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Tecnica

La climatizzazione degli ambienti di stabulazione

La ventilazione della stalla e il mantenimento dei valori ottimali di temperatura e umidità rappresentano interventi indispensabili per assicurare agli animali un buono stato di salute e, quindi, per garantire livelli ideali di benessere e di produttività

di Daniela Lovarelli
febbraio 2024 | Back

Un ambiente di stabulazione in grado di garantire condizioni di allevamento adeguate per quanto concerne il microclima rappresenta senza dubbio una base fondamentale per assicurare buone produzioni di latte, con animali in salute e con un livello di benessere ottimale. I principali parametri usualmente monitorati sono la temperatura e l’umidità; tuttavia, anche la velocità e la qualità dell’aria assumono un ruolo chiave. I valori consigliati di temperatura si attestano tra 20-25°C, mentre quelli di umidità relativa dovrebbero essere compresi tra il 60 e il 70%. I due dati sono spesso combinati nel Temperature Humidity Index (THI), ovvero un indicatore atto a rilevare un eventuale stato di stress termico in stalla. In letteratura si trovano diverse formule per il calcolo del THI; una tra le più semplici è: THI =0.8*T + RH*(T-14,4) + 46,4. Il valore limite è 72, ma si riscontra spesso un calo della produzione e alcuni cambiamenti comportamentali già con valori di 66-68 circa. è quindi indispensabile rispettare primariamente alcuni accorgimenti costruttivi, come l’impiego di materiali isolanti su pareti e tetti, un corretto orientamento della struttura e adeguate aperture al cupolino e ai lati della stalla, tali da favorire la ventilazione naturale, che tra i sistemi di controllo del microclima è ovviamente a costo zero. Quando però la struttura non è in grado di soddisfare queste condizioni, è necessario ricorrere alla ventilazione forzata, mediante sistemi meccanici.

Ventilazione meccanica. Deve garantire ottime performance di ricambio d’aria sia nella stagione calda che in quella fredda, con costi energetici contenuti, mediante l’adozione di materiali resistenti e funzionamento silenzioso per non arrecare disturbo acustico di tipo cronico agli animali. Nelle stalle dell’areale padano, nel periodo primaverile-estivo i ventilatori funzionano in modo pressoché continuativo: il contenimento dei consumi elettrici e l’operatività di strutture a basso rischio di danneggiamento e limitato inquinamento acustico diventano quindi esigenze fondamentali. I consumi energetici di ciascun ventilatore sono variabili in funzione della dimensione, della tipologia di utilizzo e delle caratteristiche meccaniche, variando comunque in genere tra 100 e 1.200 W. Inoltre, per garantire una buona durata delle pale e del perno centrale che sono soggetti a intense sollecitazioni, ma anche per evitare la creazione di forti correnti d’aria dannose per gli animali, il regime di rotazione è generalmente piuttosto basso. I ventilatori ad asse longitudinale (definiti “destratificatori”) ruotano di solito a 300-500 giri/min, mentre quelli ad asse verticale hanno velocità maggiori, tra 700 e 1.000 giri/min. In entrambi i casi, l’obiettivo è quello di ottenere una velocità del flusso d’aria fino a 4-5 m/s, utile nei periodi estivi più caldi per dissipare convenientemente il calore. Questo tipo di ventilazione è utile anche nel periodo invernale, per garantire opportuni ricambi dell’aria viziata che si crea in stalla, per rimuovere gli inquinanti tipici come anidride carbonica, metano, ammoniaca e acido solfidrico. In tal caso, la velocità del flusso non deve essere superiore 0,5-1 m/s.

Le tipologie dei ventilatori. È molto importante che i punti di movimentazione dell’aria siano collocati nelle aree dove gli animali sostano più a lungo, ovvero nelle zone di riposo e di alimentazione, ma anche nella sala di attesa e in quella di mungitura. Nelle zone di riposo e in sala di mungitura i ventilatori più adatti sono i destratificatori di diametro elevato (fino a 5-7 m) che, nonostante la limitata velocità di rotazione, movimentano grandi volumi di aria e sono quindi indicati per gestire convenientemente superfici molto ampie. L’efficienza di tali ventilatori è esaltata dalla forma e dell’inclinazione delle pale e dai flap che direzionano l’aria: un destratificatore di 1,5-2 m di diametro è in grado di coprire un’area circolare di circa 120-180 m². In alternativa, è possibile installare ventilatori a pale verticali, che hanno dimensioni minori ma regimi di rotazione più alti. In questo caso, l’efficienza di ventilazione è alta anche in condizioni critiche, come le sale d’attesa affollate. I consumi elettrici sono però leggermente maggiori rispetto a quelli fatti registrare dai destratificatori, per potenze di 1-1,5 kW circa, in funzione della dimensione delle pale e delle specifiche della casa costruttrice. Spesso è installata una griglia di protezione per evitare contatti accidentali con le pale in rotazione.

