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养殖场环境控制如何设计,怎样才能达到冬暖夏凉的效果?

温氏华农养猪训练营 2022-01-13 10:49:06

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环控的作用是为动物生长提供必要的新鲜空气,创造舒适的生长环境,同时尽可能降低养殖成本。环控设计需要考虑三个方面的因素:

今天就让荷兰史缔纳的工程师为我们分享养殖场环控设计的新思路。

 

PART1、对养殖场环控的理解

 

环控的作用是为动物生长提供必要的新鲜空气,创造舒适的生长环境,同时尽可能降低养殖成本。环控设计需要考虑三个方面的因素:(1)通风量的计算:动物不同生长阶段对通风量的需求不同,例225kg 的怀孕母猪,假设进风口温度35℃,湿度70%,需要通风量275立方/小时,才能保证室内温度35℃,湿度75%。南方地区高温高湿气候,需要通风量300立方/小时,才能保证温湿度不升高。Stienen的通风量计算不是根据传统猪舍的换气量来计算,而是根据动物生长阶段所需计算,所得通风量计算值更小。(2)温度和湿度的变化:合理的保温措施,可以使动物始终处在一个相对舒适的温度环境下生长,为此我们可能需要在冬天时适当加温而在夏天时适当降温,使室内温度保持在一个可接收的范围内。(3)对风速的控制。相同的温湿度条件下,不同的风速,可以使动物有不同的体感温度。

 

利用通风量、温湿度和风速三者结合,能保证给动物创造舒适的环境,这三者的灵活应用也是Stienen环境控制的核心基础。

 

规模化养殖场环控逻辑和设计方案介绍

 

PART2、环控系统结构

 

下面是环控系统的说明和讲解,下图中为一栋猪舍,猪舍包括5个单元,在猪舍的外面有一条排气通道,新鲜的空气会通过水帘或者热交换器经过房间的进风口到舍内,舍内空气完成热交换后通过AQC排入排气管道,再由高压风机集中抽出到舍外,抽出的空气是5个单元通风量的总和。

 

该系统是负压通风模式,我们在每个单元安装环境传感器和AQC,AQC包括一个空气流量检测单元,这2个传感器会实时检测到舍内的温度和通风量,并把数据传送到主控制器,主控制器根据数据库存储数据做对比,产生2个控制信号,一是调整AQC调节风阀转动,改变通风截面积,达到改变通风量的目的。二是调整高压风机改变转速,从而增加或减少空气流量,每个单元都安装分控制器,方便员工对每个单元环境进行调整,避免人员频繁的操作主控制器。整个环控系统的核心是实时检测每个房间的温度和通风量的变化,结合通风截面积和通风量的控制,形成闭环的控制系统,对猪舍进行环境控制。

 

规模化养殖场环控逻辑和设计方案介绍

环控系统结构图

 

PART3、环控系统的核心设备

 

1、KL-6400:系统的大脑

 

可控制通风、加热、制冷;可按动物生长曲线自动完成环控功能。不同型号可控制的房间数量不同。

 

2、AQC:精确控制通风量

 

由三大部分组成:气阀驱动单元、气阀、流量检测单元。气阀驱动单元用于接收主控制器控制信号,控制气阀的开合度;气阀可通过开合度变化控制通风量;流量检测单元可的功能是实时测量通过AQC的风量并反馈给主控制器。

 

3、SGS高压风机:实力强劲的风机

 

高压风机特点:工作压力高,最大可承受压力200Pa,通风量可以达到25000m3/h;压损小,在相同的压力条件下能提供更大的通风量;节能,单位通风量的能耗更小。当压力达到200Pa,通风量达到25000m3/h时,能耗2.2kw,能耗非常小。

 

规模化养殖场环控逻辑和设计方案介绍

 

4、AeroX:热交换器

 

热交换器的材质是塑料,可以防潮、防腐、防霉;可直接清洗;高热交换率。

 

规模化养殖场环控逻辑和设计方案介绍

 

规模化养殖场环控逻辑和设计方案介绍

 

PART4、环控案例分享

 

1、侧墙通风、集中排气案例

 

新鲜空气通过侧墙水帘,在经过通风窗进入猪舍,完成热交换之后通过屋顶的AQC进入天花的集中排风管道,由高压风机抽出室外。

 

规模化养殖场环控逻辑和设计方案介绍

 

2、侧墙通风、分散排气案例

 

以怀孕舍为例,空气经过水帘后分别进入到通风窗和进气管,在舍内完成热交换,统一由AQC+SGS高压风机组合出风排出舍外,在侧墙方向分散排风。

 

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3、通风设计

 

以100头母猪数量的怀孕舍为例,根据当地气候计算出,该猪舍的最小通风量30m³/h,最大通风量250~300m³/h,最大风速1.5~2m/s。夏天新鲜空气通过风道吹到每头母猪的脖子上方,同时打开进风窗增加通风量。冬天关闭通风窗,所有通风只通过风道来实现,从而精确控制最小通风量。通过对AQC单元与SGS高压风机的联动控制,实现猪舍精准通风控制。风道开口的尺寸1100mm x 1100mm。通风窗开口的尺寸1187mm x 1100mm。

 

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4、气动宣示

 

在通风窗开度大时,空气是通过进气窗进入舍内,完成热交换后,通过AQC排出,而进风管中没有空气流过。

 

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通风窗打开大时,舍内气动图

 

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通风窗打开大时,进气管气动图

 

在通风窗开度小时,一部分空气从通风窗进入,一部分通过进气管进入,通过AQC排除的空气流量是不改变的。

 

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通风窗打开小时,舍内气动图

 

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5、热回收方案

 

利用热交换器,在冬天时猪舍保温的设计案例,猪舍在进风口位置装有热交换器,新鲜空气进入后,通过天花排气管进入除臭间,温度保持在20度左右,热交换器装在除臭间,收集热量,通过热交换器的空气被加热到10摄氏度左右进入舍内,空气在舍内完成热交换可以达到20摄氏度左右,通过充分回收利用空气除臭产生的热量。在最低温度0℃是,无需额外增加热源。可降低70%~100%的加温成本。

 

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6、空调降温的方案

 

整体方案较简单,但需要增加一台冷水机,目的用于热交换器用水的制冷。冷水机将冷却后的水泵送到热交换器,舍外高温、潮湿的空气通过热交换器变为低温、干燥的空气进入到舍内。完成热交换后的水会变为热水循环到冷水机继续制冷,这就是一个制冷的循环。

 

以母猪舍为例,当室外温度低于21℃时,无需开启热交换器,但是通风量会随着温度的升高而升高。当室外温度高于21℃时,开启热交换器,但通风量降到最低,随着温度的升高,冷水机的功率不断升高,使猪舍的温度保持在可可接受的范围内。

 

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