陳合強
(江蘇京海禽業(yè)集團有限公司,江蘇海門226103)
現(xiàn)代肉種雞夏季縱向通風應關注的重點
陳合強
(江蘇京海禽業(yè)集團有限公司,江蘇海門226103)
夏季縱向通風是炎熱季節(jié)使用的通風系統(tǒng),是當舍溫不能降低到目標溫度時,利用風冷效應使雞只感受到的溫度達到或接近理想溫度的一種通風模式。該系統(tǒng)一般采用直徑1.22m或1.27m的風機安裝在雞舍的末端,進風口在雞舍的前端;從雞舍前端到后端形成較高的風速,舍內空氣在很短時間內進行交換(圖1),排出舍內的熱量和污染成分并產生風冷效應使雞群的實際體感溫度比溫控器或溫度傳感器上顯示的溫度低。其目的是以122m/min的風速將舍內的溫度維持在30℃以下。其作用是通過較高的風速使雞群達到降溫效果(圖2),保持雞群體感溫度的下降。在炎熱干燥的氣候條件下,縱向通風系統(tǒng)結合使用噴霧或濕簾降溫系統(tǒng)可使雞群保持舒適。當雞群需要通過風冷效應達到冷卻效果時,應從過渡通風轉換到縱向通風方式。在雞舍夏季通風降溫中,常見的問題有降溫困難,雞只出現(xiàn)熱應激;還有一些雞舍特別是肉雞舍或蛋雞育雛舍存在冷應激的問題。這些問題,主要是由風速過低或過高、風向不對、濕度過大造成的。既有雞舍配置的原因,也有操作不當?shù)脑?。實際生產中夏季縱向通風應關注以下重點。
圖1 典型的縱向通風雞舍
圖2 縱向通風示意圖
必須確保雞舍正確的設計,雞舍設計的基本參考要求需考慮應達到縱向風速2~2.5m/s、換氣時間最少1min全部換氣一次、相對濕度控制在45%~65%、所有側墻進風口關閉、濕簾進風口開啟的條件。進入雞舍的風速應根據(jù)雞舍寬度來決定,溫度控制應看體感溫度而不是干球溫度;溫度表上的讀數(shù),只能作為溫度控制的一個關鍵參數(shù)但不是全部。只有當全部縱向風機都開啟,舍溫高于27.8℃且相對濕度低于70%時才打開濕簾水泵;濕簾水泵關閉的時間比開啟的時間更重要,待濕簾紙全部干燥后再啟動水泵給水,讓濕簾一直處于漸干漸濕的循環(huán)中以達到水蒸汽從濕簾紙表面蒸發(fā)的最佳效果;一旦達到露點,水就不再蒸發(fā),因此溫度不會再下降,而相對濕度會增加。不要為了降低干球溫度而使相對濕度升的太高。以上設計值可能會因設計風速、濕簾類型、雞舍寬度、舍內障礙物(產蛋箱、垂簾、加熱設施、隔欄等)、遮黑罩類型等因素而改變。所使用的設備應有準確可靠的數(shù)據(jù),如有疑問應謹慎使用。
雞舍必須密閉良好,密閉越好,進入雞舍的空氣越能得到較好地控制;縱向通風時,使所有的空氣都從濕簾或縱向進風口進入雞舍。雞舍有漏風時會造成雞舍兩端的溫差大,舍內風速差異大,越靠近風機端風速越快。
3.1 需要多少通風量計算通風量時蛋箱和棚架面積應從雞舍截面積中去除。
3.2 風機工作負壓負壓表示風機將空氣抽入并通過雞舍時的工作程度,阻力越大,風機壓力越高;風速越快,風機壓力越高;負壓越高,風機性能越差(表1和圖3)。因此,必須確保設計中各個方面都要相互平衡??v向通風時風機工作負壓設計參考如下,無濕簾負壓20Pa、有15cm濕簾負壓30Pa、有15cm濕簾+產蛋箱負壓40Pa、有15cm濕簾+風機安裝有遮黑罩負壓50~60Pa;注意此設計供參考用于空氣流速2.5m/s,空氣流速高工作壓力會明顯增大,這取決于所使用濕簾的類型、遮光罩類型、舍內隔欄和分隔網(wǎng)的情況等。
