湿帘风机降温系统在高温高湿地区猪场降温效果的研究

2016-09-24蒲红州郭宗义王金勇

猪业科学 2016年6期

关键词：湿帘温湿度降温

蒲红州，郭宗义，王金勇*

（1.重庆市畜牧科学院，重庆荣昌 402460，2.四川省南江县农业局，四川南江 635600）

湿帘风机降温系统在高温高湿地区猪场降温效果的研究

蒲红州1，2，郭宗义1，王金勇1*

（1.重庆市畜牧科学院，重庆荣昌 402460，2.四川省南江县农业局，四川南江 635600）

为研究湿帘风机降温系统在高温高湿地区猪场降温效果，以安装湿帘风机降温系统的妊娠舍为研究对象，分别对舍内外温湿度进行测定。结果表明：在7～8月份有50%的时间温度大于26 ℃，其中26%的时间湿度大于80%；湿帘风机降温系统受湿度影响，在湿度大于90%条件下，最大降温幅度为1 ℃，在低湿条件下虽其最大降温幅度可达9 ℃，但在极端高温情况下很难将舍内温度降到适宜温度范围内。因此，实际生产中可通过多种降温相结合的方式来改善舍内温湿度。

湿帘风机；降温；高温高湿地区；猪场

自20世纪50年代美国B.Essick等（1945）研究开发，L.Anderson等（1973）对其参数完善以来，湿帘风机降温系统逐步实用和成熟并得到推广。尤其是20世纪80年代欧洲各国发展工厂化生产波纹纸质湿帘进行大面积的温室降温，这一系统便逐步推广到日本、中东等许多国家。在众多降温系统中，因该系统具有较高的降温效率和较低的投入，所以广泛应用于畜禽生产。该系统由湿帘、风机、水循环系统及控制装置组成，其降温效果受诸多因素影响，包括湿帘本身材料，面积、厚度、湿帘孔的大小、风速、过帘风速以及相对湿度、循环水量、静态压力降等。目前，关于湿帘风机降温系统是否适合高温高湿环境还存在诸多争议；但另一方面，在西南夏季高温高湿地区的养猪生产中却普遍采用湿帘风机降温系统，文内以重庆市内标准化规模养殖场为例，来探讨高温高湿条件下湿帘风机系统的降温效果，为猪场建设提供理论参数。

1　材料与方法

以国家荣昌猪育种中心（重庆，荣昌）妊娠舍为研究对象。舍内每间隔2.4 m安装一个温湿度探头，共安装4个（图1），舍外2个。采用养殖场温湿度远程监测系统（RS485，唐天科技，中国）进行全天24 h实时监测，每隔2 s记录1次数据，采用无线传输的方式，手动下载数据；该温湿度检测系统测量精度：湿度±3%（RH：5%～95%，25℃），温度 ± 0.1℃（0～50℃）。

图1　湿帘舍温湿度探头分布

2　试验结果

2.1夏季妊娠舍内温湿度分布情况

妊娠猪适宜的温度在15～20 ℃，上限临界温度为26 ℃，当温度达到28 ℃时，热应激会影响其繁殖性能。在实际生产中，温度在20～26 ℃之间时，通过调节舍内风速大小来降低猪的体感温度；当温度超过26 ℃时，启动湿帘，通过湿帘蒸发降温的方式来降低舍内温度，同时通过风速所产生的风冷效应降低猪的体感温度。由图2可知，在重庆7～8月份，温度大于26 ℃的时间占50.5%，温度大于26 ℃、湿度大于80%的时间占整个夏季的26.1%；7～8月份中有50%左右的时间，妊娠舍需要通过开启湿帘风机降温系统来进行降温。

