Titik Kritis Pengaturan Ventilasi pada Broiler Closed House

Perkembangan performa ayam broiler modern sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi dan perubahan iklim. Broiler modern mempunyai karakteristik tumbuh sangat cepat, membutuhkan nutrisi pakan yang seimbang, membutuhkan manajemen pemeliharaan yang baik, menghasilkan panas tubuh lebih tinggi, membutuhkan ventilasi kandang yang memadai. Kandang yang mampu memenuhi kenyamanan ayam adalah kandang sistem closed house dengan kondisi udara tidak bisa masuk kecuali masuk melalui inlet dan keluar melalui outlet yang dibuat dalam suatu sistem ventilasi. Sistem tersebut mampu mengeluarkan kelebihan panas, uap air, dan gas berbahaya (CO, CO₂, NH₃) yang ada di dalam kandang, dan mampu menyediakan kebutuhan O₂ bagi ayam sehingga performa ayam optimal (Poultry Indonesia, 2011).

Kelebihan Kandang Closed House

Kelebihan kandang closed house adalah :

• Meminimalisir dari pengaruh kondisi lingkungan luar kandang
• Meningkatkan produktivitas dan performa ayam broiler
• Mengendalikan suhu, kelembapan dan kecepatan udara
• Meminimalkan dampak cemaran lingkungan (bau dan lalat)
• Biosecurity lebih terjaga
• Kesehatan lebih terjamin
• Efisiensi lahan untuk kandang
• Efisiensi tenaga kerja

Kandang closed house mampu menyediakan ventilasi yang tepat sesuai dengan kebutuhan ayam, di mana ventilasi yang tepat tersebut harus bisa untuk :

1. Menjaga pertukaran udara di dalam kandang
2. Mengontrol kelembapan udara
3. Menjamin kualitas udara dan kebutuhan oksigen ayam
4. Mengeluarkan kandungan udara yang berbahaya (amonia)
5. Menjaga tekanan udara di dalam kandang
6. Menghasilkan effective temperature untuk ayam
7. Meningkatkan efisiensi produksi

Bagian dari sistem ventilasi tersebut adalah :

• Control climate : Pengatur kerja sistem ventilasi
• Inlet : Cooling pad (cell pad, rain maker, pompa air), area dalam inlet/dog house area, tirai inlet, tunnel door.
• Outlet : Kipas (motor penggerak, baling-baling, van belt, pully), shutter, cone.
• Heating system : Pemanas (spot heater, space heater)
• Curtain system : Tirai samping kandang
• Tirai blocking : Tirai di dalam kandang (periode brooding).

Untuk menghitung kebutuhan kipas dalam kandang closed house kita harus mengetahui berapa target kecepatan udara di dalam kandang dari awal pemeliharaan sampai akhir pemeliharaan. Kecepatan pada awal pemeliharaan adalah sekitar 0,3-0,5 m/detik, sedangkan kecepatan udara maksimum pada akhir pemeliharaan untuk ayam dewasa adalah sekitar 3,0-3,2 m/detik. Rumus untuk menghitung jumlah kipas tersebut, maka harus diketahui antara lain :

Cross section area atau luas penampang kandang

= Lebar kandang x Tinggi kandang

Kapasitas udara maksimum

= Cross section area x Kecepatan udara maksimum

= 27 m² x 3,2 m/detik x (3.600 detik)

= 311.040 m³/jam

Total jumlah kipas

= Kapasitas udara maksimum : Kapasitas kipas

= 311.040 m³/jam : 42.000 m³/jam

= 7,4 kipas atau 8 kipas

Dari Tabel 1, kita bisa menentukan target kecepatan udara di dalam kandang closed house disetiap periode pemeliharaannya. Dari Tabel 2 kita bisa menghitung berapa jumlah kipas yang on/yang diperlukan sehingga kondisi kenyamanan ayam tetap terjaga.

