南方夏季肉牛舍湿帘风机负压通风系统降温效果

为改善南方夏季肉牛舍环境条件,该文对湿帘风机负压通风系统在肉牛舍的降温效果进行了探究。试验以栓系饲养西门塔尔公牛为试验对象,对环境、肉牛生理及增重情况进行测定。结果表明：降温后,试验舍平均温度降低3.2 ℃（P<0.01）,相对湿度增加21.3%（P<0.01）,肉牛附近风速增加0.30 m/s（P<0.01）,肉牛体感温度降低1.8 ℃（P<0.01）;试验牛呼吸频率平均降低13次/min（P<0.01）,皮温降低0.92 ℃（P<0.01）,平均日增质量提高0.13 kg/d（P>0.05）。由此可知,在肉牛舍中采用湿帘风机负压通风系统进行降温,能够有效改善舍内热环境,有助于缓解肉牛热应激,具有技术可行性。     

湿帘风机安装高度对Venlo温室降温效果分析

针对大型玻璃连栋温室（Venlo温室）在夏季湿帘-风机联合机械降温过程中出现的温度垂直梯度大、降温不充分、冷量浪费的问题,该研究设计并优化了不同湿帘和风机的安装高度（即设备距离地面的最低高度）,分析其对温室降温效果的影响。采用试验和仿真相结合方法,通过与试验温室对比验证仿真模型准确性,并以仿真的方式设计不同的安装高度方案。结果表明,在3.2 m安装高度内,当湿帘安装高度为0.8 m,风机安装高度为3.2 m时降温效果最明显,温室平均温度降低了2.1℃;湿帘安装高度为3.2 m,风机安装高度为3.2 m时温度垂直梯度最小,温室平均温度的垂直梯度降低了5.8℃。湿帘和风机安装高度的变化对Venlo温室的综合降温效果影响较大,适当的降低湿帘安装高度和提高风机安装高度,可以加强温室流场换热过程,进一步强化温室湿冷空气流场的流动均匀性。该研究为温室湿帘和风机降温系统设计提供了进一步优化的理论依据。     

湿帘冷风机-纤维风管通风系统对妊娠猪猪舍的降温效果

夏季高温严重影响母猪生产性能,为缓解空怀妊娠母猪夏季热应激,该文采用湿帘冷风机-纤维风管通风系统,以风管定点送风、开孔喷射出风的模式,将冷风输送至妊娠猪活动区域进行局部降温试验,对照猪舍采用自然通风模式。试验结果表明:在舍外日平均最高气温39.9℃,平均温度31.5℃、湿度85.6%时,试验舍和对照舍日平均温度、日平均最高温度分别为27.7、29.6和30.2、32.5℃(P0.01),湿度分别为87.5%和82.5%(P0.05);试验舍风管纵向开孔出口平均风速为7.23 m/s,风管下风速从高往低逐渐衰减,母猪活动区域风速为0.99 m/s,对照舍风速为0.16 m/s(P0.01)。试验舍和对照舍CO2浓度分别为1 849和2 444 mg/m3(P0.05),NH3浓度分别为1.48和4.96 mg/m3(P0.01)。试验舍和对照舍平均温湿度指数分别为70.4和73.6(P0.01),有效环境温度分别为12.1和19.5℃(P0.01),试验舍全天均处于舒适范围。母猪平均皮温分别为33.3和34.1℃(P0.05),呼吸频率分别为72.3和87.5次/min(P0.05)。从生产性能来看,试验舍和对照舍6~9月母猪采食量分别为81.0和72.0 kg/(头·月),试验舍显著高于对照舍(P0.05),7~11月试验舍和对照舍母猪分娩率分别为89.3%和78.9%,窝产活仔数分别为12.6和11.7头/窝,出生窝质量分别为18.0和17.1 kg/窝,以上指标均差异显著(P0.05)。结果表明,湿帘冷风机-纤维风管系统的局部降温和风冷效果好,可有效改善舍内热环境,缓解母猪热应激。     

