 C = λ /s = 0,93/0,2 = 4,65[W/m2 ·°C], R = s / λ = 0,2 / 0,93 = 0,21[m2 ·°C /W]

48. Flusso di calore che attraversa una generica superficie S quando si ha una temperatura interna pari a t1 e una temperatura esterna pari a t2 Conduzione di calore Q = C · S · (t2 – t1) [W],

49. Quale è il flusso di calore che attraversa una superficie di 400 m2 del materiale di cui all’esercizio 1 quando la temperatura interna è di 18 °C e quella esterna di – 2 °C. Quale la quantità di calore Qdie dispersa in una giornata? Esercizio n.2 Q = 4,65 · 400 · 20 = 37200[W], Qdie = 37200 ·24 /1000 = 892,8 [kWh]