In entrambi i casi, la conformazione e l’inclinazione delle pale devono essere finalizzate alla movimentazione di buoni volumi d’aria con basse richieste di potenza. Inoltre, per non appesantire inutilmente la struttura, il materiale delle pale deve essere leggero, come alluminio, PVC oppure anche lamiera sottile di acciaio, rinforzata con specifiche nervature.

è spesso implementata la funzione di inclinazione delle pale, per una più omogenea distribuzione dell’aria nella stalla, realizzata tramite staffe di regolazione dell’inclinazione delle pale, per un angolo molto ampio, anche variabile tra 0 e 90°.

Per l’azionamento dei ventilatori si adottano tipicamente motori brushless con rotori a magneti permanenti, che mostrano un’ottima affidabilità, hanno ridotte esigenze di manutenzione e sono silenziosi nel funzionamento.

Dal mercato. La Elivent di Reggio Emilia propone destratificatori dotati di un kit anticaduta, per un più elevato livello di sicurezza per gli animali in sosta, in caso di danneggiamento delle pale. La Elettrouno, sempre di Reggio Emilia, ha brevettato una soluzione di inclinazione delle pale fino a 10° con profilo ottimizzato, per un’efficace modulazione dei flussi d’aria nell’ambiente. Oltre alla ventilazione, la CMP di Calvisano (BS) offre anche impianti completi di raffrescamento per massimizzare la dispersione di calore degli animali. Nel medesimo ambito, la TDM di San Paolo (BS) commercializza sistemi di ventilazione meccanica a zone gestiti da controller, eventualmente integrati da anemometri che possono bloccare in automatico i ventilatori in caso di velocità eccessiva dell’aria.


Aspersione d’acqua

In corsia di alimentazione e nella sala d’attesa alla mungitura, i ventilatori verticali possono essere associati a sistemi di nebulizzazione che aspergono il mantello animale, da praticare quando le condizioni climatiche sono particolarmente critiche. In tali casi, l’aspersione contribuisce alla ventilazione per massimizzare la dispersione di calore da parte degli animali. In pratica, vengono avviati dei cicli predefiniti di erogazione dell’acqua nebulizzati tramite degli ugelli, della durata di circa 1 minuto, intervallati da periodi di 5-6 minuti di sola ventilazione.

L’aspersione deve necessariamente essere intensa ma non eccessivamente lunga, per evitare la percolazione di acqua sul mantello e il conseguente inquinamento delle mammelle e ristagno idrico sulla pavimentazione, fattori che incrementano la probabilità di insorgenza di mastiti e lesioni podali. Per ottimizzare l’impiego di acqua, alcune aziende, come ad esempio CMP, propongono l’installazione di sensori in corsia di alimentazione che avviano l’aspersione solo se sono presenti gli animali.


Avvio automatico

I sistemi di ventilazione prevedono normalmente l’avvio automatico dell’impianto quando le centraline rilevano il superamento dei valori soglia predefiniti di temperatura e d umidità. Allo scopo, nella stalla vengono collocati specifici sensori, i cui dati sono elaborati per ricavare il THI (o la sola temperatura dell’aria), in modo da intervenire quando viene raggiunta la soglia dello stress termico. Un’interessante evoluzione futura prevede lo sviluppo di algoritmi in grado di prevedere l’andamento climatico in base ai dati raccolti nei giorni precedenti, in modo da anticipare il verificarsi di condizioni di stress della mandria. A tale proposito, nell’ambito del progetto europeo EIT Food DairySust, con il supporto di Agricolus quale partner tecnologico e l’Università di Bologna come Unità di Ricerca, è stata messa a punto la piattaforma digitale “DairySust”, che ha come obiettivo generale quello di perseguire gli obiettivi di benessere animale, supportando i processi decisionali degli allevatori e dei professionisti per l’ottimizzazione della sostenibilità e della produttività della mandria, incluso il comfort climatico.

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