湿帘-风机降温下的温室热/流场模拟及降温系统参数优化

为提高温室夏季降温环境性能,提出了一种基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的温室湿帘-风机系统的降温环境优化设计方法。采用太阳射线追踪法来模拟太阳辐射对夏季温室内流场环境的影响,并结合温室内作物的多孔介质模型,构建并求解温室三维非稳态模型,模拟了湿帘-风机降温下的温室内部温度场与速度场分布情况。模拟结果与试验测量的温度值和风速值进行了对比,其平均误差分别在4%和6%以内,验证了建立的温室CFD模型的准确性。结合正交试验方法,基于CFD模型对不同温室长度、湿帘面积和风机速度参数条件下的室内降温环境进行了优化设计。根据模拟优化获得的不同配置方案结果,建立了温室长度、湿帘面积和风机速度参数的拟合结果,为夏季华东沿海地区Venlo型温室湿帘-分机降温系统的设计提供了可靠的理论依据。     

开孔方案对肉牛舍湿帘冷风机-纤维风管送风降温效果的影响

该研究通过纤维风管4种开孔方案设置,结合湿帘冷风机,满足到达1.3 m高度时,1号、2号、3号及4号风管射流风速分别为1.5、2.3、3.1、3.9 m/s;测量牛舍的环境指标和试验牛的生理指标,比较缓解热应激效果,探索较优化的开孔方案。结果表明：测定期间,4个风管区域之间温度差异不显著（P>0.05）,平均比舍外低2.1℃（P<0.05）;相对湿度均低于85%。试验牛所在3号风管区域平均风速最高,为1.32 m/s;1号风管区域最低,为0.62 m/s。二氧化碳浓度3号风管区域最低,1号风管区域最高（P<0.05）。牛只呼吸频率3号风管区域最低,为42次/min,1号风管区域最高,为52次/min,肉牛呼吸频率与试验区风速显著负相关。该研究表明,湿帘冷风机-纤维风管系统可有效缓解肉牛热应激,开孔方案设置满足到达1.3 m高度时射流风速为3.1 m/s的风管效果最优。     

日光温室正压湿帘冷风降温性能及冷负荷计算模型

负压湿帘风机降温被广泛应用于温室生产中,但存在降温均匀性差、限制温室长度及对温室密闭性要求高等不足。为克服负压湿帘风机降温的局限性,提高日光温室降温能力,该研究设计了日光温室正压湿帘冷风降温系统,其气流组织方式为湿冷空气从南屋面底部进入日光温室,热空气由顶开窗排出室外。在北京地区无作物的日光温室对系统夏季降温增湿效果及性能进行试验,试验结果表明:在典型夏季高温白天,正压湿帘冷风降温系统配合遮阳网可将日光温室试验区内平均气温控制在30.7～33.4℃,比采用自然通风配合遮阳网的对照区低5.4～11.1℃,比室外低2.4～5.4℃,降温效果良好;夜间系统对温室降温幅度减小。该系统可有效缓解低湿胁迫,日光温室试验区空气平均相对湿度为49.8%～62.3%,比对照区及室外分别高13.6%～21.2%和13.6%～24.6%。室内风速0.35～1 m/s,气流分布差异性较小。试验条件下,正压湿帘冷风降温系统的平均降温效率为91%,比传统的负压湿帘风机高10个百分点以上;实际平均耗水量为0.035～0.079 g/(m~2·s),且耗水量与室外空气水蒸气饱和压差(VPD,vapor pressure deficit)呈正相关(P0.01,r=0.64)。同时,研究构建了日光温室冷负荷计算模型及湿帘冷风降温设备合理选型方法,其中冷负荷模型是降温设备选型的基础,普遍适用于各种日光温室降温方法的研究。计算得到日光温室夏季降温冷负荷为299.1W/m~2,应安装的正压湿帘冷风降温系统最大比通风量为0.067 m/s。该研究为日光温室正压湿帘冷风降温方法的工程应用提供了技术参考,为日光温室安全越夏生产环境控制提供了理论基础。     

