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高岩|猪舍夏季通风降温常见问题释疑

放大字体  缩小字体🕓2022-04-11  来源:🔗养猪职业经理人  💛418
核心提示:夏季即将来临,部分地区已经出现30度以上的高温天气,如何做好猪舍降温是未来一段时间需要解决的问题。笔者梳理了猪舍夏季降温系

夏季即将来临,部分地区已经出现30度以上的高温天气,如何做好猪舍降温是未来一段时间需要解决的问题。笔者梳理了猪舍夏季降温系统常见问题,并对相应问题给出相关建议,希望对各位读者有所帮助。

问题1:猪舍湿帘面积合适么?

大家都知道,猪舍湿帘面积是由猪舍夏季最大通风量决定的,例如夏季最大通风量100,000m3/h,湿帘面积=夏季最大通风量÷过帘风速=100,000m3/h÷1.8m/s÷3600s/h=15.43m2。湿帘面积计算很简单,但是1.8m/s的设计过帘风速是否合理,却很少有人关注。

不同型号风机的理论通风量

风机型号-英尺

通风量-m³/分钟

锥桶式负压风机-m³/分钟

24

161

170

36

275

283

48

481

510

50

623

651

55

651

680

湿帘的选配需要满足两方面的条件:

1、湿帘增加的负压在可控范围内,一般不大于20Pa。生产实际中过大的静压(例如超过 5 米/秒的风速会产生负压,或者相当于 0.25cm 高水柱产生的强压(约 25 帕)),将严重影响风机的排风效果。

2、湿帘降温效率达到75%以上

要同时满足上述要求,不同型号、不同厚度的湿帘要求的最大过帘风速不同。下面以猪舍常用的蒙特CELdek7090和CELdek7060型150mm厚湿帘为例,看如何确定湿帘的最大过帘风速。

如图1所示20Pa压力损失对应的过帘风速,150mm厚7090湿帘为1.2m/s,150mm厚7060湿帘为1.8m/s,另外湿帘降温效率75%对应的过帘风速,150mm厚7090湿帘为4m/s,150mm厚7060湿帘为1.8m/s。

综上所述,150mm厚7090湿帘过帘风速不宜超过1.2m/s,150mm厚7060湿帘过帘风速不宜超过1.8m/s。

图1 CELdek7090和CELdek7060型150mm厚湿帘不同过帘风速下的压力损失

那是不是湿帘面积越大,湿帘过帘风速越小猪舍的降温效果越好呢?

湿帘面积增大,降温效率会相应增加,通风的阻力也会降低,但湿帘降温效果改善有限,而且隧道式通风猪舍,湿帘过帘风速低,会导致湿帘位置通风死角增大。

笔者建议采用150mm厚7060湿帘,过帘风速以1.5-1.8m/s为宜。

问题2:湿帘采用冷水有用么?

笔者在一些项目中见过湿帘采用深井水且不循环使用,或者在湿帘水箱中增加冰块的情况,采用这些方式的出发点,可能是认为湿帘用水温度低,可以大幅改善湿帘降温效果。实际上这是业主不了解湿帘降温运行原理。

湿帘降温系统的原理如下:

水分通过湿帘表面蒸发并带走热量,空气温度降低。蒸发的水分越多,带走的热量越多,空气降温也越多。

这也是为什么空气湿度对于蒸发降温系统影响那么大的原因。湿度越大可蒸发的水分量越小,空气降温幅度越小。而水的温度对于湿帘降温效果的影响很小。佐治亚大学的Mike Czarick 为了验证这一事实,曾做过一个实验,将30袋5磅重(2.27kg)的冰块加入某鸡舍的湿帘水箱。从湿帘系统开始运行之前几分钟,每隔10s记录一次室外温度、室内温度和水温,直到水温趋近于正常。如图2所示,水中增加冰块,并没有对进入室内的空气温度产生明显影响。无论水温是77℉/25℃,还是52℉/11℃,进入室内的空气温度始终是77℉/25℃左右。

图2 湿帘水箱加入冰块对湿帘降温效果的影响

这是因为水份蒸发带走的热量,比水温升高带走的热量要多很多,蒸发1L水会带走2425kJ热量。但是1L水升温1℃只会带走4.19kJ热量,所以当水温低40℃,只会多带走167.6kJ热量,只多了大约6.9%。考虑到使用冷水和冰块的成本,湿帘降温系统采用冷水并不经济。因此笔者不建议湿帘降温系统采用冷水

问题3:湿帘是否应该设置为间歇运行?

一些厂家建议湿帘以600s周期间歇运行,可以更好的降温,从而避免猪舍内湿度过大。佐治亚大学的Mike Czarick在12.2mx 152.5m的空鸡舍做了验证试验,图3为一天时间内的温度记录,浅绿色虚线为湿帘间歇运行舍内温度,绿色实线为湿帘持续运行舍内温度。可以看出,两者之间不存在明显差异。

图3 湿帘间歇运行对降温效果的影响

湿帘间隙运行不会改善降温效果,而且间歇运行由于湿帘没有持续流动的循环水,反而会增加水帘表面的污垢和藻类,时间久了会影响通风,影响湿帘使用寿命。

笔者不建议湿帘降温系统设置为间歇运行

问题4:如何保障猪舍内的风速?

