Eerste Hulp bij Hittestress Koe - Artikel 1

Ventilatoren als hulpmiddel in de strijd

tegen hittestress bij runderen

Hittestress bij melkvee komt de laatste jaren geregeld voor in warme zomerperiodes. De ernst van de hittestress bepaalt de impact op runderen. Gekende negatieve kortetermijngevolgen zijn een verminderde groei, productie en lagere gehaltes. Deze zijn het gevolg van de verminderde droge stofopname en wijzigingen in het metabolisme van het rund. Het rund zelf zal een verhoogde ademhalingsfrequentie, hartslag en bij ernstige hittestress ook een stijging van de lichaamstemperatuur vertonen. Langetermijngevolgen zijn onder andere meer klauw-, vruchtbaarheids- en transitieproblemen. Met behulp van ventilatoren kunnen we de impact van hittestress doen afnemen!

De ernst van hittestress hangt af van 5 belangrijke en al dan niet beïnvloedbare factoren . Een niet beïnvloedbare  factor  is het dier zelf waarbij  genetica, ras, productieniveau, lactatiestadium, e.a.  een rol spelen. De meest gekende factoren die  in relatief beperkte mate te beïnvloeden zijn, zijn temperatuur en relatieve vochtigheid. Hogere waarden van deze beide factoren leiden tot een grotere  impact op de hittestress, waarbij temperatuur het grootste aandeel levert. Dit verband wordt gegeven in de THI index. Aansluitend op THI index is ook de duur van de hittestress van belang : hoe langer het dier aaneensluitend hittestress ondervindt, bv. als het ’s nachts onvoldoende afkoelt, hoe groter de negatieve gevolgen. Naast de weersomstandigheden wordt het stalklimaat, in beperktere mate, medebepaald door de constructie van de stal (openingen, materialen, zijwand- en dakhoogte, e.a.), stalpositie t.o.v. andere gebouwen en obstakels, staloriëntatie en bezettingsgraad. 

De laatste twee factoren zijn de (zonne-)straling en luchtsnelheid. In de stal is de invloed van straling beperkt als hier bij de bouw van de stal op gelet is, bvb. geen klassieke lichtplaten vlak boven ligplaatsen. Wat wel een grote invloed kan hebben op de mate van hittestress die runderen ervaren, is de luchtsnelheid. Enerzijds kan bij vrij open stallen, de natuurlijke ventilatie zorgen voor een aangenamer stalklimaat als er voldoende wind is, anderzijds is op warme dagen de windsnelheid vaak onvoldoende om de runderen maximaal te koelen. Toch is het zo open mogelijk maken van de stal een eerste belangrijke stap om hittestress in warme periodes te beperken. De impact van de luchtsnelheid op hittestress kan worden weergegeven met de CCI (comprehensive climate index). Figuur 1 toontn dat de CCI index aanzienlijk daalt  als de luchtsnelheid ter hoogte van de dieren minstens 2 m/s is. Tussen 1 en 2 m/s is er ook al een positief effect, maar het effect neemt nog sterk toe tot 2m/s . 

Figuur 1: Impact luchtsnelheid op mate van hittestress

In de stal kunnen we de luchtsnelheid verhogen met behulp van ventilatoren. Er zijn drie types ventilatoren. De HVLS (high volume, low speed) ventilatoren, de zogenaamde “helikopterventilatoren” verplaatsen  grotere volumes lucht aan lagere snelheden in verticale richting naar beneden. Twee andere types ventilatoren (axiaal en cycloon) verplaatsen  de lucht eerder horizontaal aan een hogere snelheid, maar met kleinere volumes. Het verschil tussen de axiaal- en cycloonventilatoren zit in de sturing van de luchtstroom. Bij axiaalventilatoren wordt de lucht kegelvormig verspreid vanaf de ventilator.  Bij aanwezigheid van een ‘ring’ rondom de ventilatorbladen, word de lucht nog iets meer gestuurd. Bij cycloonventilatoren wordt de luchtstroom sterk naar beneden gestuurd door  de aanwezigheid van kleppen.  De kleppen zorgen echter wel voor een grotere weerstand en dus een hoger verbruik.

 

Figuur 2: Luchtsnelheid (m/s) gemeten bij 100% frequentie bij twee types ventilatoren op verschillende hoogte in de proefopstelling

In het demonstratieproject ‘Eerste hulp bij hittestress koe’ uitgevoerd door Boerenbond, Hooibeekhoeve, ILVO en Inagro, werden in de ILVO melkveestal en een ILVO proefopstelling  luchtsnelheidstesten en rookproeven uitgevoerd op axiale ventilatoren en een cycloonventilator (enkel proefopstelling). Hierbij werd bij verschillende frequenties en draaihoeken gekeken naar de  luchtsnelheden op verschillende afstanden in zowel de lengte- als breedterichting t.o.v. de ventilator (figuur 2).

Als de frequentie van de ventilator afneemt, wijzigt in geval van axiaalventilatoren ook de draaihoek waardoor de lucht eerder boven de koeien verplaatst wordt. Niettemin zien we bij afnemende frequentie zowel ter hoogte van staande koeien als ter hoogte van liggende dieren een snelle afname van de  luchtsnelheden (figuur 3). In periodes van hittestress is het dus niet aangeraden om de ventilatoren op lagere frequentie te laten draaien.