不同气候区猪舍最大通风量确定及湿帘降温系统应用效果

热应激会对猪产生不利影响,为探究猪舍适宜的夏季通风条件和合理的降温需求,该研究利用环境气象资料,结合能质平衡方程,对围护结构传热及通风散热占比进行了分析,构建了保育及育肥舍夏季最大通风量的计算公式,对五大气候区的典型城市：长春、北京、南宁、武汉、贵阳的保育及育肥舍夏季最大通风量取值进行了规范,并对这些城市的110 m×15 m的模型猪舍的热湿环境进行了分析。结果表明,5个地区使用湿帘的时长：南宁>武汉>北京>贵阳>长春;使用湿帘后舍内温度仍高于27 ℃的时长：南宁>武汉>北京>贵阳>长春;使用湿帘后的平均降温幅度：北京>长春>武汉>南宁>贵阳;使用湿帘后平均相对湿度增量：北京>长春>武汉>南宁>贵阳;使用湿帘后舍内温度降至27 ℃以下时间占比：长春>北京>贵阳>武汉>南宁。通过分析以上数据,该研究对五大气候区湿帘降温系统的购置及使用提出了建议,同时该研究为不同气候区商品猪舍的夏季小气候估算及湿帘降温系统运行使用效果评估提供了参考。     

冷风机-风管对南方开放式牛舍的降温效果

为改善南方夏季开放式肉牛舍环境条件,该文设计湿帘冷风机-纤维风管系统,采用风管定点送风、孔口射流高速出风的模式,将冷风均匀送至肉牛活动区域进行局部降温。该研究以栓系饲养西门塔尔牛为试验对象,对环境、肉牛生理及增质量进行测定。结果表明:测定期间,在肉牛站立(1.3 m高度)和躺卧背部高度(0.7 m高度),与对照舍相比,处理舍的平均温度分别降低2.0和1.8℃,平均相对湿度皆增加10%,平均风速分别增加0.69和0.47 m/s(P0.01);试验舍内氨气和二氧化碳平均质量浓度比对照舍分别降低0.17和81 mg/m3,热负荷指数(heat load index,HLI)均值降低2.84(P0.01);试验牛的呼吸频率降低22次/min、直肠温度降低0.35℃、皮温降低1.04℃,差异均极显著(P0.01)。在整个试验期间,处理舍肉牛未出现患病情况,日增质量为0.92 kg/d;对照舍肉牛患病率高达47%,日增质量为0.54 kg/d,差异极显著(P0.01)。该研究表明在开放式牛舍中进行湿帘冷风机-纤维风管局部降温,有助于缓解肉牛热应激,应用于南方夏季高温高湿天气下技术和经济可行。     

加装大风量风机对夏季湿帘降温奶牛舍的防暑降温效果分析

低屋面横向通风(Low Profile Cross Ventilated,LPCV)牛舍在华北地区应用,引发高温高湿问题.为解决此问题,该研究选择石家庄某奶牛场的2栋不同尺寸的LPCV牛舍,加装数量不同的轴流风机.结果表明:轴流风机的工作效率受牛舍跨度以及其安装位置的影响,30 m跨度牛舍运行更稳定,风速不均匀系数小于...     

我国南方地区畜禽舍夏季采用浅地层地道风降温问题的探讨

地道风降温系统利用地道周围的土壤作为冷源对空气进行降温处理，具有降温效果好、节省能源、使用寿命长、运行管理和维护简单等优点，并可兼用于畜禽舍冬季的加温。但该系统存在一次性建设投资较大的问题。文中提出和分析了改善地道风降温系统经济性的若干可行的途径。     

开放式兔舍水空调技术夏季降温效果

夏季高温严重制约中国兔业生产,蒸发降温方式在高温高湿的家兔主产区难以发挥有效作用。该研究以地下水为循环介质的非蒸发降温系统水空调用于外围护隔热性能不佳的开放式繁殖母兔舍,通过管道实现点对点局部降温,研究其降温效果。试验期内,试验舍兔笼内14:00平均气温较对照舍低2.5～3.3 ℃（P < 0.05）,相对湿度高8%。试验舍风速控制在0.7～1.4 m/s,温湿指数控制在25.5～29.0,较对照舍降低1.4～2.9（P < 0.01）,综合热环境状况较对照舍明显改善。舍内母兔在午后高温时段热性喘息有所缓解。结果表明,在开放式兔舍中夏季采用水空调系统进行局部降温,较为适合中国当前家兔养殖模式,有助于缓解夏季妊娠或哺乳母兔的热应激。     

利用地下水对猪舍地板局部降温效果研究

躺卧区温度高低对猪只的躺卧行为有直接影响.利用地下水,为农村简易开放式猪舍的躺卧区地板设计了一套局部降温系统.试验结果表明,躺卧区无降温系统时,其地板温度与舍外气温接近;采用该降温系统后,在室外气温为27～34℃时,躺卧区地板温度基本维持在22～26℃之间,基本满足了猪只躺卧的要求.躺卧区地板温度低于26℃时,85%以上的猪选择躺卧区躺卧;温度为30～32℃时,只有10%～20%的猪仍选择躺卧区躺卧;超过33℃后,所有的猪都不在躺卧区休息.     