表1 負壓對風機性能的影響(1270mm直徑的風機使用0.75KW的電機)
圖3 負壓對風機性能的影響(橫坐標為氣流、縱坐標為負壓Pa)
3.3 風機數(shù)量需求根據(jù)設計的壓力每臺風機的通風量,數(shù)據(jù)必須可靠;計算的通風總量如結果出現(xiàn)小數(shù)點,則向上進位,如計算結果為9.2,則使用10臺風機。
3.4 濕簾面積濕簾平均安裝在雞舍前端兩側,確保濕簾方向正確,最好建有濕簾房(圖4)。采用帶耳房的濕簾,可避免舍內局部潮濕,同時內部的洞口可有效地調整進口風速度,使從濕簾進舍的涼爽空氣能達到舍內中央;做濕簾內部洞口時應注意從洞口進入雞舍的風速最好在2.5~3.5m/s。
圖4 濕簾房
3.4.1 濕簾的工作原理夏季高溫空氣通過濕簾,濕簾中的水分蒸發(fā)時吸收空氣中的熱量,使進入雞舍空氣的溫度降低。濕簾的蒸發(fā)降溫效果與通過濕簾的風速、水溫及空氣濕度有關,濕簾結構設計不同,過簾風速要求也不同;水溫不能太低,低溫不易蒸發(fā),降溫效果不佳;空氣濕度太大甚至接近飽和就很難再容納水分,也不利于濕簾蒸發(fā)降溫,效果同樣會受影響。要達到理想的濕簾降溫效果,取決于過簾風速,一般15cm厚濕簾理想的過簾風速為2.03m/s。當空氣通過濕簾紙時會產生阻力,空氣與濕簾紙摩擦產生熱量,導致水分蒸發(fā),吸收空氣中的熱量,空氣溫度降低;同時當空氣遇到水時,進行熱交換,使空氣溫度下降。只有濕簾紙的面積與縱向風機的排風量相匹配才可獲得理想的過簾風速。如濕簾紙的面積不夠,通過濕簾紙的風速太快如超過2.29m/s會使水脫離濕簾紙的表面而直接進入雞舍,造成雞舍濕度升高,舍內濕簾附近的地面變濕,縮短濕簾的使用壽命;如濕簾紙的面積過大,通過濕簾紙的風速太慢如低于1.78m/s,空氣與濕簾紙摩擦產生熱量少,蒸發(fā)速度就會減慢,溫度下降效果不明顯。
3.4.2 避免墊料潮濕由于冷水不易蒸發(fā),所以不能把濕簾紙的表面遮住,也不能把回水箱埋在地下。水溫越高蒸發(fā)越快,溫度下降越多。不能讓濕簾水泵一直開著,要確保濕簾紙不能達到全部飽和,因為一旦達到空氣的露點,不但蒸發(fā)和降溫變慢,舍內的濕度也會增加。墊料變濕或濕度太高時,可能是由于濕簾蒸發(fā)降溫系統(tǒng)出現(xiàn)了以下問題:①濕簾裝反了。濕簾的進風管角度必須朝向雞舍外的地面(圖5);②過簾風速太快。主要原因是濕簾面積不夠;③過簾風速太低。主要原因是全部風機運行之前濕簾水泵就開啟或濕簾太臟、濕簾被堵塞或濕簾面積過多,總排風量不夠;④舍溫太低或雞舍相對濕度太高時開啟了濕簾水泵;⑤水泵運轉時間太長,導致濕簾紙已經(jīng)飽和;⑥夏季濕簾進風口內的卷簾一直落到地面,進風口的風速太低。
圖5 濕簾方向
3.5 進風口面積進風口面積必須是沒有阻礙的開放面積,確保導風板密閉性能良好,特別是冬季非常重要(圖6和圖7),進風口門板能夠打開到最大限度以確保所要求的進風口面積。在生產現(xiàn)場最小通風情況下看到的最大問題是縱向進風口密閉不好;不使用時縱向進風口必須像實體墻一樣密閉良好;從外側用塑料薄膜封閉效果并不好;縱向進風口所使用的門板數(shù)量越少越好,每個門都有4個潛在的漏風處(4個邊),門板數(shù)量越少,漏風的可能性越小。進風口與出風口面積應匹配,進風口面積應為出風口面積的2~3倍,如進風口面積太小,進風量不足,會使舍內負壓升高,風機效率降低,氧氣含量降低;隨溫度升高,風機開啟數(shù)量不斷增多時,隨時關注進風口面積的大小。