隧道式通风夏季最大通风量,一般是按照设计目标风速乘以猪舍横截面积计算得出,这是隧道式通风设计的基本逻辑,所以保障隧道式通风猪舍舍内风速,可以从两个方面考虑:

1、保障猪舍整体通风量;

2、减少猪舍横截面积。

猪舍整体通风量不足主要基于两方面原因,(一)是风机通风阻力过大,例如湿帘配置面积偏小、风机百叶过脏,风机本身效能较差;还有就是风机的维护保养不及时,从而影响通风量。要保障猪舍整体通风量,合理的设计、选配性能优异的风机、良好的维护保养三者缺一不可。

(二)是减少猪舍横截面积,新式隧道式通风猪舍一般设置吊顶,考虑到人员操作和设备所需空间,吊顶高度一般为2.4m。一些老式猪舍没有吊顶,可以考虑采用增设挡风帘的方式,挡风帘的间隔不要超过10m,可有效增加猪只活动区域的风速。

图4 屋架位置增设挡风帘

另外一点容易被忽视的是,隧道式通风猪舍的设计风速并不是猪舍内实际风速,猪舍横截面不同位置的风速是有明显差异的,在猪只活动区域,因为栏位、设备、猪只阻挡通风实际风速较小,猪舍上部空间因为没有阻挡物所以风速较大,而对猪只降温影响比较大的,主要是猪活动区域,尤其是猪头部的通风,猪没有汗腺,高温高湿环境下,其他途径散热都很有限,保障猪只头部风速和较低空气温度,对猪只散热意义很大。这就要求我们在栏位布置和设备选型方面有所考虑。

目前高温高湿区域常见的是以下两种情况。配种妊娠舍采用横向通风的方案,猪只方向同风速方向平行,导致猪舍头部走道位置无法形成有效风速,猪只无法充分散热。高温高湿区域配种妊娠舍,不建议采用横向通风的方式。

图5 横向通风配怀舍

高温高湿地区分娩舍也经常存在通风设计不足的情况,分娩舍整体猪舍大环境控制是以保障哺乳母猪的环境需求为目标,分娩舍的设计目标风速过低,导致母猪无法有效降温。针对夏季隧道式通风的分娩舍,增加哺乳母猪头部风速,可以分娩栏前部采用格栅。高温高湿区域分娩舍设计目标风速不低于1.2m/s,分娩栏前部可采用格栅增加母猪头部风速。

图6 前部采用格栅的分娩栏

5、单独的一幢育肥猪舍的湿帘面积是如何计算的?

答:湿帘主要用于夏季通风降温,其面积的计算步骤如下:

1、栏舍的通风量:饲养头数X每头猪的通风量(m3/h),每头猪的通风量由一个通风量表查出。

各阶段猪只要求的通风量(单位:m3/h)

阶段

寒冷

温和

炎热

5-13kg阶段

2.5-3.4

17

43

13-30kg阶段

3.4-5.1

25

68

30-68kg阶段

10

41

128

68-113kg阶段

17

60

204

136kg后备猪

24

68

255

136kg妊娠母猪

34

68

255

181kg妊娠母猪

34

85

510

250kg妊娠母猪

34

110

850

分娩母猪

34

135

850(无水帘)

600(有水帘)

注:1.通过温度自动控制最好;2.通风量已经考虑湿度和氨气的因素;3.环控器控制时适当的增加0.5°的补偿

(注:摘自大牧人公司猪舍通风量标准)

2、 由过帘风速和通风量求出湿帘面积

一般100mm厚的湿帘要求过帘风速达到1.0~1.5 m/s,150mm厚的湿帘要达到1.5~2.0 m/s的风速。按上述育肥舍500头育肥猪饲养到130公斤计算,夏季的最大通风量127500m3/h,可以计算出育肥舍的湿帘面积为:127500m3/3600S/1.8m/s=19.68m2。事实上多数育肥猪场并没有达到这样的湿帘面积。

3、由简单的猪舍面积与固定比例求湿帘面积

一般150mm厚的湿帘达到1.5m/s的风速,考虑到猪舍高度一般在2.4-2.5m,安装人员简单测算湿帘面积一般是猪舍面积的1/25-30。同样计算上述育肥猪舍,按500头育肥舍1.3m2/头计算,栋舍面积为650平方,湿帘面积在21.7m2左右,与上述过帘风速计算也基本接近。育肥舍湿帘面积还是要看猪舍具体的面积、高度、养殖密度、猪舍结构,结合实际情况,制定合理的通风降温方案后决定。

结语

做好夏季降温对保障猪场,尤其是母猪繁殖场的生产成绩有很大意义,本文就一些常见问题提供了解答和解决措施,希望各位读者可以在生产实践中予以应用。

 编辑:刘金娥

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