最大化生产效能的猪舍通风原则03

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作者：Steven J. Hoff, Iowa State University

原文地址：http://www.thepigsite.com/articl ... e-pig-productivity/

作者简介：http://www.abe.iastate.edu/steven-hoff/

译者：高岩

　　缓解热应激

　　能否有效缓解热应激是评价一个通风系统成功还是失败的最关键的一个因素。热应激会带来明显的生产成绩的损失，所以我们必须关注猪的需求和环境的散热能力。我们的研究小组专注于测量系统的开发和控制策略的研究来最大化环境的散热能力，从而尽可能地最小化热应力的有害影响。从这个角度看热应激的缓解与猪的产热量有关。我们需要测量猪周边的环境散热能力并与猪的情况关联。我们小组开发了一款热环境阵列传感器TESA，TESA可以用来廉价地测量干球温度，相对湿度，风速 ，黑球温度（实感温度）。这些变量反过来可以评估环境散热能力，最终为缓解热应激提供反馈信息。反馈的环境散热能力，要可以适应猪的散热量。举个例子，一头分娩母猪会产生430w的全热（允许采食在热中性区条件）。周围的环境散热能力要至少等于这个水平以避免热应激。尽量减少热环境的不利影响是保障猪表达遗传潜力的关键。作为一名通风工程师必须评估分析所有的热环境影响因素来计算环境散热能力。动物的福利和生产效率与动物和周围环境之间的热能量交换紧密相关。畜禽舍系统发展到到利用这种联系。我们需要认识到舍养畜禽的遗传潜力的全部表达要求更严格的控制周边的环境参数，在世界的大部分地区都与减轻热应激压力有关。根据TESA提供的全面的环境参数测量数据，我们可以评估空气温度，周边墙体、吊顶、地板温度，风速，水蒸气含量的影响，并估算环境散热能力。下面几节我们讨论下利用TESA进行现代猪舍设计和控制的例子。

　　图7 热环境阵列传感器

　　对流传热对现代畜禽舍设计的影响

　　现代畜禽舍的设计收到了对流散热的很大影响。我们考虑下图8所示的情况。具体见书籍《Livistock Housing》将猪简化为圆柱体进行定量估算，图中显示了在不同风速下，两种大小猪的对流传热系数(h)的变化，一个是15厘米直径猪(实心圆),另一个是30厘米直径猪(实心方形)。小猪比大猪更敏感。风速对传热系数的影响不是线性的，随着风速增大传热系数逐渐增大，但增幅逐渐减少。实际上风速超过2m/s，对流传热系数的增加幅度就很小了。这也是为什么大多是美式育肥猪舍和妊娠猪舍的设计目标风速为2m/s。（蓝色字体为意译）

　　图8 风速对对流传热系数的影响

　　隧道式通风的设计目标是在猪舍内提供持续的风速以促进对流散热。（也可以配合喷淋系统）隧道式通风一端进风一端出风，空气在经过猪舍时会被加温，按照2m/s的设计风速，如果猪舍过长则升温过高会影响散热效果。确定隧道式通风猪舍的最长长度按照2度法则，出风口的温度比进风口的温度，升温控制在2℃内。图9是一个育肥猪舍的例子，100kg育肥猪，头均面积0.7平方米。图中给出了1m/s，2m/s，3m/s的风速下，距离进风口不同距离的温度。按照2度法则，1m/s，2m/s，3m/s对应的育肥猪舍的最长长度为50m,75m和95m。如果设计风速2m/s的猪舍长度超过75m，为了满足2度法则我们就需要增加风速，但是增加的风速对于增加对流散热没什么效果（是不经济的）。

　　图9 隧道式通风育肥舍不同风速对应的升温幅度

　　养殖业采用的降温方式可以分为两种，直接降温和简介降温。间接降温是指降低空气温度，让动物通过散失显热来降温。常见的两种简介降温的方式是湿帘降温系统和高压喷雾降温系统。这两种方式水分都不是通过动物体表蒸发，水蒸发降低了空气温度但是增加了空气湿度。这种方式增加空气湿度会减少动物通过呼吸和体表蒸发散热的能力。直接降温是指液体在动物体表蒸发带走热量，转化为潜热。间接降温较为常用但不是最有效的方式。下文将讨论这两种方式的降温能力。通过模拟试算下表对比了不同天气条件下直接降温和简介降温方式的散热能力。