圖6 好的縱向進風口門板
圖7 較差的進風口,漏風太多,需人工關閉
對于雞舍沒有足夠的風機通風量,安裝擋風簾可減少雞舍截面積,增加雞舍的風速。擋風簾安裝間距為10~12m、墊料位置以上的高度至少2.2m(圖8和圖9),太低會明顯增加風機的工作負壓。
圖8 雞舍安裝擋風簾
圖9 安裝擋風簾提高風速
無論使用任何一種通風系統(tǒng),最重要也是最常被忽視的一點就是系統(tǒng)的維修保養(yǎng)。國外的試驗表明,下垂30°的百葉窗能阻擋約15%的送風量。美國奧本大學實踐也表明,一臺36寸4葉片抽風扇出口拆下來,一天時間粉塵堆積達到589g,在和同種新風扇的對比靜壓下測試CFM(通氣量),臟的百葉窗比干凈的通氣量下降20.7%~27%。夏季雞舍通風的關鍵部分是對通風設施進行適當?shù)木S護如風機、皮帶輪、皮帶等;百葉必須能自由開啟、濕簾干凈沒有阻礙物;遮黑罩狀態(tài)良好,清理灰塵。磨損的皮帶風機轉速慢;濕簾堵塞(圖10)或出現(xiàn)干濕簾(圖11)現(xiàn)象,負壓高,通風量少,風速低,影響降溫效果。
圖10 濕簾堵塞通透性變差
圖11 出現(xiàn)干濕簾現(xiàn)象
檢查風機的負壓是監(jiān)測雞舍和設備狀態(tài)的好方法,新的雞舍或新更換了濕簾及風機得到了維護后,縱向通風全部開啟后再檢查風機處的負壓,如負壓隨時間的推移而下降,可能原因是風機狀態(tài)(滑輪、皮帶、百葉、馬達)、雞舍密閉性能不如以前;如負壓隨時間推移而增加,可能原因是濕簾有堵塞情況。如不能做好諸如檢查風機轉速、清理進風口、監(jiān)測濕簾系統(tǒng)供水狀況等日常的基本工作,通風效果會顯著降低,從而導致雞群生產性能下降。任何情況下,雞群的飼養(yǎng)管理中應包括監(jiān)測和觀察雞只的活動和行為。雞只明顯表現(xiàn)出太冷或太熱問題時,應及時相應調整環(huán)境狀況。縱向通風控制雞群所感覺的有效(體感)溫度只能通過雞群行為來估計。用煙霧(圖12)能很好地觀察氣流的運動,測試進風口和橫梁是否阻擋氣流、排風口、漏風處、熱空氣及走向等;在雞舍橫檁上沿進風口方向使用輕質塑料薄膜條(圖13)觀察進風流向,有效通風面積應與風的方向垂直,理想的情況下進風口的角度應與屋頂平行才能保證風進舍后不直接落到雞只身上而造成冷應激(圖14)。生產實踐中通過感官、感覺和數(shù)據(jù)來評判雞舍通風效果的好壞:①感官上,養(yǎng)成進舍觀察的習慣,初次進雞舍的第一印象是干凈明亮、無蜘蛛網(wǎng),從雞舍前端可清楚看到雞舍后端的風機,墊料上無揚塵;進入雞舍內呼吸順暢、空氣清新、不悶氣和氨氣味很小或無不適,走出雞舍,頭發(fā)上無明顯落灰;用相機打開閃光燈拍照,無反光點(圖15和圖16);②充分利用感覺對雞舍環(huán)境進行檢測,不是最大通風量時,用手背感覺雞群棲息處雞背高度無冷風;用眼睛觀察雞群的行為;用身體感覺環(huán)境狀況;用手感覺墊料質量;用鼻子嗅空氣質量、溫度、濕度、風速和表面溫度;減少舍內粉塵含量,降低飼養(yǎng)密度,密度降低后每棟雞舍的飼喂量、排泄物、雞群的活動量減少,從而降低舍內的粉塵濃度。