北京夏季机械通风育肥猪舍CO2、NH3排放和耗水量研究

为明确拔塞式清粪机械通风育肥猪舍夏季CO2和NH3的排放量及猪舍耗水量,并建立中国类似设施猪舍的气体排放及水的消耗量基线及寻求减排和节水空间,选择北京市拔塞式清粪机械通风育肥猪舍,设计机械通风系统的通风量测量系统,并测量机械通风量,从2015年7月25日至8月11日(共18d)监测猪舍NH3、CO2排放量和耗水量.试验结果表明,NH3排放量平均值为(23.4±11.0)g/(d·500kg),范围为4.3~49.5g/(d·500kg).NH3的排放量在08:00和14:00极显著高于10:00,12:00、16:00和18:00时的排放量(P<0.001),可能是人工清粪行为导致NH3排放量降低.CO2排放量平均值为2.73±0.78kg/(d·500kg),最大和最小排放量分别是5.00和1.00kg/(d·500kg),44%的日平均排放量为2.5~3kg/(d·500kg),92%的日平均排放量小于4.0kg/(d·500kg),日间CO2排放量在12:00达到高峰.育肥猪耗水量的最大值、最小值和平均值分别为90.0,19.6和47.0L/(d·pig).     

空气源热泵用作北京保育猪舍地暖的供暖效果研究

中国"2+26"城市禁煤供暖,猪场迫切需要找到可以替代燃煤、满足供暖需求的供暖方式。为了解空气源热泵在猪舍地暖的供暖效果,选择北京猪舍,配置空气源热泵设备,进行供暖期间保育猪舍热环境效果试验。结果表明:试验期间,室外最低和最高温度分别为-11.0和12.1℃;在地暖供暖猪舍中,地面温度与供水温度、室外温度都呈正比例相关关系,与供暖距离呈反比例线性关系;在系统供水温度范围为30.0～41.0℃时,猪舍无猪单元距离分水器最近(24 m)测点和最远(60 m)测点地面温度为19.1～28.6℃;实际供水温度平均值较设定温度降低1.8～4.0℃;距离分水器最近(24 m)测点地面温度较实际系统供水温度下降8.3～13.1℃;距离分水器最远(60 m)测点较最近测点(24 m)地面温度下降0.5～1.8℃。无猪时,0.3 m高温度较地面温度降低5.0℃;距离地面0.3 m以上不同高度温度变化不明显。对于北京保育猪舍适宜采用空气源热泵地暖供暖,推荐蓄水罐设定温度宜为43～32℃,实际供水温度宜为40.6～29.9℃。     

北京猪舍空气源热泵供暖的可行性

随着各界对环境保护的重视,猪场迫切需要找到低成本的节能减排供暖方式。该研究把空气源热泵（Air Source Heat Pump, ASHP）供暖系统安装在猪舍里,通过测量供回水温度和能效比（Coefficient of Performance, COP）,分别比较了ASHP供暖系统与直接电加热系统的节能率,以及ASHP供暖系统与直接电加热的电锅炉、管道天然气和液化天然气（Liquefied Natural Gas, LNG）的供暖运行费用。结果表明：试验期间,在北京供暖期室外平均温度为0.1 ℃时,ASHP系统的COP为2.86。与直接电供暖相比,ASHP供暖系统节能率为66%。ASHP、电锅炉、管道天然气和LNG供暖运行费用单位能源价格分别为0.22、0.62、0.34和0.37元/kW·h。在猪舍供暖中,ASHP系统具有降低能耗与减少CO2排放的潜力,是一种经济、清洁的可替代燃煤的供暖方式。     

