Ventilatoren als hulpmiddel in de strijd tegen hittestress

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.

Vijf belangrijke factoren voor hittestress

De ernst van hittestress hangt af van vijf belangrijke en al dan niet beïnvloedbare factoren.

Een niet beïnvloedbare factor is het dier zelf, waarbij onder andere genetica, ras, productieniveau en lactatiestadium een rol spelen.

Temperatuur en relatieve vochtigheid zijn de meest gekende factoren die in relatief beperkte mate te beïnvloeden zijn. 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, bijvoorbeeld 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 (waaronder openingen, materialen, zijwand- en dakhoogte), stalpositie ten opzichte van 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. Bijvoorbeeld door geen klassieke lichtplaten vlak boven ligplaatsen aan te brengen. 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 toont dat de CCI aanzienlijk daalt als de luchtsnelheid ter hoogte van de dieren minstens twee meter per seconde is. Tussen één en twee meter per seconde is er ook al een positief effect, maar het effect neemt nog sterk toe tot een luchtsnelheid van twee meter per seconde.

HVLS-, axiaal- of cycloonventilatoren?

In de stal kunnen we de luchtsnelheid verhogen met behulp van ventilatoren. Er zijn drie types ventilatoren. De HVLS-ventilatoren (High Volume, Low Speed), de zogenaamde ‘helikopterventilatoren’ verplaatsen grotere volumes lucht aan lagere snelheden in verticale richting naar beneden.

Axiaal- en cycloonventilatoren 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, wordt 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.

Ventilatoren getest

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 ten opzichte van 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.

Wat kost een ventilator?

Bij aanschaf van ventilatoren dient men naast de investeringskosten ook rekening te houden met 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.

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 ten opzichte van een axiaalventilator die de lucht over een smallere, maar iets langere afstand aan een snelheid groter dan twee meter per seconde kan verplaatsen.
• Geef voorkeur aan ventilatie over de ligboxen in plaats van 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. Dit vanwege verplaatsing van stof, haren en ammoniak.
• Houd er rekening mee dat er 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, bijvoorbeeld keerwanden, en krachtvoersilo. De horizontale luchtstroom blijft na het obstakel zeer turbulent en dit over een afstand van tien keer de hoogte van het obstakel.
• Zorg voor voldoende vrije luchtinlaat om geen onnodige weerstand te creëren. Extra weerstand betekent extra energieverbruik.
• Ventilatoren worden vanwege veiligheidsregels op 2,7 meter boven het grondoppervlak gemonteerd. Dus bij montage in zijwanden is er voldoende hoogte nodig.
• Hanteer als afstand tussen twee ventilatoren in lijn tien keer de diameter van de ventilatoren voor axiaalventilatoren, voor cycloonventilatoren is dit acht à negen keer de diameter van de ventilator.
• De afstand tussen lijnen ventilatoren (in de breedte) wordt in de praktijk vaak op zes tot zeven, maximaal tien meter (minder ideaal) gehouden voor axiaalventilatoren. Bij cycloonventilatoren mag deze afstand groter zijn: tot tien à twaalf meter.
• 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 luchtsnelheid van minimaal twee meter per seconde ter hoogte van de koe van belang. Het is ook belangrijk 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.

• Frequentiesturing zorgt voor energiebesparing. Zorg er wel voor dat bij grote mate van hittestress de ventilator op maximumcapaciteit werkt en er steeds voldoende luchtsnelheid van minimaal twee meter per seconde bij de dieren gerealiseerd wordt. In de praktijk wil dit zeggen starten bij 18-19 graden Celsius om vervolgens met een bandbreedte van 5-6°C op maximale frequentie te draaien bij 23-24 graden Celsius.

Demobeurzen hittestress

Om de Vlaamse rundveehouder te informeren over de maatregelen die hittestress bij hun dieren kunnen voorkomen en de mogelijkheden om de gevolgen ervan bij hun veestapel te beperken organiseert demo-project Eerste Hulp Bij Hittestress Koe (EHBH Koe) twee demo-beurzen. Op deze demonstratiebeurzen die doorgaan op 14 maart op ILVO en 16 maart op Hooibeekhoeve worden veehouders objectief geïnformeerd over de en tijdige detectie van hittestress, alsook de vele mogelijkheden die er bestaan om hittestress te voorkomen of te bestrijden. Verschillende firma’s demonstreren hun producten en diensten die ze rond dit thema aanbieden. Geïnteresseerde bezoekers krijgen gerichte informatie in enkele thematische demonstraties. Daarnaast is er een beurs met standen van de verschillende firma’s waar specifieke informatie uitgewisseld kan worden en ook onderzoekers aanwezig zijn om bijkomende duiding te verstrekken. Meer info vindt u hier.

Tekst: Evi Canniere, Inagro
Beeld: Inagro