Introducción:

En climas desérticos, las temperaturas altas pueden causar estrés por calor en granjas lecheras. Una alternativa a este problema es desarrollar una red de tuberías conectada a intercambiadores de calor (IC) que operen como un sistema de enfriamento por conducción.

Objetivo:

Proponer un sistema de suministro de agua conectado a una serie de IC, instalado bajo las camas de un establo lechero con sistema de estabulación libre, y analizar la transferencia de calor a lo largo de una red de tuberías de agua a gran escala.

Metodología:

Para el diseño del sistema se partió del módulo de calidad del agua de EPANET. Las predicciones de temperatura se validaron con datos experimentales de una red de tuberías de cuatro IC instalados bajo una cama. Posteriormente, se diseñó una red para suministrar agua a 1 000 IC con el fin de calcular la eficiencia del sistema para una explotación lechera real.

Resultados:

Los aislamientos con valores de 0.095 y 0.0475 W·m-1·°C-1 incrementaron la capacidad de enfriamiento de las tuberías que transportan agua en 7 y 12 %, respectivamente. Al aumentar los caudales de 1 a 7 L·min-1 incrementó la capacidad de enfriamiento; sin embargo, la eficiencia de enfriamiento disminuyó en al menos 12 %.

Limitaciones del estudio:

Se realizó una validación en una sección de la red de tuberías y una simulación para toda la red.

Originalidad:

Se implementó EPANET para un balance de masa y calor en una red de tuberías que provee agua a IC.

Conclusión:

El sistema de enfriamiento por conducción es viable en zonas con clima desértico y su eficiencia depende del nivel de aislamiento térmico y caudal en la red de tuberías.