Sistem ventilasi di dalam kandang tipe closed house merupakan hal yang utama yang perlu kita perhatikan. Sistem ventilasi akan mengatur proses penggantian udara di dalam kandang dengan udara segar dari luar yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan oksigen, proses pengeluaran gas beracun, proses pengaturan suhu dan kelembapan, serta menciptakan suhu efektif sesuai kebutuhan ayam.

Sistem ventilasi di dalam kandang closed house ada beberapa macam seperti sistem ventilasi silang, longitudinal, tunnel, atap, kombinasi atap dan tunnel, serta kombinasi longitudinal dan tunnel. Umumnya sistem ventilasi kandang closed house yang ada di Indonesia adalah ventilasi dengan sistem tunnel.

Dalam sistem ventilasi tunnel atau terowongan terbagi menjadi 3 tahap sesuai dengan umur ayam yaitu ventilasi minimum, ventilasi transisi, dan ventilasi maksimum. Tahapan ventilasi tersebut merupakan titik kritis dari penerapan ventilasi di dalam kandang closed house. Penerapan ventilasi tersebut harus disesuaikan dengan umur pemeliharaan dan kondisi lingkungan di dalam kandang.

1. Ventilasi minimum

Ventilasi minimum adalah tahap pertama dari sistem ventilasi closed house dimana jumlah pertukaran udara ditentukan oleh pengaturan waktu atau timer dari control climate, bukan diatur oleh suhu.

Waktu on dan off dari kipas intermittent yang diperlukan selama periode ventilasi minimum harus dihitung. Periode ini diprogram ke dalam pengatur waktu dalam siklus lima menit, dan pengaturan program ini terlepas dari pengaturan suhu atau panas. Tujuannya untuk mengeluarkan kelembapan dan meningkatkan kualitas udara untuk ayam. Waktu kipas on yang ideal untuk setting awal adalah tidak kurang dari 30 detik dari lima menit. Seiring bertambahnya umur ayam, konsumsi air, kondisi kandang dan kualitas udara maka waktu on di dalam siklus ventilasi minimum juga harus bertambah. Penambahan waktu on kipas harus berkorelasi dengan peningkatan konsumsi air di dalam kandang. Dalam menentukan siklus on-off tersebut kita harus mengetahui standar kebutuhan udara dalam satuan cfm atau m³/kg/jam. Rumus untuk menghitung kebutuhan udara minimum di dalam kandang yaitu total kebutuhan cfm/ekor dikalikan bobot badan (kg) dikalikan dengan jumlah ayam di dalam kandang (ekor).

2. Ventilasi transisi

Ventilasi transisi diterapkan ketika target suhu di dalam kandang dengan suhu di luar kandang relatif sama dan belum terlalu panas. Pada tahapan ventilasi ini proses pendinginan di dalam kandang hanya mengandalkan dengan sedikit penambahan kecepatan udara di atas ventilasi minimum (0,5-1,8 m/detik).

Ventilasi ini pada prinsipnya hanya peralihan tahapan ventilasi yaitu dari tahapan ventilasi minimum ke tahapan ventilasi maksimum dan belum diperlukan efek pendinginan dengan cooling pad.

3. Ventilasi maksimum

Ventilasi maksimum diperlukan saat ayam broiler memasuki periode finisher ketika suhu di dalam kandang di atas dari target yang diinginkan (22°C-25°C), maka diperlukan efek kecepatan udara yang tinggi untuk mendinginkan suhu di dalam kandang (wind chill effect). Ventilasi maksimum diterapkan pada saat suhu di dalam kandang hangat sampai panas dengan mengaktifkan cooling pad.

Dalam proses ventilasi maksimum ini kecepatan udara yang tinggi dikombinasikan dengan efek dari penggunaan cooling pad untuk mencapai kenyamanan ayam. Ventilasi maksimum ini penting digunakan terlebih saat musim panas di daerah tropis. Untuk daerah tropis karena suhu luar terkadang relatif lebih tinggi maka penerapan ventilasi maksimum bisa diterapkan saat akhir periode starter sampai finisher.

