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高岩|猪舍夏季降温常见问题

   转载 发布时间:2019-06-20 14:25:12   来源:网络   举报
【导读】本文已发表于《今日业》杂志,欢迎订阅   夏季即将来临,部分地区已经出现持续高温天气,如何做好猪舍降温是未来一段时间猪舍环境控制系统需要解决的首要问题。笔者梳理下猪舍夏季降温系统常见问题,并对相应问题作出解答并给出相...
本文已发表于《今日业》杂志,欢迎订阅

 

夏季即将来临,部分地区已经出现持续高温天气,如何做好猪舍降温是未来一段时间猪舍环境控制系统需要解决的首要问题。笔者梳理下猪舍夏季降温系统常见问题,并对相应问题作出解答并给出相关建议,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100000m3/h,湿帘面积=夏季最大通风量÷过帘风速=100000m3/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。

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

2、湿帘降温效率达到75%以上

要同时满足这两点要求,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,投资也会增加。

笔者建议采用150mm厚7060湿帘过帘风速1.5-1.8m/s。

 

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。实际上这是不了解湿帘降温运行原理的表现。

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。

这也是为什么湿度对于蒸发降温系统影响那么大,湿度越大可蒸发的水分量越小,空气降温幅度越小。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,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,只多了约6.9%。考虑到冷水和冰块的成本,湿帘降温系统采用冷水并不经济。

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,可以更好的降温而且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会增加水帘表面的污垢和藻类,时间久了会影响通风,也影响湿帘使用寿命。

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是两方面原因,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;另外风机的维护保养不及时也会影响通风量。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。

另一方面的思路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。一些老式猪舍不方便增加吊顶,可以考虑采用增设挡风帘的方式,挡风帘的间隔不要大于10m。可以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,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,猪只没有汗腺,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分娩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

 

结语

做好夏季降温对保障猪场尤其是母猪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。

 
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