使用顆粒料,相對于粉狀飼料,顆粒料能明顯降低舍內空氣中的粉塵濃度;使用玉米作為飼料原料比使用小麥或大麥產生的粉塵少;使用粉料時在飼料中添加1%~2%的油脂可明顯降低粉塵?;\養(yǎng)雞舍飼養(yǎng)員每日打掃衛(wèi)生時動作要輕或地面撒少許水,以免粉塵飛揚;條件許可的情況下可使用真空吸塵器進行清理以降低粉塵;③數(shù)據(jù)上使用風速儀測定風速是否符合理論值的要求、用溫度計測定同一時間舍內前后端溫差≤2℃、根據(jù)通風量和風機排風量計算結果、用儀器監(jiān)測雞舍的相對濕度、二氧化碳、一氧化碳和氨氣濃度等指標以獲得適當和量化的評估,不正確時是及時進行調整和糾正。
圖13 用薄膜條測試進風效果
圖14 風的走向(左錯誤、右正確)
圖15 育成雞舍粉塵小
圖16 育成雞舍粉塵太大
當一定的風速吹過雞體時,雞只感受到的溫度(體感溫度)低于實際顯示的溫度,此現(xiàn)象叫風冷效應。常見的風冷效應如炎熱夏天時打開風扇,溫度沒有降低,可感覺涼爽;空氣運動本身會對雞只產生風冷效應,相當于能降低溫度5~7℃。在任何風速情況下,羽毛生長發(fā)育未完全的年輕雞群的體感溫度比成年雞群低,因此更傾向于產生風冷效應(圖17)。7周后雞群的羽毛應預期完全發(fā)育,因此風冷效應也會下降??v向通風情況下,雞群實際體感溫度就是有效溫度,有效溫度是由雞的周齡、風速、空氣干球溫度及空氣中相對濕度綜合作用的結果。在使用縱向通風時,有效溫度不能被測定的,因此確定雞群是否太熱或太冷,觀察雞群的行為非常關鍵。當采用縱向通風進行降溫時,雞群會向雞舍溫度較低的進風口方向移動,從而造成雞群擁擠;如種雞舍沒有常規(guī)性地被分隔成不同的小欄(防止雞群集中),應考慮設置一些隔離欄來解決擁擠問題。通過空氣在雞群間流動達到風冷效應,取決于年齡、干球溫度、風速、相對濕度和雞群密度。注意溫控探頭或感應器、干球溫度計測量不出風冷效應;縱向通風條件下雞群所感覺的溫度和溫度計顯示的溫度不一樣,究竟開啟多少臺風機?應觀察雞群,最終以雞群的舒適度為準。
雞群的周齡不同,風冷效應也不同(圖18),因此,需要根據(jù)雞群周齡制定風機的設定程序。年齡小的雞群,風機設定的級別應較大,級別即下一臺風機開啟的溫度增加值;較大的級別就是舍溫增加較多的情況下才開啟下一臺風機;不能過早地開啟較多的風機,隨雞群周齡增長,風機間設定級別應減小,風機應較快被激活。風速很重要,風速不同,體感溫度也不一樣(圖19和圖20);雞齡不一樣,同樣的風速,體感溫度也不一樣(圖21和圖22),因此雞舍的設計和設定必須正確。最重要的是必須投資正確的設備,雖然看起來昂貴,但其僅占總資產成本的3%,所以應著眼于長期的投資回報。到目前為止,任何新項目關鍵的設計決定包括隔熱(隔熱良好,天花板和墻體比較平滑)、進風窗的選擇及安裝、雞舍是否能夠維持恰當?shù)膲毫Γㄍㄟ^雞舍的密封達到合理的靜態(tài)壓力控制,所有的新項目應在壓力測試后再驗收)和大風機的選擇(基于效率的大風扇選擇而不是基于成本,風扇選擇是所有的設計決定里最重要的一個尤其是在炎熱的氣候),現(xiàn)在正確的投資設計會確保雞群將來很多年以后的性能表現(xiàn)。風速不是越高越好,一般夏季縱向通風風速不超過2.5m/s,研究證明風速超過3m/s,即使再增加風速,風冷效應也不再增強。
