李俊營，朱油彩，詹 凱＊，劉 偉，韓 濤

（1.安徽省農(nóng)業(yè)科學院 畜牧獸醫(yī)研究所，安徽 合肥230031；2.安徽農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院，安徽 合肥230036；3.安徽皖西麻黃雞禽業(yè)有限公司，安徽 六安237400）

在蛋雞生產(chǎn)中，雛雞舍、孵化室以及維持適合蛋雞生產(chǎn)所需的產(chǎn)蛋舍溫度等皆需要供暖。當前，蛋雞養(yǎng)殖場供暖的主要能源是煤炭，少數(shù)采用電能或沼氣等作為供暖能源［1-2］。在我國的能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭消費比例一直維持在65%以上，無疑會增加CO2的排放量［3］。因此，為了減少畜禽養(yǎng)殖場能源消耗和CO2排放量，應努力在畜禽養(yǎng)殖場生產(chǎn)中應用可再生能源。

地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太陽能和地熱能，采用熱泵原理，既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)是一種新型的清潔可再生能源技術(shù)，至2005年，全球33個國家已安裝了130萬臺地源熱泵裝置，總裝機15 723 MW，是2000年的2.98倍。目前，該技術(shù)已經(jīng)作為中國鼓勵推廣的節(jié)能環(huán)保技術(shù)列入多項推廣計劃，在全國多個地區(qū)民用建筑上投入使用［4］，并且在設施農(nóng)業(yè)中，如日光溫室得到廣泛應用［5-7］，然而在畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上的應用則剛剛起步，如河北省灤平縣種豬場、杭州志偉畜禽有限公司以及杭州蕭山海天水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司采用地源熱泵技術(shù)實現(xiàn)了豬、雞和中華鱉的供暖，效果良好［8-11］。本試驗研究了地源熱泵系統(tǒng)供暖的密閉式雞舍的溫熱環(huán)境參數(shù)變化和雛雞生長發(fā)育狀況，分析了其供暖效果，為地源熱泵系統(tǒng)在蛋雞生產(chǎn)上的推廣應用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 地源熱泵系統(tǒng)

本試驗使用的地源熱泵系統(tǒng)為DRHBG地下水源熱泵系統(tǒng)，用于滿足2棟育雛育成雞舍約3 000 m2左右的建筑面積供暖需要。地源熱泵機組（型號為SRBLG 90A）位于兩棟育雛育成舍之間，主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等組成。壓縮機為半封閉式螺桿式，制冷／制熱功率為17.5／24.8 k W。制冷劑為R134a，充注量為28 kg；蒸發(fā)器和冷凝器均為殼管式換熱器。該系統(tǒng)在雞舍內(nèi)南北側(cè)墻各分布17個散熱體，東西各2個，上面為9個，側(cè)墻上相鄰散熱體之間距離2.24 m，離地高9 cm。需要制熱時，地下水輸送到水源熱泵機組的蒸發(fā)器中，通過熱泵將低位熱能提高其能位，對雞舍供暖。地源熱泵雞舍環(huán)境控制系統(tǒng)如圖1所示。

1.2 試驗雞舍概況與飼養(yǎng)管理

試驗在安徽皖西麻黃雞禽業(yè)有限公司種雞場進行，該雞場位于東經(jīng)116.18°，北緯32.09°。試驗雞舍長75 m，寬15 m，檐高3.3 m。屋頂為彩鋼夾芯板結(jié)構(gòu)，隔熱層為10 cm厚的聚苯板，墻體厚24 cm由粘土磚砌成，每面?zhèn)葔ι习惭b13個應急通風窗，規(guī)格為27 cm×54 cm。雞舍前端安裝濕簾，面積為20 m2，育雛期間使用農(nóng)用塑料薄膜密封；末端安裝4臺直徑為1.0 m的風機。雞舍內(nèi)安裝三列三層疊層式育雛育成籠，行車式自動喂料系統(tǒng)，乳頭式自動飲系統(tǒng)，傳送帶式清糞系統(tǒng)，每4 d清糞一次。試驗雞舍飼養(yǎng)的家禽品種為淮南麻黃雞，雛雞飼養(yǎng)管理按照種雞場制定的飼養(yǎng)管理制度進行飼喂。1～3周飼養(yǎng)密度為74只／m2，4～6周飼養(yǎng)密度為37只／m2。