2.2高温高湿条件下湿帘风机降温效果

由图3可知，在温度超过29 ℃，湿度大于90%的条件下，湿帘风机降温系统其最大降温幅度在1 ℃左右，几乎不起任何作用，反而导致舍内湿度增加。

图2　高温高湿环境占夏季（7-8月）的比例

图3　高温高湿条件下湿帘风机降温效果

图4　高温低湿条件下湿帘风机降温效果

图5　严重高温低湿条件下湿帘风机降温效果

图6　7-8月湿帘风机降温效果

2.3高温低湿条件下湿帘风机降温效果

由图4可知，在舍外湿度为50%的条件下，湿帘风机降温系统，能显著降低舍内温度，其最大降温幅度可达9 ℃。但当温度超过32 ℃时，通过湿帘风机降温系统很难将舍内的温度降到26 ℃以下。

通过对猪舍内外夏季的温湿度监测，结果表明，在湿度低于40%的情况下，湿帘风机降温系统可将温度最大降低10 ℃左右；但严重高温条件下，很难将舍内温度降到舒适区间内，需采取多种降温系统相配合的降温方式来改善舍内温湿度情况，从而降低热应激程度。

2.4湿帘风机夏季整体降温效果

图7　在T≥26 ℃、RH＜80%条件下经过湿帘降温后舍内各温度比例

由图6可知，湿帘风机的降温效率随舍外的湿度变化而变化，与高湿度相比在低湿度条件下降温效率更高，其最大降温幅度可达10 ℃左右；当温度超过32 ℃时，即使湿度小于80%的条件下，湿帘风机降温系统也很难将舍内温度降到26 ℃以下。由图7可知，在湿度低于80%的条件下，通过湿帘风机降温系统降温后，仍有23.8%的时间，舍内温度大于26 ℃。

3　讨论

我国重庆地区具有典型的高温高湿气候特点，高温持续时间长（从5月中旬到9月下旬左右），在该时间段内，每年平均有120 d的日最高气温超过30 ℃，且同时降水量丰富，占全年总降水量的70%，相对湿度大多在70%～80%以上。这种湿热环境对生猪集约化养殖存在巨大的影响，Hyun 等研究表明，受环境应激的影响，猪只不仅生长缓慢，出栏时间延长，而且免疫机能也会降低，对病原微生物的抵抗力下降。环境因素当中，以高温对动物生产、福利和健康的影响最大，尤其在我国西南这样典型的气候多变区，在高温季节受高湿的影响很容易导致畜舍温度超过35 ℃。长期饲养于高温高湿环境中的家畜，由于蒸发散热受抑制可能降低基础代谢，以减少产热维持热平衡；同样高温高湿环境有利于病原性真菌、细菌和寄生虫的生长发育导致疾病流行。因而在高温高湿的环境中，畜体散热困难，饲料报酬率降低，易受疾病影响，生产性能降低，所以在重庆地区高温伴随着高湿的气候特点给养猪生产带来巨大的经济损失。

本试验研究表明，湿帘风机降温效率受相对湿度的影响。湿帘风机降温系统由安装在密闭畜舍一侧的湿帘和另一侧的负压风机构成，当负压风机运行时，舍内形成负压，迫使空气从打湿的湿帘纸中通过，利用水分蒸发时将空气中的显热转变为潜热的特性，将水分在空气中蒸发，从空气中吸收蒸发潜热，从而降低空气温度。在该过程中空气温度得到降低而湿度升高。蒸发散热效率取决于自由水面的水蒸气分压力与不饱和空气的水蒸气分压比，相对湿度越小，比值越高，蒸发降温效率越高，反之亦然。李红莲等研究表明，天气越干燥，干、湿球温度相差越大，降温效果越好，与本文研究一致；在极端高温的情况下，虽然其最大降温幅度可达10 ℃，但通过降温后的舍内温度仍超过猪的适宜温度范围。Lucas等等研究表明在潮湿的环境条件下，干湿球温度相差很小，即使降温设备的效率很高，也不会取得很好的降温效果。因此，在高温高湿环境条件下，单纯的使用该降温系统很难达到预期的环境改善效果。所以，在实际生产过程中，可通过加强通风和采取雾化降温、滴水降温与湿帘风机降温相结合等方式来缓解猪的热应激；同时，在湿帘舍则可结合添加除湿装置等措施来降低舍内湿度，从而改善舍内环境。