圖17 雛雞舍風速過大產生風冷效應形成的空心圈
圖18 小雞和大雞的風冷效應
圖19 風速1.25m/s的雞舍溫度
圖20 風速2.5m/s的雞舍溫度
圖21 同風速和溫度下體感溫度不一(小雞20℃)
圖22 同風速和溫度下體感溫度不一(大雞25℃)
假設雞舍寬12.5m、長120m、側墻高2.8m、屋脊高3.8m。通風小窗長0.56m、高0.27m。直徑1.4m風機的通風量為600m3/min,需要進風口的面積為2.57m2??v向通風時每排1m3/min空氣需要進風口的面積0.0046m2。遮黑飼養(yǎng)時在0.15英寸水柱的負壓下,排風扇每4cfms(0.113m3/min)的排風量需裝1平方英寸(0.000645m2)的遮光罩;進風口處每5cfms(0.142m3/min)的排風量需裝1平方英寸(0.000645m2)的遮光罩。
8.1 通風量(m3/h)=設計風速×截面積×3600(換算系數(shù))一般設計風速種雞育成期為2m/s、種雞產蛋期為2.5m/s、商品代肉雞為2.5m/s,當?shù)氐臍夂驐l件可能會使風速有所不同。截面積(空氣通過時的有效面積)=(雞舍寬度×屋檐至地面的高度)+(1/2雞舍寬度×屋檐至屋脊的高度)=(12.5×2.8)+(1/2×12.5×1)=41.25m2。本例中雞舍的通風量=2.5×41.25×3600=371250m3/h。
8.2 風速本例中雞舍安裝10臺風機,則風速=實際風機通風量÷雞舍截面積=600÷60×10÷〔12.5×(3.8+2.8)÷2〕=100÷(12.5×3.3)=100÷41.25=2.42m/s。
8.3 縱向通風雞舍擋風垂簾的高度本例中雞舍安裝10臺風機,安裝擋風垂簾使該雞舍的風速增加到2.8m/s,則垂簾離地面的距離=通風量÷(風速×寬度)×2-側墻高度=〔600÷60×10〕÷(2.8× 12.5)〕×2-2.8=(100÷35)×2-2.8=2.9m。
8.4 安裝吊頂或擋風垂簾提高風速本例中,欲使雞舍的頂部或垂簾下沿離地面的高度下降為3.5m,雞舍兩側高度不變,仍為2.8m,而其它參數(shù)不變,則風速=600÷60×10÷〔12.5×(3.5+2.8)/2〕=100÷39.375≈2.54m/s。
8.5 風機數(shù)量排風扇數(shù)量=雞舍橫截面積×雞舍的風速÷每臺風機的通風量。如本例中的雞舍,期望的風速為2.5m/s,則風機數(shù)量=(12.5×((2.8+3.8)÷2))×2.5×60÷600=10臺。當用這種方法計算時,要檢查一下?lián)Q氣時間,換氣時間=雞舍容積(長×寬×平均高)÷排風扇的總排風量=4950÷ 6000=0.8min,符合低于1min換一遍氣的要求,保證舍內的換氣頻率在60次/h以上。
8.6 縱向通風時進風口的面積=總的風機通風量÷2.5m/s÷3600公式中2.0~2.5m/s為設計風速,3600為換算系數(shù)。本例中進風口的面積=371250÷2.5m/s÷3600=41.25m2≈42m2,每側需要最少安裝21m2。
8.7 濕簾面積=總的風機通風量÷1.78(過簾風速)÷3600公式中風機通風量是所有工作風機的通風總量;過簾風速:15cm濕簾為1.78~2m/s,10cm濕簾為1.27m/s;3600為換算系數(shù)。本例中濕簾的面積=371250÷1.78m/s÷3600≈58m2,這是15cm濕簾總的面積(45×15角度),每側安裝29m2。以厚度15cm、高度為1.5m的濕簾為例,濕簾的寬度=濕簾面積÷濕簾高度=58÷1.5=38.7m,每側濕簾寬度約為20m。