圖1 地源熱泵系統(tǒng)示意圖Fig.1 Sketch map of ground-source heat pump system

1.3 測定指標

試驗于2012年2月1日～3月13日進行。雞舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)測定項目包括溫度、濕度和氨氣濃度等指標。所用儀器為溫濕度數(shù)據(jù)記錄儀（HOBOU12-012型，美國Onset HOBO公司）和氨氣氣體檢測管（1～30 mg／m3，北京市勞保所科技發(fā)展有限公司）。在舍內(nèi)均勻布置9個測定點，測定點距地高1.5 m（見圖3），育雛期間（1～6周）每天8∶00、14∶00、18∶00測定溫度、濕度和氨氣濃度。同時在試驗雞舍外部測定大氣溫度和濕度。

每周末使用電子臺秤測定雞只體重，每次測定100只，公母各半。每天記錄死淘雞只數(shù)，統(tǒng)計死淘率。

圖2 雞舍中測定點的位置Fig.2 Position of measuring points in the poultry house

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)處理與分析采用SPSS 20.0軟件進行，采用鄧肯氏進行多重比較，試驗結(jié)果以平均數(shù)±標準差表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗雞舍內(nèi)外溫度的變化

采用地源熱泵系統(tǒng)供暖的密閉式雞舍1～6周齡溫度測定結(jié)果見表1。雞舍內(nèi)第一周平均溫度達到32.49℃，能夠滿足雛雞的生長發(fā)育要求。隨著雛雞日齡的增加，育雛舍溫度應逐漸降低，每周降低2～3℃。雞舍內(nèi)平均溫度實際測定結(jié)果表明，從第3周開始，雞舍內(nèi)溫度均高于育雛期要求溫度2～3℃，這一方面表明地源熱泵系統(tǒng)的供暖效果較好，另一方面也反映了育雛期生產(chǎn)管理存在問題，應根據(jù)育雛要求加強地源熱泵的操作管理，降低能源消耗。在育雛期間，同一時間不同測定點溫度也不相同，雞舍內(nèi)不同測定點的溫差變化范圍為1.81～3.40℃，雞舍中間位置的平均溫度稍高于雞舍兩端的溫度。

試驗期間雞舍內(nèi)外溫度對比如圖3所示。試驗期間雞舍外部平均氣溫為4.21℃，溫度變化范圍為2.50～6.43℃，其中第一周最低（2.50℃），第六周最高（6.43℃）。試驗雞舍內(nèi)溫度從第一周起，呈逐漸下降的趨勢，而且雞舍內(nèi)溫度明顯高于雞舍外的溫度。表明采用地源熱泵系統(tǒng)為密閉式雞舍供暖，能夠滿足雛雞的生長發(fā)育要求。

表1 1～6周雞舍內(nèi)溫度變化狀況／℃Table 1 The variation of temperature from 1st to 6th week in the poultry house

圖3 室外和試驗雞舍內(nèi)的溫度變化曲線Fig.3 Air temperature curves in and outside experimental poultry house

2.2 試驗雞舍內(nèi)外相對濕度的變化

育雛期雞舍內(nèi)相對濕度的測定結(jié)果見表2。育雛期雞舍內(nèi)的相對濕度要求為60%～70%，育雛舍內(nèi)相對濕度測定結(jié)果低于雛雞培育的相對濕度要求，第1～4周相對濕度均低于40%，處于低濕狀態(tài)；第5～6周相對濕度有所增加，但也低于育雛期要求。同一時間不同測定點相對濕度測定結(jié)果也不相同，如在第1～3周測定點7的濕度顯著高于測定點3（P＜0.05）。育雛舍前端的相對濕度均高于中間和后端位置，雞舍中央的相對濕度較低。

試驗期間雞舍內(nèi)外相對濕度變化如圖4所示。試驗期間雞舍外部溫度變化范圍為71.43%～83.86%，舍外相對濕度較大，處于高濕狀態(tài)。試驗期間舍外濕度明顯高于試驗雞舍內(nèi)的濕度。育雛舍是密閉式雞舍，舍外濕度高對雞舍無明顯影響。