Sistem ventilasi maksimum sebagian besar aliran udara diusahakan bergerak di level ketinggian ayam dan mengenai tubuh ayam dengan kecepatan udara 3,0-3,2 m/detik dan merata di semua area dalam kandang.

Ventilasi maksimum ini dioperasikan dengan mengatur jumlah kipas yang on berdasarkan suhu yang terbaca di dalam kandang. Sedangkan untuk pengaturan awal penggunaan cooling pad akan didasarkan oleh kombinasi standar minimum kecepatan udara, suhu yang tercapai, namun dibatasi oleh kelembapan yang ditimbulkannya. Waktu on-off dari penggunaan cooling pad ini diatur berdasarkan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk membasahi seluruh permukaan cell pad dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk cell pad mulai mengering.

Saat mode ventilasi maksimum ini beroperasi, sistem pemanas baik spot heater/IGM ataupun space heater/Super Saver 225 sudah tidak bekerja karena yang diperlukan adalah efek pendinginan dari sistem ventilasi. Jika suhu dalam kandang meningkat di atas target, maka kipas bekerja terus menerus berdasarkan kontrol suhu dan sampai dibutuhkan pengaturan cooling pad sesuai standar minimum kecepatan udara untuk mulai menggunakan cooling pad.

Dalam penerapan tahapan ventilasi tersebut ada beberapa parameter yang harus diperhatikan karena sangat berpengaruh terhadap ketepatan dari sistem ventilasi antara lain :

• Static pressure (tekanan udara di dalam kandang) sekitar 0,1 inch air atau 25 Pa, tekanan tersebut bertujuan untuk mendapatkan aliran udara yang bagus, yaitu udara dingin yang masuk bercampur dengan udara hangat dalam kandang di posisi plafon atau pada level di atas ayam (tidak langsung ke area litter), agar tidak menyebabkan kondensasi di area bawah yang dapat membuat litter cepat basah.
• Inlet, bukaan area inlet ini bertujuan untuk mendapatkan tekanan udara yang tepat sehingga aliran udara juga tepat, maka lebar inlet ini harus tepat (tidak terlalu lebar dan tidak terlalu sempit). Lebar bukaan inlet tersebut disesuaikan dengan jumlah kipas yang on.
• Setting control climate, pengaturan setting ventilasi (kipas dan cooling pad) pada control climate harus tepat yaitu kapan mulai start on dan off-nya, sehingga akan mampu membawa seluruh udara yang masuk menuju ke seluruh area di dalam kandang.
• Timer, pengaturan siklus on-off dalam ventilasi minimum juga harus sesuai dengan berat badan dan umur ayam, dan fungsi dari siklus ini untuk menjaga kualitas udara.

Jika dari keempat kriteria tersebut ada yang tidak sesuai atau kurang tepat maka akan berdampak terhadap kondisi di dalam kandang misalnya litter basah, amonia yang tinggi, bahan bakar gas yang boros, dan performa yang jelek atau tidak optimal.

Penentuan Bukaan Area Inlet

Inlet ini dibuat pada area cooling pad dan digunakan dalam pengaturan luasan area tempat udara masuk berdasarkan berdasarkan jumlah kipas yang on. Ukuran dari bukaan inlet ini akan mempengaruhi jumlah udara yang masuk karena bukaan inlet ini adalah pintu masuknya udara ke area dalam kandang.

Jika area inlet terbuka terlalu lebar maka aliran udara yang masuk dari cooling pad akan jatuh ke bawah/area litter yang menyebabkan litter cepat lembap dan menggumpal, dan sebaliknya jika bukaan inlet terlalu kecil maka akan berakibat kecepatan udara akan lebih tinggi di daerah tertentu saja dan terjadi peningkatan tekanan negatif dalam kandang. Penentuan bukaan area inlet ini berpedoman pada jumlah kipas yang on dan target kecepatan udara yang dikehendaki.

Contoh perhitungan bukaan area inlet :

Kapasitas kipas = 42.000 m³/jam

Dalam satuan detik = 11,66 m³/detik

Target kecepatan udara di cell pad (type 45°/45°) = 2,0 m/detik.

