李修松 馮曉龍 李保明 白士寶 李志聰 李志林
中圖分類號:S815.9 文獻標志碼:A 文章編號:1001-0769(2018)03-0046-03
在豬舍機械通風中,豬舍熱環(huán)境和空氣質量的調控取決于氣流組織的形式。氣流組織的形式取決于豬舍風機的配置和進風口的分布,而設計氣流組織的前提是必須有經(jīng)濟合適的通風量將舍內的多余熱量、濕度和有害氣體排出到舍外。因此,確定豬舍的通風量在設計豬舍通風方案的過程中至關重要,尤其在協(xié)調冬季通風與保溫的矛盾時。
冬季確定最小通風量的方法有熱量平衡法、二氧化碳平衡法和水汽平衡法。這些確定通風量的方法與豬群本身的產熱產濕水平密切相關。然而,現(xiàn)代育種技術使豬只的瘦肉率逐漸增加,這使得豬體產熱量也逐步上升。T.M. Brown-Brandt[1]指出,從1991年到2001年,豬體的平均瘦肉率增加了1.55%,與此同時豬體絕食產熱量增加了14.6%。目前,豬舍通風設計的相關標準大多基于20世紀50-70年代的相關研究制定,跟目前的豬只實際產熱產濕水平有較大差別,冬季最小通風量有待重新確定。
下面以廣西地區(qū)某新式密閉機械通風妊娠舍為例,對冬季最小通風量進行核算。該妊娠舍共存欄妊娠母豬1 058頭,其中4胎以上母豬(200 kg以上)占80%。核算過程中所用的豬只產熱產濕數(shù)據(jù)[2]見表1。
1 根據(jù)濕度平衡計算公式如下:
W——畜禽舍內需要排出的多余水汽量,kg/s;
ρa——空氣密度,按照排風量計算時取353/(ti+273),kg/m3,其中ti為畜禽舍內氣溫;
di——舍內空氣的含濕量,kg/kg;
do——舍外空氣的含濕量,kg/kg。
Wa——畜禽散發(fā)的水汽量,kg/s;
We——舍內各種表面水汽蒸發(fā)量,kg/s。
其中We數(shù)量很小,一般忽略不計。
2 根據(jù)二氧化碳平衡計算公式如下
C——豬舍產生的二氧化碳,m3/h;
Ci——舍內空氣的二氧化碳含量,允許含量1.5×10-3m3/m3 ;
Co——舍外空氣的二氧化碳含量,即大氣中二氧化碳含量0.3×10-3 m3/m3 。
豬舍內的二氧化碳產生來源主要是豬群呼吸產生,此處根據(jù)CIGR(2002)[3]推薦的大畜禽二氧化碳產量0.185 m3/hpu(hpu,1 000 w的畜禽產熱)來計算。
3 根據(jù)熱平衡計算公式如下
CP——空氣的定壓比熱容,可取1 030 J/(kg·℃);
ρa——空氣密度,按照排風量計算時取353/(ti+273),kg/m3,其中ti為畜禽舍內氣溫;
To——冬季舍外計算氣溫;
Ti——冬季舍內計算氣溫;
Qv——豬舍需排出的熱量(顯熱),w。
Qs——豬產生熱量(顯熱),w;
Qw——豬舍維護結構散熱,w;
Qe——豬舍內用于水分蒸發(fā)的顯熱,w。
計算得出,在該地區(qū)冬季每頭豬排出多余水汽需要通風量43 m3/h,排出多余二氧化碳需要通風量56 m3/h,排出多余熱量需要通風量 81 m3/h。綜合考慮三種計算方式,取最不利因素即可確定該豬舍冬季最小通風量,每頭豬為81 m3/h。該數(shù)值大于mwps-32推薦妊娠舍冬季通風量(180 kg,34 m3/h),接近mwps-32推薦妊娠舍溫和季節(jié)通風量(180 kg,85 m3/h),主要原因是該地區(qū)冬季室外溫度接近美國中西部地區(qū)的溫和地區(qū)室外溫度(表2)。
以廣西陸川地區(qū)某妊娠豬舍24 h溫度測試數(shù)據(jù)為例,環(huán)境控制器采用青島大牧人機械股份有限公司BH9100,設置最小通風量85 m3/h,自動控制。任取冬季某一天(2018年1月14號)舍內外溫度記錄曲線驗證。圖1為舍內外溫度測試數(shù)據(jù),可以看出舍外溫度在測試期間上午06:59達到10.3 ℃,與此同時舍內溫度達到17.5 ℃?,F(xiàn)場測試結果接近理論計算結果。
豬群的產濕產二氧化碳與產熱密切相關,通過采用最新的豬群產熱來核算廣西地區(qū)新式密閉使機械通風豬舍冬季最小通風量得出以下結論:廣西地區(qū)在冬季最小通風量以熱量平衡來計算較為合理,妊娠豬冬季最小通風量的推薦值為85 m3/h。
參考文獻:(6篇,略)