栗艷博 魏傳祺 曹 翔 賈立松
(北京京鵬環(huán)宇畜牧科技股份有限公司,北京海淀 100089)
根據(jù)豬的生長需要,為豬提供舒適的溫度和通風(fēng)量,同時(shí)排出豬舍內(nèi)的有害空氣(氨氣、硫化氫、二氧化碳、一氧化碳)、濕氣、粉塵。保障溫度和通風(fēng)的均勻性,有效降低溫度及通風(fēng)不均勻或溫度變化幅度較大所造成的冷應(yīng)激和熱應(yīng)激給豬帶來的影響,從而提高豬群福利和健康水平,保證飼料消化率和利用率,從而提高豬群生長速度,提升生產(chǎn)效益。
豬舍通風(fēng)主要分為:夏季通風(fēng)、過渡季節(jié)通風(fēng)、冬季通風(fēng)。冬季通風(fēng)又叫最小通風(fēng),既要保證豬的呼吸量,又要保證豬舍排出最小的熱量,這就是最小呼吸量。
傳統(tǒng)冬季通風(fēng)條件下冷空氣直接進(jìn)入豬舍,豬冷應(yīng)激較大。熱回收系統(tǒng)是利用舍內(nèi)動(dòng)物產(chǎn)生的熱量,為進(jìn)舍的新風(fēng)進(jìn)行加熱,從而使新風(fēng)溫度提高至一定溫度,避免動(dòng)物與冷空氣直接接觸,減少冷應(yīng)激,并且減少舍內(nèi)的熱量損失,降低了冬季供暖成本,實(shí)現(xiàn)通風(fēng)與保溫的平衡。隨著養(yǎng)豬行業(yè)的發(fā)展和對(duì)豬場運(yùn)營成本的重視,越來越多的熱回收系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。筆者就行業(yè)中應(yīng)用較多的幾種熱回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行簡單介紹。
該系統(tǒng)主要是在舍內(nèi)糞溝中間設(shè)計(jì)風(fēng)道,在風(fēng)道中設(shè)計(jì)熱交換風(fēng)管,風(fēng)道和風(fēng)管就組成了熱交換腔,如圖1A所示,進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)在同側(cè),舍內(nèi)廢氣通過風(fēng)道排出舍外,外界新風(fēng)通過風(fēng)管進(jìn)入舍內(nèi),廢氣的熱量通過管壁傳給新風(fēng),如圖1B所示。
此熱交換系統(tǒng)利用了舍內(nèi)漏糞板以下的空間,節(jié)省了舍內(nèi)空間,排風(fēng)方向和新風(fēng)方向逆向,使新風(fēng)得到充分預(yù)熱。此系統(tǒng)的造價(jià)主要在建筑結(jié)構(gòu)上,和建筑配合緊密,建筑的密封性和保溫性是保證此系統(tǒng)熱回收效果的關(guān)鍵。
此系統(tǒng)需要配合尿水泡糞工藝,因?yàn)槟蛩菁S工藝造成舍內(nèi)濕度大、氨氣濃度大,地溝風(fēng)道排風(fēng)可以讓漏糞地板下始終處于負(fù)壓狀態(tài),氨氣不能上升到豬活動(dòng)的空間,蓄糞池內(nèi)的濕氣、氨氣和漏縫地板表面的水分,被抽排出舍外,這樣舍內(nèi)潔凈度大大提高,漏縫地板表面的水分被快速蒸發(fā),漏縫地板保持干燥。此系統(tǒng)為精準(zhǔn)排風(fēng)和精準(zhǔn)送風(fēng),有效改善舍內(nèi)空氣質(zhì)量。
此系統(tǒng)地溝內(nèi)風(fēng)管可以采用PE膜,也可以采用熱交換效率更高的金屬風(fēng)管,金屬風(fēng)管比PE膜造價(jià)高,目前使用比較多的是PE膜。