2.3 不同周齡試驗雞舍內(nèi)氨氣濃度的變化狀況

在育雛的前兩周，雞舍內(nèi)的氨氣濃度過低，無法測出。隨著雞群日齡的增加，同一測定點的雞舍內(nèi)的氨氣濃度有逐漸增大的趨勢（見表3）。同一時間不同測定點氨氣濃度測定結(jié)果也不同，雞舍中間位置的氨氣濃度顯著高于雞舍兩端位置，且以雞舍中央位置最高（測定點5），測定點5的氨氣濃度高于測定點1、3、4、6和9（P＜0.05）。第6周時測定點5的氨氣濃度最高達到7.57 mg／m3，低于《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標準》（NY／T 388-1999）中的參考值10.0 mg／m3。

2.4 雛雞生長發(fā)育情況

采用地源熱泵系統(tǒng)供暖的育雛育成舍雛雞不同周齡的體重見表4。由表4可知，在1～6周期間，雛雞的體重增長符合該品種標準。在死淘率上，除了第一周高達0.86%外，其他周齡均低于0.2%。整個育雛期間的死淘率為1.55%，死淘率較高的原因可能是雞苗為種雞場自行孵化，未將弱雛挑出，同時雛雞作為后備種雞飼養(yǎng)，對雛雞質(zhì)量要求相對較高，因而導致淘汰弱雛的數(shù)量較多所致。

表2 1～6周雞舍內(nèi)濕度變化狀況／%Table 2 The variation of relative humidity from 1st to 6th week in the poultry house

3 討 論

圖4 室外和試驗雞舍的相對濕度變化曲線Fig.4 Relative humidity curves in and outside experimental poultry house

在現(xiàn)代集約化蛋雞生產(chǎn)中，育雛期間雞舍的環(huán)境控制極為重要，環(huán)境條件控制不當將會導致雛雞生長緩慢，影響雛雞的生長發(fā)育和成活率，降低飼料轉(zhuǎn)化率［13］。目前，我國蛋雞育雛生產(chǎn)中常見的供暖方式主要有鍋爐供暖、紅外線供暖和煤爐供暖。近年來，隨著規(guī)?；半u養(yǎng)殖場的不斷涌現(xiàn)，采取什么樣的供暖方式才能搞好育雛環(huán)境和培育健壯的雛雞受到相關研究人員的關注。劉愛巧等［14］研究發(fā)現(xiàn)，通過在雞舍建筑結(jié)構(gòu)上采取保溫墻，將供暖鍋爐管道由原來安裝在雞舍的側(cè)墻上改為安裝在雞籠下方，同時將雞舍橫向通風改為橫縱結(jié)合的通風方式，育雛期（1～7周齡）大群成活率比改進前提高1.3%，平均體重增加（P＜0.05），均勻度提高（P＜0.05）。唐興和等［15］在我國北方地區(qū)層疊式育雛舍采用地熱供暖，到90 d左右時雛雞成活率達到99%，育雛效果較好。沈國良等［9］發(fā)現(xiàn)，利用地源熱泵裝置雞舍的仔雞成活率提高3.7%，料肉比降低0.08，80日平均體重增加0.07 kg，經(jīng)濟效益明顯提高。然而，供暖方式對育雛舍溫熱環(huán)境影響的研究較少。本研究發(fā)現(xiàn)，采用地源熱泵系統(tǒng)供暖的密閉式育雛舍內(nèi)溫度能夠達到雛雞生長發(fā)育的要求；相對濕度較低，需要通過地面灑水或者其他方式提高相對濕度；育雛期間雞舍內(nèi)氨氣濃度低于《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標準》（NY／T 388-1999）［16］。但是雞舍內(nèi)不同位置環(huán)境參數(shù)之間存在差異，雞舍內(nèi)不同測定點最大溫差為3.4℃，雞舍中心位置的溫度相對較高，濕度相對較低，造成這種現(xiàn)象的原因可能與雞舍內(nèi)供暖系統(tǒng)散熱體的安裝位置以及飼養(yǎng)員在灑水增加雞舍濕度時中間位置操作不便灑水量相對較少有關。雞舍不同位置溫濕度的差異，在一定程度上將會影響雛雞的生長發(fā)育，導致群體均勻度降低，影響后期的產(chǎn)蛋性能。因此，在采用地源熱泵系統(tǒng)供暖時，雞舍中心位置可不設散熱體，或者將可將該處的散熱體水流量調(diào)小，減少該處的熱量散發(fā)，同時要增加該處的灑水量，提高濕度。

表3 3～6周雞舍內(nèi)氨氣濃度的變化狀況（mg／m3）Table 3 The variation of ammonia＇concentration from 3rd to 6th week in the poultry house

