摘 要:对大型连栋猪舍的通风方式进行研究,采用风机-湿帘的降温系统,设置活动板、通风窗、卷帘等部件作为进气方式的切换。通过选取风机、湿帘等产品的技术参数,以及猪舍环境参数的设定,根据几种不同的通风量计算方式计算出夏季最大通风量,从而得出所需的风机、湿帘使用量,区域和季节的差异性导致了通风量计算值的不同。简单介绍了换气次数的概念,在获取足够充分的试验数据之后,可用于通风量的估算。
关键词:连栋猪舍;通风设计;通风量计算;换气次数
在猪舍建设方面,越来越多的农场从单栋猪舍慢慢转型为连栋猪舍,目的是降低猪舍建造成本以及集中化饲养管理。不过在通风系统设计方面增加了难度,很大程度上提高了均匀通风的要求。有研究表明,垂直通风模式可以使猪舍内的通风更加均匀,通过CFX 软件对猪舍通风气流场和温度场进行的模拟结果也可以看出垂直通风模式的优点。
湿帘降温系统主要由湿帘、风机、水循环系统组成,具有显著的降温效果,广泛运用于畜牧业的温室通风。研究表明,与自然通风、单风机通风相比,湿帘降温系统不仅可以缓解母猪的热应激,还能有效提高母猪的生产性能。
一、基础参数的选取
选取的连栋猪舍以配怀舍为例,猪舍长度L=90米,宽度W=48米,吊顶高度H=2.2米,饲养的母猪数量为1760头,取母猪的平均体重为160kg。进风口配备湿帘墙、卷帘、活动板、通风窗,排气口配备风机、卷帘、活动板,如图1所示。
风机采用50”玻璃钢轴流风机,风机的风量有多种计算方式,有精准的算法和近似的算法。由于风机的风量在产品出厂时已经计算得出,可直接选用风机铭牌上的风量数值作为选用风机数量的依据。查得每台风机静压为0时的风量为38700m3/h,当空气经过湿帘纸芯时会产生阻力,即舍内舍外会有静压差,根据选定风机的性能,取静压差20Pa时的风量,约为35000m3/h。
湿帘采用7090型纤维纸湿帘,厚度0.1m,高度1.8m,根据相关实验得出,最佳过帘风速宜选择在帘风速1.0~1.5m/s之间,降温效率可确保在60%~70%之间,此处选取过帘风速1.5m/s作为计算参数。
有关舍内环境参数方面,选取目标温度18℃、相对湿度80%、冬季通风量0.3m3/(h·kg)、夏季通风量0.6m3/(h·kg)、冬季最大风速0.3m/s、夏季适宜风速1m/s,CO2浓度1500mg/m3。
二、夏季通风量计算
关于湿帘-风机降温系统的设计,有相关研究分析了三种通风量的计算方法,依照该方法分别计算夏季的最大通风量,如下所示,Q1、Q2、Q3分别表示三种计算方法的通风量,单位m3/h。
由上述计算结果可以看出,Q4的计算值远远小于Q1、Q2、Q3的计算值,可见夏季的高温猪舍中,猪群的散热量只是猪舍总余热的一部分。
三、风机湿帘数量计算
四、换气次数
全面通风的效果不仅与风量有关,而且与房间的气流组织有关,常见的气流组织方式有下进上回、上送上回、上送下回以及中间送上下回。换气次数的经验值可运用于通风量的快速估算,其中的具体计算参数还需要从实际猪舍获取的实测数据后推测得出。
五、结语
1.通过选取风机、湿帘的产品信息,以及猪舍环境参数的理想设定值,根据猪舍夏季最大通风量的计算方式,分别计算出不同的通风量数值。方法一由美国温室制造业协会提出,方法二、三为国内比较简洁的经验计算方式,方法四为国内研究人员赴德国考察了解的计算方式(有特定条件)。可以看出,不同区域不同通风方式的通风量计算值存在明显差异,需要根据实际情况探索合适的通风量。
2.根据通风量可以计算出风机和湿帘的使用量,风机、湿帘需要配套使用,在冬季环境下的通风量明显减小,此时可通过减少湿帘墙进风口或者通过通风窗的方式进风。湿帘墙在使用中,可以加湿使用,也可以干燥使用,不過有必要增加卷帘可在冬季时覆盖不进风。
3.换气次数的经验值可用于通风量的估算,目前的研究数据比较少,需要更多试验数据才能得出合适的数值。
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作者简介:林南弟(1988-)男,本科,主要从事养猪设备研究。