該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是在舍內(nèi)地上部分,熱交換腔舍新風(fēng)風(fēng)管都在地上,如圖2所示,占用舍內(nèi)空間較多,會(huì)和舍內(nèi)的料線設(shè)備、供暖設(shè)備、水線和電線交叉干涉,進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)在兩側(cè),舍內(nèi)廢氣通過熱交換腔排出舍外,外界新風(fēng)通過熱交換腔進(jìn)入舍內(nèi),然后再通過新風(fēng)風(fēng)管進(jìn)入舍內(nèi),廢氣的熱量通過管壁傳給新風(fēng)。
此系統(tǒng)造價(jià)主要在設(shè)備上,和建筑結(jié)合較少,但是此結(jié)構(gòu)占用了舍內(nèi)較多空間,在有吊頂?shù)呢i舍,空間緊張,在過渡季節(jié)再用吊頂通風(fēng)小窗通風(fēng)的話,就需要加高建筑結(jié)構(gòu),增加建筑投資成本,而建筑加高,舍內(nèi)空間就會(huì)加大,必然會(huì)增加冬季采暖成本,這樣和節(jié)能就會(huì)產(chǎn)生矛盾。所以在過渡季節(jié)配合風(fēng)管通風(fēng)才能解決該問題。如果是沒有吊頂?shù)呢i舍,就有足夠的空間安裝此系統(tǒng),沒有上述影響。
另外此系統(tǒng)也不需要尿水泡糞的工藝配合,不受此限制,清糞工藝更加靈活,可以使用刮糞板清糞工藝,不至于尿糞長期在舍內(nèi)堆積,可有效改善舍內(nèi)空氣質(zhì)量。
這種熱回收系統(tǒng)的熱交換腔主要是做成一個(gè)集裝箱,放在豬舍的一側(cè),如圖3所示,與上述兩種熱交換系統(tǒng)不同,此結(jié)構(gòu)體積比較大,可以為一棟舍的不同單元提供新風(fēng),不同單元共用一套熱交換腔,不能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制,而上述兩種結(jié)構(gòu),一般是一棟舍的一單元一套系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制。
此結(jié)構(gòu)的熱交換腔主要由金屬制成,熱交換效率較高,造價(jià)也高,另外不同于上述兩種結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)安裝于舍外基礎(chǔ)上,因此就需要在熱交換腔做保溫結(jié)構(gòu),增加設(shè)備投資成本。舍內(nèi)廢氣被抽到舍外再與新風(fēng)進(jìn)行熱交換,路徑加長,溫度也會(huì)隨著降低,整體熱交換效率并不比上述兩種高。
這種熱回收系統(tǒng)的熱回收交換腔設(shè)計(jì)在豬舍上墻的一端,并且設(shè)計(jì)在地面以下,不占用舍內(nèi)地上空間,就不會(huì)和其他設(shè)備交叉干涉,不占用地下的空間,就不用配合尿泡糞工藝。如圖4所示,和舍外箱式熱回收系統(tǒng)不同,此熱交換腔埋在地下,利用土建做熱交換腔的外殼,這樣就不用另做保溫結(jié)構(gòu),大大減少了設(shè)備造價(jià)。
此系統(tǒng)和舍內(nèi)地溝風(fēng)道式熱回收系統(tǒng)相似,熱交換風(fēng)管可以采用PE膜,也可以采用熱交換效率更高的金屬風(fēng)管。
上述4種熱交換系統(tǒng)各有特點(diǎn),根據(jù)不同的現(xiàn)場條件、不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)、不同建筑的結(jié)構(gòu)、不同的通風(fēng)工藝、不同的舍內(nèi)相關(guān)設(shè)備等等,選用適宜的熱交換系統(tǒng)。總之熱交換系統(tǒng)是一種節(jié)省冬季采暖成本的系統(tǒng),但此系統(tǒng)并不能代替供暖設(shè)備。