一、无吊顶猪舍的常见新风布风管方案
猪舍采用无吊顶的设计，能够降低100元/平方米上下的建筑成本，在早期建设的规模化猪场、现代化育肥舍、新时代家庭农场会比较常见。
关于新风系统的重要性，已经得到了广泛的认同和重视。对于无吊顶的猪舍，常见的新风系统以正压软质布风管、负压软质带钢圈内撑布风管、负压PE中空硬质风管、负压耐腐蚀金属板风管为主。下面简单总结风管在使用中的注意事项：
图1：育肥舍布风管安装实例
图1中单层软布风管，注意事项是：
问题1）风嘴是固定式开口，开口的数量、大小、间隔是按照风管最大换气量（风嘴出风最大风速、假设每个风嘴出风风速相同）来设计的。当季节变化、昼夜舍外温度的变化、猪群不同生长期对舍内目标温度和换气量要求的变化，使舍内的换气总量也是一直变化的。
以负压工况为例，因为舍前端、舍后端的压差不同（离排风风机越远，即是越靠近舍前端，形成的压差越小），实际不同位置的出风风嘴的射流风速也不同、不会按照假设的平均值来出风，舍前端的出风风嘴出风量会小于设计的新风风量、舍后端的出风风嘴出风量会大于设计的新风风量，也就形成了舍内布风不均匀的问题。当风管实际的换气量在远低于最大设计值的运行状态（大部分时间如此）时，舍内布风不均匀的问题会更加严重，出现舍内前后端温差大（奇怪多见的现象：冬季舍前端的温度反而高）、舍前端局部污浊空气堆积、冬季猪群呼吸道疾病高发的现象。关键就是软风管的风嘴开口不能调节，如果在低风量时风嘴开口相应减小，能够改善布风不均匀的问题；
正压布风管结合排风口位置的合理设计，能够极大的改善布风不均、解决污浊空气堆积问题，但是不足在靠近正压风机位置的舍前端大部分区域会长期处于低温状态。在冬季可以通过增加合理的新风预热和舍内加热设计与控制来解决，问题主要在春秋季夜间不好解决，舍前端猪群在春秋季长势不比舍中后端猪群；
问题2）单层管道壁，冬季冷凝水问题严重，就此在风管进风前端增加预热设施，然而在偏北地区冬季温度过低，常用的水暖管道预热设施设计不好容易冻；带微孔透气的风管能够解决管道壁冷凝问题，但会减少风嘴新风射流的长度，不太适合畜禽场。
图2：带系带风嘴调节出风口大小提高换气均匀度安装实例
图2中软布风管的风嘴，增加了系带调节功能，目的是通过人工调节各个风嘴的开口大小，来达到满足不同换气量时的换气均匀的目的，注意事项是：
问题3）需要频繁的手动调节风口，风口数量多，操作起来不现实；
图3：家庭农场分娩单元硬质PE中空风管安装实例
图4：硬质PE中空风管板材
图3、图4中的硬质管道采用的中空型材料增加了管道壁的隔热性能，降低了管道壁发生冷凝水问题的严重性；同时通过两种不同开口大小出风口的分区管理，相比负压软风管改善了冬季换气和春秋换气的均匀度，注意事项是：
问题4）开口仍然是固定大小，不容易实现风嘴大小的实时自动化调节，导致舍前后端各风嘴出风量仍然差异大、新风射流的长度在舍前后端差异大，仍然达不到彻底、完美解决均匀置换舍内污浊空气的目的；
联合通风模式下，华北区1200头PS线的56头产房单元布风管的最大设计换气量在纵向通风模式最大通风量的1/3左右（本文不再详细阐述该设计数据的由来），注意事项是：
问题5）采用布风风管的总换气量，为了控制风管数量让舍内显的美观，常见的应用案例都比较小，这就导致在常见的冬季春秋布风管通风+夏季纵向通风的联合通风模式下，在舍外温度相对较低时，就提前切换到了纵向通风模式，造成了舍前端冷应激问题严重，这是北方地区生产上反馈开启纵向通风后发现猪群腹泻的致因。
通过以上新风布风管常见问题的理解，能够总结出冬季至春秋的新风换气核心要点：
1）布风均匀、射流均匀、换气无死角、无冷贼风；
2）出风口的大小要实时自动可调；
3）换气总量足够大；
4）无冷凝水；
5）温度场均匀；
二、无吊顶猪舍的混合式新风烟囱进气方案
对于无吊顶猪舍，常见的新风方案有侧墙进风小窗，其优点是完全能达到新风换气的前4个核心要点，第5个要点优于布风管。不过在寒冷地区，侧墙进风小窗存在霜冻影响开度调节的问题，需要自动化冻程式和增加预热设施。对于集约化大跨度猪舍来说，采用侧墙进风小窗，受跨度影响其新风射流目标值的要求太大，侧墙进风小窗达不到该目标值，这也是当前大跨度猪舍主流采用吊顶与吊顶进风小窗的原因之一。
对于已经建成的无吊顶猪舍，改建增加吊顶的现实难度大，下面介绍一种可以满足新风换气5要点的屋顶烟囱进风的方案：混合式免预热新风烟囱。
图5：新风烟囱进气垂直通风与纵向通风的联合通风示意
图6：混合式免预热新风烟囱立面效果图
表1：混合式免预热新风烟囱工作原理
普通进风烟囱，不带混合功能，缺点是在北方冬季的新风进入猪舍时，由于温度过低，下沉的快，使新风的射流长度大大缩短，会导致空气置换不均匀、烟囱下方区域形成局部低温环境，造成部分猪群冷应激。
而这种带混合功能的进风烟囱，因为新冷风先和舍内温度空气进行充分混合和达到适宜温度后，再射入猪舍空间。因新风射流空气密度接近舍内空气密度、下沉的慢，新风射流长度足够大，换气均匀度理想。
带混合功能的进风烟囱，新风不需要预加热设施，即是免预热，能达到理想的新风射流温度，保证冬季舍内避免受到因进风设施与产品设计不足导致的冷应激对猪只福利、养猪生产效益的负面影响。
混合式免预热新风烟囱，已多年在北欧和俄罗斯广泛应用，以垂直通风模式为主。这种产品思路，借鉴到国内北方大环境生物安全较好的老猪舍冬季通风技改、优化成本的新场设计，不失是一种可推荐的选择。可喜的是我们国内已经有通风设备公司生产了该型产品，如图7、8。
图7：国产混合式免预热新风烟囱总成照片
图8：国产混合式免预热新风烟囱部件照片
看到国内有设备厂家能在通风设备的理念、细节上默默精进创新，是对行业的贡献之举。也同样出于对理想猪舍环控的极致追求，对混合式免预热新风烟囱进行了深入研究。
研究后发现需要配套该型进风产品的软件看着控制逻辑不难，但是要想一年四季、昼夜24小时、不同猪群、舍内动物随日龄增长等多变量条件下，实现实时的精准控制换气量、均匀无死角换气，要精准的实时控制进气阀门、回风阀门、混合风机、圆盘导流风嘴的状态、并和现有的排风风机、纵向通风模式联合控制好，并不简单，需要在环控器上增加开发出专用的控制逻辑和算法（后者更关键）。算法上，需要通过系统化的物理公式来正确表达；同时一部分需要人工设置的参数，是需要实时变化的经验值，靠人工设置及时调整并不现实，所以就需要做到用更加智能的算法来达到精准控制的目的。以下是研究混合式免预热新风烟囱控制算法进展的部分示意。
表2：混合式免预热新风烟囱控制算法进展
图9：圆盘导流风嘴风速参数设置的经验值变化趋势图
结语
北方严寒地区的无吊顶猪舍，混合式免预热新风烟囱是一种没有原则性缺陷的新风系统选项，能够帮助低成本猪舍提高冬季换气质量和生产成绩。同时因为无吊顶猪舍允许通过降低换气总量来达到常规吊顶高度猪舍在春秋季同等的换气降温效果；循环风机的运行成本可以充抵用于提高舍内换气均匀度的环流风机，配置混合式进风烟囱的环控系统运行起来在节能上具有一定优势。
乐见更多的同行在引进、消化、开发国产智能化畜禽舍环控系统上，重视基础理论的研究，让底层设备的智能化持续改进更接地气，求“真”务“实”解决业内猪舍通风系统的热点问题、痛点问题、麻木问题。
【版权说明】来源：知能猪舍环控。猪博士平台转载的文章均已注明来源、猪博士平台原创文章其他平台转载须注明来源，特别说明的文章未经允许不可转载。由京津冀区整理发布，我们发布的文章仅供养猪人学习参考，不构成投资意见。如有不妥，请联系客服删除。
发表评论 取消回复