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猪场设计

新风舍外预加热,能缓解保温和空气质量的矛盾

   为维持舍内合适的温度及空气质量,猪舍冬季要维持一定量的通风,但空气质量得到改善的同时舍内温度也会降低。为维持舍内温度达到一定的水平,该采取什么样的措施呢?

  采暖!

  但我国某些区域冬季室外内温差非常大,甚至高于50度,即使舍内采暖,舍内的温度场也非常不均匀。

  具体表现根据新风口的位置分为两种,第一种新风口设计在猪躺卧区上方,但冷风进入舍内后快速下落至猪生活区,导致生活区温度难以提高。另外一种把新风口设计在猪采食排泄区,冷风进入舍内后,快速下落至排泄区,猪躺卧区的污浊空气得不到新风稀释,导致空气质量下降。

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  新风舍外预加热是一个不错的方案,但温度低到多少需要开始加热,应该加热到多少度才合适呢?

  本文希望通过简单的计算,给决策提供基本的数据支持。

  假设一个育肥栏,长6m,宽3米,吊顶高度2.4m,饲养24头30kg-120kg的育肥猪,假设冬季最小通风量10m3/h/头(30kg猪),舍内要求温度达到26度,室温允许波动值为2度。

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  假设冬季进风温度-10度,在保证猪生活区最大风速0.2m/s的前提下,经计算得到贴附射流距离最大3.3m。如果对新风进行加热,温度达到6度时,射流距离可以增加至5.5m。具体的计算过程请参考本公众号上篇文章。

  那如何将新风温度加热16度呢?采用哪种方式更合适呢?

  下面介绍一种方式:翼型采暖管

  因为其不占用舍内空间,安装在进风口下部,经加热的空气被新风在核心段进行卷吸,对射流起到加热的作用。

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  优质采暖管每米的产热量能达到550w,上例中如果将新风升温16度,则需要2.8m的采暖管,基本等于上例猪栏的宽度。

  由此简单的计算,针对上例来说可以得出结论:

  如果室外温度高于-10度,则通过室内翼型采暖管的正确安装来进行加热,配合正确的通风系统设计,猪舍内的温度场和风速场完全可以达到猪的要求。

  如果室外温度低于-10度但高于-20度,可以考虑将采暖管加倍,增加舍内的新风预热,但效果如何有待验证。

  如果室外温度低于-20度,由于采暖管安装空间受限,新风无法在室内充分预热,则可以考虑采用室外新风预热,否则射流会过早降落至地面,舍内产生二次环流(空气呆滞区,得不到交换)。

  当然,并没有一个放之四海而皆准的指标,可以简单套用到任何地区。新风舍外预热与否及幅度,要根据进风口的设计、位置、射流速度等指标综合考量,

  我只介绍了一种我认为最合适的方式,可以参考本公众号关于采暖方式介绍的文章。

  预热的负荷可以通过通风量、比热容和温升幅度计算得到。全部舍内预热的好处时,降低建筑的复杂性,降低围护结构的热损失,同时有效利用热辐射传热给猪体。

  当舍外温度太低,而全部舍内预热不足时,只能舍外预热。其供暖可以采取多种方式:

  翼型热水加热?燃气加热器?热泵加热?热回收交换器?利用地热交换?

  哪种方式更合适呢?

  在冬季通风量非常小且持续的情况下,水暖管放热更稳定,对新风空气质量无负面影响,我认为是最可靠,运营成本也是最低的方式。

  
[责任编辑:猪小妹]