表4 育雛期淮南麻黃雞體重和死淘率Table 4 The body weight and mortality rate of Huainan partridge chicken during brooding period

地源熱泵是一種具有加溫制冷的雙重功能的新型高效節(jié)能設備，溫度可控性強，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能為建筑物進行供暖或者降溫［18］。通常地源熱泵消耗1 k W的能量，用戶可以得到3 k W以上的熱量［19］。采用地源熱泵系統(tǒng)供暖時，雛雞生長發(fā)育正常，表明使用采用地源熱泵系統(tǒng)為雛雞舍供暖是可行的，而地源熱泵系統(tǒng)的制熱系數(shù)和節(jié)能效果等經(jīng)濟指標尚未進行研究，因此，在蛋雞育雛上利用地源熱泵供暖經(jīng)濟上是否合適有待進一步深入研究。

采用地源熱泵系統(tǒng)為雛雞舍供暖，能夠滿足雛雞生長的溫度等環(huán)境要求，在供暖時要加強管理，提高雞舍內(nèi)的相對濕度，為雛雞生長發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境。

［1］ 楊久仙，郭 彤，曹授俊，等.節(jié)能技術(shù)在養(yǎng)禽業(yè)中的應用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2013，41（10）：4 386-4 387.

［2］ 馬世強，孫加峰.育雛期加熱設備的合理選擇與運用［J］.家禽科學，2013（8）：23-25.

［3］ 吳季松，劉 斐.國內(nèi)外溫室氣體排放的對比分析［J］.生產(chǎn)力研究，2009（13）：9-12.

［4］ 劉 清.地源熱泵系統(tǒng)在南京地區(qū)的應用研究［D］.南京：南京理工大學，2012.

［5］ 柴立龍，馬承偉，張 義，等.北京地區(qū)溫室地源熱泵供暖能耗及經(jīng)濟性分析［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2010，26（3）：249-254.

［6］ 羅迎賓，蔣綠林.地源熱泵溫室系統(tǒng)的應用研究［J］.農(nóng)機化研究，2007，4：59-61.

［7］ Sethia V P，Sharma S K.Greenhouse heating and cooling using aquifer water［J］.Energy，2007（32）：1 414-1 421.

［8］ 王美芝，劉繼軍，吳中紅，等.地源熱泵技術(shù)對規(guī)?；i場節(jié)能減排的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2011，27（4）：251-254.

［9］ 沈國良.2012年地源熱泵在家禽養(yǎng)殖中的應用［J］.現(xiàn)代農(nóng)村科技，2013（2）：40-41.

［10］ 陳 凡，胡曉林，王 力，等.地源熱泵在中華鱉溫室養(yǎng)殖中的應用試驗［J］.科學養(yǎng)魚，2013（2）：50-52.

［11］ Choih C，Salim H M，Akter N，et al.Effect of heating system using a geothermal heat pump on the production performance and housing environment of broiler chickens［J］.Poultry Science，2012，91（2）：275-281.

［12］ 王吉慶，張百良.水源熱泵在溫室加溫中的應用研究［J］.中國農(nóng)學通報，2005，21（6）：415-419.

［13］ 劉 志.雛雞育雛期間的環(huán)境控制［J］.中國畜牧雜志，2009，45（16）：65-66.

［14］ 劉愛巧，潘迎麗，高 敬.育雛舍環(huán)境控制系統(tǒng)改進前后育雛效果的比較［J］.中國畜牧雜志，2010，46（12）：57-59.

［15］ 唐興和，李建磊，丁向陽，等.北方寒區(qū)層疊式育雛舍地熱育雛效果的初步觀察［C］／／第五屆（2011）中國蛋雞行業(yè)發(fā)展大會會刊，2011：181-183.

［16］ 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY／T 388-1999畜禽場環(huán)境質(zhì)量標準［S］.北京：中國標準出版社，1999.

［17］ 方 慧，楊其長，王 柟，等.淺層地熱源節(jié)能技術(shù)及其在設施農(nóng)業(yè)中的應用［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2008，24（10）：286-290.

［18］ 賈孟立，侯中蘭，趙廷林，等.地源熱泵與常規(guī)供暖的經(jīng)濟性比較［J］.可再生能源，2005（123）：71-72.

［19］ 趙 軍，戴傳山.地源熱泵技術(shù)與建筑節(jié)能應用［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009：3-5.