Figuur 3: Luchtsnelheid (m/s) gemeten bij 70% frequentie bij twee types ventilatoren op verschillende hoogte in de proefopstelling

Bij aanschaf van ventilatoren dient men  naast de investeringskosten ook rekening te houden met l de werkingskosten. Zeker met de sterk gestegen en wisselende energieprijzen mag dit niet onderschat worden en  moet dit voor de eigen bedrijfssituatie doorgerekend worden. Op de bedrijven die werden opgevolgd in het project werd het energieverbruik gemeten (tabel 1) waarbij er telkens een temperatuursafhankelijke frequentiesturing werd gebruikt. Het gemiddelde aantal draaiuren in de periode begin juli tot eind september lag op ongeveer 1250 uren. 

Tabel 1: Energieverbruik van de verschillende types ventilatoren

ventilatortype	Gemiddeld verbruik in de zomerperiode (kWh)	Verbruik bij maximale frequentie (100%)
Axiaal	0,36-0,57 kWh	0,59 kWh
Cycloon	0,29-0,32 kWh	0,86 kWh
HVLS	0,81-0,98 kWh	1,42 kWh

Ventilatoren toepassen in de praktijk:

De ideale positie van de ventilatoren is afhankelijk van stal tot stal, aanwezige diergroepen en het gewenste ventilatortype.
Enkele algemene regels voor de plaatsing van axiaal (en cycloonventilatoren) volgens de huidige inzichten.

• Kies voor dwarsventilatie, indien mogelijk, om zo verse lucht aan te trekken in plaats van de stallucht te recirculeren.
• Een cycloonventilator heeft een breder, maar iets korter luchtverspreidingspatroon t.o.v. een axiaalventilator die de lucht over een smallere, maar iets langere afstand aan een snelheid >2m/s kan verplaatsen.
• Geef voorkeur aan ventilatie over de ligboxen i.p.v.. over de loopgangen als deze keuze kan gemaakt worden 
• Ventileer met de overheersende windrichting mee. Verder onderzoek is hiervoor nog nodig, maar tegen de windrichting in lucht verplaatsen zal vermoedelijk meer energie vergen of minder effectief zijn.
• Ventileer weg van de melkstand (stof, haren, ammoniak)
• Hou er rekening mee dat de eerste meter(s) na de eerste ventilator nog geen of weinig luchtverplaatsing is ter hoogte van de koeien.
• Vermijd het plaatsen van ventilatoren vlak voor obstakels (bv. keerwanden, krachtvoersilo,…). De horizontale luchtstroom blijft  na het obstakel zeer turbulent en dit over een  afstand van 10x de hoogte van het obstakel.
• Zorg voor voldoende vrije luchtinlaat om geen onnodige weerstand te creëren (energieverbruik).
• Ventilatoren worden op 2,7 m boven het grondoppervlak gemonteerd (veiligheidsregels), dus bij montage in zijwanden is er voldoende hoogte nodig.
• Hanteer als afstand tussen 2 ventilatoren in lijn 10x de diameter van de ventilatoren voor axiaalventilatoren, voor cycloonventilatoren is dit 8 à 9x de diameter van de ventilator.
• De afstand tussen lijnen ventilatoren (in de breedte) wordt  in de praktijk vaak op 6 tot 7 m, max. 10 m (minder ideaal) gehouden voor axiaalventilatoren. Bij cycloonventilatoren mag deze afstand groter zijn tot 10-12m..
• Vergeet droogstaande en zorgkoeien niet! Deze dieren hebben het vaak lastiger dan een gezonde melkkoe in lactatie. Hittestress in de transitieperiode kan leiden tot langdurige negatieve effecten tijdens de lactatie.
• Om koeien af te koelen is vooral een voldoende hoge luchtsnelheid (minimaal 2 m/s) ter hoogte van de koe van belang en waar deze, ten opzichte van de ventilator, behaald wordt. De hoeveelheid lucht die verplaatst wordt, is evenwel niet belangrijk.
• Kies voor een energiezuinige motor (gelijkstroom).
• Een ring rondom de schoepen zorgt voor een meer gecontroleerde luchtstroom.
• Regelmatig onderhoud (stofvrij maken, spanning onderdelen (indien van toepassing)) is belangrijk voor het energieverbruik en een blijvende capaciteit van de ventilator
• Frequentiesturing zorgt voor energiebesparing. Zorg er wel voor dat bij grote mate van hittestress de ventilator op maximumcapaciteit werkt en er steeds voldoende luchtsnelheid (+-2m/s) bij de dieren gerealiseerd wordt. In de praktijk wil dit zeggen starten bij 18-19°C om vervolgens met een bandbreedte van 5-6°C op maximale frequentie te draaien bij 23-24°C.

Video: Koeien koelen met ventilatoren

 

Artikelreeks: Eerste Hulp bij Hittestress Koe

• Ventilatoren als hulpmiddel in de strijd tegen hittestress bij runderen
• Watertechnieken bij erge hittestress: Welke mogelijkheden zijn er?
• Broeiremmers gebruiken tijdens periodes van hittestress
• Preventie van hittestress: kosten en opbrengsten van verschillende technieken in beeld

 

 

Partners Demo-project EHBH Koe:

Financiering: