广西地区冬季通风量确定
2018-05-14李修松冯晓龙李保明白士宝李志聪李志林
李修松 冯晓龙 李保明 白士宝 李志聪 李志林
中图分类号:S815.9 文献标志码:A 文章编号:1001-0769(2018)03-0046-03
在猪舍机械通风中,猪舍热环境和空气质量的调控取决于气流组织的形式。气流组织的形式取决于猪舍风机的配置和进风口的分布,而设计气流组织的前提是必须有经济合适的通风量将舍内的多余热量、湿度和有害气体排出到舍外。因此,确定猪舍的通风量在设计猪舍通风方案的过程中至关重要,尤其在协调冬季通风与保温的矛盾时。
冬季确定最小通风量的方法有热量平衡法、二氧化碳平衡法和水汽平衡法。这些确定通风量的方法与猪群本身的产热产湿水平密切相关。然而,现代育种技术使猪只的瘦肉率逐渐增加,这使得猪体产热量也逐步上升。T.M. Brown-Brandt[1]指出,从1991年到2001年,豬体的平均瘦肉率增加了1.55%,与此同时猪体绝食产热量增加了14.6%。目前,猪舍通风设计的相关标准大多基于20世纪50-70年代的相关研究制定,跟目前的猪只实际产热产湿水平有较大差别,冬季最小通风量有待重新确定。
下面以广西地区某新式密闭机械通风妊娠舍为例,对冬季最小通风量进行核算。该妊娠舍共存栏妊娠母猪1 058头,其中4胎以上母猪(200 kg以上)占80%。核算过程中所用的猪只产热产湿数据[2]见表1。
1 根据湿度平衡计算公式如下:
W——畜禽舍内需要排出的多余水汽量,kg/s;
ρa——空气密度,按照排风量计算时取353/(ti+273),kg/m3,其中ti为畜禽舍内气温;
di——舍内空气的含湿量,kg/kg;
do——舍外空气的含湿量,kg/kg。
Wa——畜禽散发的水汽量,kg/s;
We——舍内各种表面水汽蒸发量,kg/s。
其中We数量很小,一般忽略不计。
2 根据二氧化碳平衡计算公式如下
C——猪舍产生的二氧化碳,m3/h;
Ci——舍内空气的二氧化碳含量,允许含量1.5×10-3m3/m3 ;
Co——舍外空气的二氧化碳含量,即大气中二氧化碳含量0.3×10-3 m3/m3 。
猪舍内的二氧化碳产生来源主要是猪群呼吸产生,此处根据CIGR(2002)[3]推荐的大畜禽二氧化碳产量0.185 m3/hpu(hpu,1 000 w的畜禽产热)来计算。
3 根据热平衡计算公式如下
CP——空气的定压比热容,可取1 030 J/(kg·℃);
ρa——空气密度,按照排风量计算时取353/(ti+273),kg/m3,其中ti为畜禽舍内气温;
To——冬季舍外计算气温;
Ti——冬季舍内计算气温;
Qv——猪舍需排出的热量(显热),w。
Qs——猪产生热量(显热),w;
Qw——猪舍维护结构散热,w;
Qe——猪舍内用于水分蒸发的显热,w。
计算得出,在该地区冬季每头猪排出多余水汽需要通风量43 m3/h,排出多余二氧化碳需要通风量56 m3/h,排出多余热量需要通风量 81 m3/h。综合考虑三种计算方式,取最不利因素即可确定该猪舍冬季最小通风量,每头猪为81 m3/h。该数值大于mwps-32推荐妊娠舍冬季通风量(180 kg,34 m3/h),接近mwps-32推荐妊娠舍温和季节通风量(180 kg,85 m3/h),主要原因是该地区冬季室外温度接近美国中西部地区的温和地区室外温度(表2)。
以广西陆川地区某妊娠猪舍24 h温度测试数据为例,环境控制器采用青岛大牧人机械股份有限公司BH9100,设置最小通风量85 m3/h,自动控制。任取冬季某一天(2018年1月14号)舍内外温度记录曲线验证。图1为舍内外温度测试数据,可以看出舍外温度在测试期间上午06:59达到10.3 ℃,与此同时舍内温度达到17.5 ℃。现场测试结果接近理论计算结果。
猪群的产湿产二氧化碳与产热密切相关,通过采用最新的猪群产热来核算广西地区新式密闭使机械通风猪舍冬季最小通风量得出以下结论:广西地区在冬季最小通风量以热量平衡来计算较为合理,妊娠猪冬季最小通风量的推荐值为85 m3/h。
参考文献:(6篇,略)