Ahırların havalandırma sistemleri, özellikle süt sığırcılığı gibi hassas tarım faaliyetlerinde, hayvanların sağlığı ve üretkenliğinin sürdürülebilirliği için kritik bir öneme sahiptir. Bilgisayar Destekli Akışkanlar Dinamiği (CFD) analizleri, bu sistemlerin tasarımı ve optimizasyonunda modern ve etkili bir araç olarak ön plana çıkmaktadır. CFD, havalandırma sistemlerinin nasıl performans göstereceğini ve belirli hava koşullarında hayvanların nasıl etkileneceğini önceden tahmin edebilir. Bu yazıda, CFD analizlerinin süt sığırcılığı ahırlarında havalandırmanın tasarımı ve yönetimi üzerindeki avantajlarına ve bahar aylarında dikkat edilmesi gereken özel ihtiyaçlara derinlemesine bir bakış sunulacaktır.

Analiz senaryosunda 20 farklı inek yerleşimi, 3 farklı pencere açık durumu ve yapının kuzeydoğu hakim rüzgarına dik/paralel konumlandırılması kıyaslandı.

Buradaki temel amaç CFD yöntemiyle iç ortamdaki hava kalitesinde temel faktör olan havanın hızını ve yaşlanmasını irdelemektir. Çok hızlı hareket edecek hava kış aylarında soğuğun da etkisiyle hayvanları üşütür. Bu değer doğal yollardan, yaz aylarında 3 m/s’ye kadar erişebilirken, kış aylarında 0.4 m/s mertebesinin üstüne çıkmamalıdır. Diğer bir irdeleme faktörü havanın içeri girdikten sonra geçirdiği yaşlanma (olduğu yerde askıda kalma, türbülansa girip tahliye olamama hali) durumudur. Bu parametre ise özellikle iç ortamdaki nemin ve rahatsız edici gazların tahliyesinde önemlidir. Şayet yaz aylarında hızlı sirkülasyon olmazsa sıcak çok rahatsız edici olabilirken, kış aylarında nem su buharıyla küfün artmasına sebep olabilir. Tıpkı insan sağlığında olduğu gibi hayvanlar için de tasarımda bu eşik değerlerine dikkat edilerek, yapı tasarlanmalıdır.

CFD analizleri, ahırların havalandırma sistemlerinin etkinliğini artırmak için çeşitli avantajlar sunar.

• Detaylı Hava Akışı Modellemesi: CFD, ahırların içindeki hava akışını ayrıntılı olarak modelleyebilir, böylece havalandırma sistemlerinin optimizasyonu için gerekli değişiklikleri belirleyebilir. Bu, hava akışının, sıcaklık dağılımının ve nemin detaylı bir şekilde incelenmesini sağlar.
• Enerji Verimliliği: CFD, havalandırma sistemlerinin enerji tüketimini azaltmada önemli bir rol oynar. Optimize edilmiş hava akışı yönlendirmesi ve hava değişim oranları, gereksiz enerji tüketiminin önlenmesine yardımcı olur.
• Hava Koşullarına Göre Uyarlanabilirlik: CFD analizleri, farklı hava koşullarına göre ahır içi iklimin nasıl tepki vereceğini önceden gösterir. Böylece, havalandırma sistemleri, dış hava koşullarına göre dinamik olarak ayarlanabilir.
• Hayvan Refahının Artırılması: CFD ile optimize edilen havalandırma sistemleri, hayvanların termal konforunu ve genel refahını artırır. Bu da süt verimi ve genel sağlık durumu üzerinde olumlu etkilere sahiptir.

Toplamda ahırda 20 inek için ortalama hava hızları ve LMA (Local Mean Age) değerleri hesaplandı. Kendi yaşam alanlarında ne kadar kaliteli hava solurlarsa o kadar keyifli ve verimli olacaklardır. Analiz sonuçlarına göre kıyaslama tablosu:

Sadece belirlenen koşullar için:

• Hakim rüzgara paralel ya da dik konumlandırmada Senaryo1 en iyi taze hava sirkülasyonunu sağlıyor,
• 3 farklı noktada pencere açılma durumu içinde Senaryo1 en yüksek performansa sahip,
• Oryantasyon2 ve Senaryo2 en kötü havalandırma performansına sahip,
• Bu durumda en şanslı 5 inek; 20, 15,14,13 ve 17 numaralı olanlardır,

Bu analiz koşulu sıcaklık, nem ve diğer kirletici gazlar ihmal edilerek sadece hava sirkülasyonu referans alınarak tamamlandı. Gerçek bir tasarım kurgusunda Alkazar meteorolojik, klimatolojik ve topografik verileri de dikkate alarak işletme sahibi için en ideal koşullara göre tasarımı optimize ederek danışmanlık vermektedir.

Daha mutlu inekler için tasarımlarınızı dikkatle irdeleyin!