Total panjang area cooling pad (sisi kanan dan kiri) adalah 30 m.

Maka luasan area inlet adalah

= Kapasitas kipas : target kecepatan udara

= 42.000 (m³/jam) : 2,0 (m/dtk) : 3.600 (dtk)

= 5,83 m²

Bukaan area inlet adalah

= Luas area inlet : total panjang cooling pad

= 5,83 m²: 30 m

= 0,19 m atau 19 cm

Trouble Shooting Ventilasi Closed House

Permasalahan yang sering muncul di dalam kandang closed house karena pengaturan ventilasi yang kurang tepat antara lain :

1. Mati angin/blank spot dan kecepatan udara rendah

Blank spot adalah kondisi di area tertentu dalam kandang yang kecepatan udaranya turun drastis atau bahkan sampai 0 (tidak ada kecepatan udara). Hal ini disebabkan oleh perubahan tekanan udara atau dari pengaruh blocking ventilasi.

Tekanan negatif di dalam kandang akan semakin tinggi jika kecepatan udara yang dihasilkan kipas cukup tinggi sementara inlet relatif kurang. Tekanan positif akan semakin tinggi jika kecepatan udara yang dihasilkan kipas lambat sementara inlet relatif besar.

Tekanan udara statis/static pressure satuannya adalah inchi air atau pascal (Pa). Alat ukur tekanan udara bisa menggunakan Magnehelic Static Pressure Meter dan Floating ball Static Pressure Meter. Pada sistem ventilasi kandang yang baik tekanannya adalah sekitar 0,05-0,10 inchi air atau sekitar 12-25 Pa.

Solusi untuk mengurangi blank spot antara lain :

• Sesuaikan antara inlet dan outlet (seimbang)
• Hindarkan area inlet dan cell pad dari hambatan/sumbatan. Inlet berkurang karena adanya tirai cooling pad yang tidak tepat, dinding kawat terlalu rapat dan cell pad yang kotor.
• Hindari kebocoran kandang (tirai dan plafon)
• Penambahan spoiler/baffle
• Penentuan untuk menentukan berapa tinggi spoiler/baffle adalah sebagai berikut :

Cross section area seharusnya adalah

= Total kapasitas kipas : Kecepatan udara yang diinginkan

Maka tinggi spoiler adalah,

= Cross section area seharusnya : Lebar kandang

Contoh

Kapasitas 7 unit = 294.000 m³/h

Target kecepatan udara = 3,2 m/detik

Lebar kandang = 12 m

Cross section area seharusnya

= 294.000 : 3,2 : 3.600

= 25,5 m²

Tinggi spoiler

= 25,5 m²: 12 m

= 2,1 m

Jika terlalu rendah maka tekanan akan semakin tinggi dan mengurangi volume udara. Jarak antar spoiler sekitar 9-12 meter.

• Pastikan motor kipas, van belt, dan shutter dalam kondisi bagus.

2. Sebaran kecepatan udara tidak merata

Untuk mengetahui sebaran udara di dalam kandang akan lebih terlihat dengan menggunakan tes asap. Tes ini akan memperlihatkan distribusi sebaran udara di seluruh area dalam kandang. Jika di area tertentu tidak ada aliran asap tersebut maka bisa dikatakan bahwa area tersebut tidak ada aliran udara sehingga perlu diantisipasi dengan :

• Bersihkan area di dalam kandang dari benda-benda atau material yang menghalangi aliran udara (misal tumpukan karung, plastik atau terpal yang menghalangi aliran udara.
• Penambahan tunnel door untuk membuat rata aliran udara ke belakang.

3. Suhu kandang tidak merata

Suhu di dalam kandang dikatakan tidak merata jika perbedaaan atau selisih suhu antara bagian depan dan belakang kandang diatas 2°C. Sebaran panas yang merata jika dilihat dengan thermometer infrared maka akan mempunyai warna yang sama dari bagian depan sampai belakang kandang. Dan ini terjadi jika sebaran ayam dan sebaran udara juga merata di semua bagian.

