高岩|浅谈猪舍冬季通风的几点问题

本文已发表于《猪业科学》2016年第3期，文章题目“猪舍冬季通风设备存在的问题及建议”

近年来大家对于猪舍环境的控制越来越重视，很多猪场投资购置了温控器、调速风机等自动化温控设备，但是哪怕在一些现代化猪场中还是会出现通风效果不好的情况，尤其是在冬季。究竟是哪些方面出了问题呢？笔者结合自己在工作中遇到的一些问题和大家做一个分享。

调速风机调什么？

冬季最小通风时需求风量较小，很多情况下需要风机调速运行。举个例子，一个24套产床的产房单元，冬季最小通风量仅为约850m³/h，而常用的18寸风机风量约8000m³/h，即便采用特种小型号的10寸风机风量也在1500m³/h左右。这样我们就必须让风机调速运行，希望风机提供我们需要的较小风量。在温控器设置里一般是设定一个运行比率，但这个比率是对应同比例的风量么？为什么总有风量过大或风量不足的情况呢？

我们选购调速风机的时候常常会有变压调速、变频调速两种。

变频调速：控制供电频率。常用的风机电机，一般转速与频率成正比，所以50%频率对应50%转速。那50%的转速对应50%的风量么？

变压调速：控制供电电压。50%电压对应的又是百分之多少的风量呢？

实际上变压调速风机不同电压对应的转速、风量比例，型号不同差别很大。针对这一问题北美的一些设备供应商在控制器中设置了电机曲线这一参数，反映不同电压对应的转速比例，可以让使用者根据风机型号的不同有针对性的控制。从表中数据可以看出不同电机曲线的差异很大。

表1 某厂家提供电机曲线

*表格内为对应电机转速比率的电压值

如果你的温控器支持电机曲线的设置，而你不知道风机对应的电机曲线，你可以用转速计测量各电机曲线不同比例对应的转速，找到适合该风机的电机曲线。

我们有了某款风机电机曲线的参数就可以基本了解该风机电压和转速的关系，但是转速和风量又是怎样一种对应关系呢？尤其是现在许多风机开始使用变频调速的方式，温控器的设定比例对应的是相应的频率也就是转速。

表2是某厂家24寸调速风机不同电压对应的转速和风量，图1把转速和无拢风筒风量两个指标进行对比，可以明显看出两者也并不是简单的y=kx的线性关系。

表2 某厂家24寸调速风机性能参数 

图1 某厂家24寸调速风机不同转速对应的无拢风筒风量

从上面这些数据可以看出调速风机的风量是个挺复杂的问题，其实这还没有考虑静压差的影响；如果温控器设置不合理可能会对冬季最小通风量有较大影响。专业的事情需要专业的人来做，这个问题还需要专业的设备厂家解答，而国内的设备厂家却很少提到这个问题，也没有提供不同电压不同频率下的风量参数，但我想随着使用者的不断成熟，这一情况会有所改善。

针对使用者，Dr. Mike Brumm总结的以下几条原则很有参考价值。

1、50%频率=50%转速，却不是50%风量，一般65%的转速对应50%风量；

2、50%电压不等于50%转速，更不是50%风量；

3、每种电机变压调速的表现都不同；

4、最小运行时不要低于50%转速。

冬季通风的核心——新风均匀

现代化猪舍的冬季通风出现问题，有可能是调速风机设置不合理，抑或是冬季最小通风指标选用不合适，但更多的情况是新风不均匀。冬季通风的关键难点在于冬季通风量很小，我们却需要把通风做到尽量均匀。这就对猪舍气流组织提出了很高的要求，而合理的气流组织就牵扯到进风口和出风口设置的问题。

一、风机设置

猪舍常用的负压通风模式下出风口就是风机。一般而言对于猪舍气流模式，进风口的位置要比出风口的位置重要。风机对周边空间的风速影响距离很短，风机的位置对于舍内温度、湿度、气流的影响也并没有想象中大，实际项目中只在较大尺寸的猪舍考虑冬季设置多台风机在最小风量档位运行。目前关于出风口也就是风机位置的最大的争议在于是否设置地沟风机。这个问题牵扯的方面很多，这里不再展开只简单介绍。

1、地沟通风的效果与地沟内净空高度有较大关系

有专家建议漏粪板下的净空高度至少要保证0.6m，高度越大通风效果越好。实际上对于浅沟很难保障净空高度，即便对于深坑储粪猪舍，也最多覆盖半径12m的范围。

 

图2 地沟净空高度与产生气流的范围的关系

2、设置不合理的地沟通风甚至会有坏处

配合通风管道，设置合理的地沟通风对于改善舍内空气质量确实有效果，但设置不合理的地沟通风由于对水泡粪液面的扰动，会产生更多的有害气体而增加污染，这也是为什么北美有些深坑储粪猪舍把地沟风机改装在侧墙的原因。

二、进风口设置

进风口设置的问题相对出风口就更加重要也更加复杂。常见的冬季进风口类型有侧墙进风口、吊顶进风口、多孔吊顶板、开孔通风管、透气纤维通风管等等。

这些进风口的设置各有关键点，例如某款有驱动吊顶进风口的间距不能大于12m，而另一款无动力的吊顶进风口间距不能大于6m。

又比如常用的吊顶进风口进风风速在4-5m/s是保障合理气流模式的关键，所以对于最小通风量较小的保育舍、分娩舍尽量不要选用无动力的吊顶进风口，难以保障气流速度。比较而言多孔吊顶板的模式就更加适合这类最小通风量较小的猪舍。图3是某采用多孔吊顶板保育舍的通风示意图。通风模式如下：新风从室外进入走廊（在走廊内可利用加热器进行预加热），然后通过走廊上部开口进入阁楼，从阁楼通过猪舍的多孔吊顶板均匀的进入舍内，然后从地沟下通过烟囱风机排出舍外。所有的多孔吊顶板都是进风口，面积很大且几乎没有风速，进入猪舍的新风非常均匀，没有贼风，能够很好的解决较小风量均匀分布的问题。

  

图3 某采用多孔吊顶板保育舍的通风示意图

三、猪舍气密性

有些项目进风口、风机的配置很合理，调速风机、最小通风指标也都没有问题，但还是会出现舍内空气质量差等通风问题。这类情况有很大可能是房舍的气密性出了问题。

举个例子，一个保育单元宽17m、长26m、高2.4m，计划饲养规模1000头保育猪，每头保育猪最小通风量2.5m³/h，该保育单元最小通风量2500m³/h。采用吊顶进风口，为了保障均匀且避免贼风，需要吊顶进风口的风速达到4m/s。那我们需要的进风口的面积是多少？2500m³/h÷3600s÷4m/s=0.17m²。仅仅只有0.17m²！这是全部的进风面积，包括没封闭好的门窗，没封闭好的导流板，未开启风机的百叶和所有吊顶进风口。任何一个漏风处都会引起很大问题。尽可能的采取措施减少猪舍漏气点，是保障猪舍冬季通风效果的有效措施。

结语

猪舍的自动化程度越高，我们对猪舍通风系统的合理设计、良好维护就要更重视。由于气候条件、猪舍类型等的不同，对不同项目要有针对性的开展设计。对于新建和改建项目咨询专业的工程师很有必要。日常维护则要理解设计方案，抓住关键点，定期维护检查。只有做到这些才能保障猪舍良好的冬季通风效果。