规模化鸡场饮水系统添加微酸性电解水杀菌效果试验

重视饮水系统卫生质量安全是预防鸡群发病的一个重要环节.规模化鸡场饮水管道全封闭、内部清洁困难,而为提高饲料转化率和抗应激能力,普遍通过饮水系统添加多维等产品,加速了饮水系统污染、细菌超标等.目前鸡场饮水系统常用的反向冲洗水线、清洁剂洗涤清洁方式,存在杀菌不彻底、影响蛋鸡肠道微生物和废水过度排放等严重问题.该文研究了添加多维溶液对水线内水质影响变化规律,并对比研究了添加多维溶液后,冲洗水线、添加微酸性电解水2种方式对鸡场饮水系统的杀菌规律.结果表明:饮水系统中添加多维溶液2、4、6、12、24、36、48、72 h后,水线内细菌浓度总数的对数值分别增加9.96％、5.33％、6.04％、7.47％、4.98％、5.69％、4.27％、4.98％;冲洗水线能冲洗掉饮水管壁附着沉积层,一定程度上减少饮水中细菌总数,但饮水中细菌浓度总数仍高于中国饮水卫生质量标准;添加余氯0.3 mg/L的微酸性电解水24 h后,饮水管线中细菌浓度降低34.7％,48 h后水线中细菌浓度的对数值维持为(1.83±0.05 lg(CFU/mL)),添加余氯0.3 mg/L微酸性电解水使水线内细菌浓度总数显著降低(P＜0.01),达到中国饮水卫生标准,且规模化鸡场饮水系统添加微酸性电解水作为杀菌消毒剂可减少废水产生排放.该研究结果为鸡场饮水系统选择长期添加使用的消毒剂提供了参考依据.     

北京市猪舍节能改造的节能及保温效果

为了寻找北京市猪场节能的途径,对北京市既有供暖猪舍建筑围护结构保温性能进行了调查,并对370 mm厚墙、黏土瓦屋顶猪舍进行了墙体外贴保温板、黏土瓦屋顶上增加彩钢夹芯板保温层等节能改造,对节能潜力进行了估算,然后通过温度实测试验比较了节能改造舍与对照舍冬季的热环境状况。结果表明,北京市猪舍墙体、屋顶、窗户均不够节能;在假设供暖猪舍舍内冬季温度为20℃,供暖期为125 d的情况下,370 mm厚墙、黏土瓦屋顶猪舍1个采暖季的耗煤量为72 kg/m2,经过节能改造后,可节能69%。节能改造的投资回收期约为7.4 a。在舍外日平均温度为2.6~9.3℃情况下,试验节能改造舍舍内日平均温度较对照舍高1~3℃。舍外逐时温度越低,节能改造舍与对照舍内逐时温度差越大。试验期间,舍外逐时温度最低值为-2.3℃时,节能改造舍较对照舍逐时温度提高3.6℃。该文可为北京市既有供暖猪舍改造方案提供参考。     

基于可编程控制器的猪胴体喷淋冷却作业控制系统设计

喷淋冷却是一种可以有效降低猪胴体预冷干耗的方法,但由于缺乏相关设备,生产中多采用人工作业的方式进行喷淋。针对人工作业中存在的劳动繁重、效果不稳定等问题,该文设计了一种以PLC(programmable logic controller)为处理器、触摸屏为人机界面的猪胴体喷淋冷却控制系统,该系统可实现猪胴体喷淋冷却作业的自动启停,并支持在触摸屏上人工调整喷淋作业参数等功能。干耗试验表明:人工喷淋的猪胴体24 h冷却干耗均值分别为:夏季1.59%±0.14%,冬季1.34%±0.10%,采用该控制系统分别为:夏季1.25%±0.07%,冬季1.19%±0.05%,相比于人工喷淋分别降低了21.4%、11.2%(喷淋参数:高频喷淋2 h、高频喷淋间歇时长30 min、低频喷淋4 h、低频喷淋间歇时长60 min、单次喷淋时长20 s)。该参数下,人工喷淋作业结束后,猪胴体需在预冷库内继续静置12 h才能将温度降至4℃,采用该系统完成喷淋作业后,继续静置7 h即可达到相同效果,减少了27.7%的冷却时间。该系统的猪胴体24 h降耗稳定性显著高于人工作业(P0.05)且不受季节影响(P0.05),且具有操作简单,工作稳定可靠等特点,能够免除繁重劳动,降低人力成本。可适用于与生猪屠宰有关的降温降耗领域。