4. Kelembapan tinggi

Kelembapan yang tinggi di dalam kandang akan mengakibatkan litter basah dan menggumpal. Penyebab dari litter yang menggumpal tersebut bisa berasal dari manajemen pemberian air minum yang tidak tepat (kebocoran) dan juga dari manajemen ventilasi yang tidak tepat yaitu bukaan inlet yang terlalu lebar atau jumlah kipas on yang kurang. Tindakan yang harus dilakukan adalah mengecek antara target sirkulasi udara dengan kecepatan aktual yang dihasilkan, dan pengaturan keseimbangan bukaan inlet dengan jumlah kipas on.

Solusi yang berikutnya adalah pengaturan penggunaan cooling pad dengan tepat. Cara kerja pendinginan evaporatif oleh cooling pad adalah udara panas yang masuk melalui cell pad akan bersentuhan dengan air. Udara panas akan melepaskan energi (panas) ke air. Karena udara melepaskan energi, maka udara menjadi lebih dingin. Air menggunakan energi yang diberikan oleh udara, untuk mengubah fase dari cair menjadi uap (penguapan). Efek pendinginan akan sangat tergantung pada jumlah dari uap air yang sudah ada di dalam udara luar kandang (RH). Semakin rendah kelembapan udara di luar kandang, maka semakin banyak uap air yang dapat diserap oleh cooling pad, sehingga semakin besar potensi penurunan suhu di dalam kandang dan sebaliknya. Perhatikan bahwa kemampuan penurunan suhu dalam kandang tergantung pada suhu dan RH di luar kandang, jenis cell pad, tingkat kerataan basah permukaan cell pad.

Semakin tinggi tingkat kelembapan udara luar maka efektivitas pendinginan oleh cooling pad akan semakin menurun. Sehingga dalam melakukan setting cooling pad harus memperhatikan kadar kelembapan udara luar kandang.

Cooling pad sangat efektif menurunkan suhu yaitu sekitar 70-75% dalam sistem ventilasi tunnel, tetapi setiap penurunan 1°C akan diikuti dengan penambahan kelembapan sekitar 4,5%. Sedangkan kelembapan ideal yang dibutuhkan di dalam kandang closed house adalah 70%. Jika kelembapan di dalam kandang tinggi (>70%) maka akan berdampak litter cepat basah dan lembap. Sebaliknya jika terlalu kering (<40%) maka akan berdampak terhadap litter yang berdebu.

Penggunaan cooling pad pada periode ventilasi maksimum ditentukan oleh :

• Batas minimum kecepatan udara yang ada di dalam kandang.
• Target suhu minimum yang dibutuhkan untuk penggunaan cooling pad.
• Batas maksimal dari kelembapan yang ditimbulkan.

Pada saat menggunakan sistem ventilasi tunnel pada tahapan ventilasi maksimum dan cuaca ekstrem panas maka cooling pad bisa dioperasikan dengan tetap memperhatikan kenyamanan ayam yang terlihat, selain melihat dari angka yang terbaca pada thermometer atau panel kontrol. Karena kenyamanan tersebut berasal dari kombinasi suhu, kecepatan udara, dan kelembapan di dalam kandang.

Jika kelembapan kandang sudah tinggi mencapai batas dimana cooling pad harus dimatikan, maka sangat penting untuk mempertahankan kecepatan udara maksimumnya. Kecepatan udara dan pertukaran udara adalah satu-satunya cara terbaik untuk membuat ayam tetap nyaman. Ayam akan lebih nyaman dengan kecepatan udara dan pertukaran udara daripada pendinginan evaporatif melalui cooling pad.

Penerapan tahapan ventilasi closed house yang sesuai dengan umur dan kondisi lingkungan kandang serta pengaturan yang tepat pada sistem ventilasinya merupakan kunci untuk mendapatkan performa yang terbaik dalam pemeliharaan ayam broiler. Salam.