8.8 遮黑雞舍排風扇處遮光罩的數(shù)量如使用2臺風機,則遮光罩的數(shù)量=總排風量×每排1m3/min空氣需進風口的面積÷1個遮光罩的大?。剑?× 600m3/min)×0.0057m2÷(1.4×1.4)=3.49個遮光罩(4個遮光罩)。
8.9 雞舍進風口處的遮光罩面積如使用2臺風機,則遮光罩面積=總排風量×每排1m3/min空氣需進風口的面積÷1個遮光罩的大?。剑?×600m3/ min)×0.0045m2÷(1.4×1.4)=2.76個遮光罩(3個遮光罩)。當在濕簾處安裝遮光罩時,因為濕簾的長度是固定的,所以根據(jù)需要的面積就能得到遮光罩的高度。除最小通風的風扇外,盡可能別把遮光罩裝在風扇的外面;如果將遮光罩直接安裝在排風扇上時,遮光罩與排風扇的距離要大于排風扇直徑的1/4,如可能的話遮光罩要安裝在離風機0.914m的地方。
8.10 通風小窗的配備為保證通風換氣均勻,當雞舍寬度小于13m時,小風機間距一般為18m左右,最大不大于25m,可以配36型橫向風機(通風量17000m3/h)5臺,通風小窗間距一般為3~4m,120m÷4=30個/側;每個小窗的橫斷面積為0.27m× 0.56m=0.15m2;當小窗和小風機全部打開時,小窗的入口風速(17000m3/h×5臺)÷(60個×0.15m2)÷ 3600s=2.62m/s<3m/s;窗口的進風風速在3~4m最好,這個風速可以使進入雞舍的新鮮空氣到達屋頂與舍內熱空氣充分混合后,均勻散布到雞舍中。
可改善高溫時雞舍的環(huán)境條件及提高縱向通風的效果,通常在舍溫超過27℃時啟用蒸發(fā)冷卻系統(tǒng),其主要有噴霧和濕簾冷卻系統(tǒng)(表2)。噴霧冷卻系統(tǒng)由分布在雞舍內的噴頭組成,通常分為高壓與低壓噴霧系統(tǒng)兩類,為達到最佳的蒸發(fā)效果,噴霧管道應安裝在靠近進風口的位置,整個舍內另外安裝一些噴霧管道;低壓相比高壓噴霧系統(tǒng),產生的霧滴較大,會造成墊料潮濕。濕簾冷卻系統(tǒng)是空氣經(jīng)過淋濕的蜂窩狀濕簾紙冷卻,并由縱向通風風機將冷卻的空氣抽入雞舍。蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)會增加空氣中的水分及增加相對濕度,因此,必須根據(jù)雞舍相對濕度及干球溫度控制該系統(tǒng)的運行,建議雞舍內相對濕度超過70%~80%時應關閉蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。
表2 常用的蒸發(fā)降溫系統(tǒng)
只有當側墻通風模式不足時才轉換到縱向通風模式,風速能使雞群感覺涼爽,啟用濕簾降溫前應開啟所有的風機,運用濕簾降溫以避免墊料潮濕問題,如使用濕度控制器。實際生產中應密切注意觀察雞群;加強細節(jié)管理,關注重點,保證舍內空氣質量清新潔凈,為雞群提供良好的環(huán)境條件,以取得最佳成績?!?/p>
S831.4
C
1673-1085(2017)07-0013-07
2017-06-19