淺談豬舍隧道式通風系統發表時間：2019-03-05 16:58作者：高巖來源：豬舍控 淺談豬舍隧道式通風系統福建傲農生物科技集團股份有限公司 高巖 隧道式通風的基本概念隧道式通風（Tunnel Ventilation）普遍應用于現在的配種妊娠豬舍和育肥豬舍，是一種很流行的通風方式。這種通風模式如圖1所示是在豬舍一側安裝風機，另一側開墻體進風口（很多畜禽舍會在進風口位置安裝濕簾），風機開啟舍內形成負壓，從進風口到風機的空間內產生風速。該通風模式的主要特點是可以在豬舍產生持續風速，夏季是依靠風速增加豬只的散熱。
圖1 隧道式通風模式示意圖 隧道式通風最早被設計是因為美國東南地區夏季沒有足夠的自然風來降溫，隧道式通風的目標就在于夏季人為提供足夠的風速。所以風速是隧道式通風設計時最關鍵的設計指標，一般我們計算風量時按照設計風速2m/s計算需要的通風量，Q=VA也就是通風量等于設計風速乘以豬舍橫截面積。這也是為什么采用隧道式通風的豬舍應當吊頂，吊頂之后豬舍的通風橫截面積會有明顯減少，需求的風量也會相應減少。 隧道式通風需注意的指標和事項風速是隧道式通風設計的核心。那是不是只關注風速這一個指標就可以呢？其實還有兩個指標同樣關鍵。 換氣率 隧道式通風有一個明顯缺點，就是進入舍內的新風需要經過整個豬舍，在經過豬舍的過程中空氣的溫度會升高，空氣質量會下降，所以靠近風機端的環境相對較差。夏季通風時如果升溫幅度過高，會影響到風機端豬群，所以需要控制升溫的幅度，一般控制指標是風機端空氣溫度比進風口空氣溫度升溫不超過2℃。可針對豬舍具體保溫和豬群情況進行試算，也可按照每小時換氣次數100次這個指標控制。隧道式通風豬舍設計時要在換氣率控制的通風量和風速控制的通風量中選較大值進行風機選配。 靜壓差（static pressure） 空氣穿過進風口，空氣通過豬舍都需要克服阻力，這就意味著從進風口到風機，豬舍的靜壓差（舍內外的氣壓差）是逐漸增大的，而靜壓差越大風機的風量越小，所以隧道式通風的豬舍需要注意控制豬舍的靜壓差。對靜壓差影響主要有以下幾點： ①風速 壓力與速度的平方成正比。風速越大需要的動力越大，相應的靜壓差也越大，提供過高風速的能耗會增加很多，而風速越高增加的風速對應改善豬降溫效果的幅度會減小。所以說風速也并不是越大越好，需要找到一個平衡點，這也是為什么豬舍隧道式通風風速指標一般采用2m/s的原因。 ②進風口 進風口的大小會影響到靜壓差的大小，一般豬舍隧道式通風進風口的風速不宜大于2m/s。過小的進風口不但會增大靜壓差，減小通風量，還有可能引起通風死角。豬舍的相關研究較少，圖2為佐治亞大學對一棟12mx152m的隧道式通風雞舍的風速測試結果，從測試結果中不難看出進風口過小對于通風量和風速分布的不利影響。
圖2 某隧道式通風雞舍不同進風口大小時的風速分布（風速單位m/s） 進風口位置安裝的濕簾、紗窗等都會增大靜壓差。濕簾在選型時除了關注蒸發效率還要特別注意濕簾紙的壓降數據，這樣才能選配合適面積的濕簾。例如某品牌150mm厚7090型濕簾風速2m/s時的壓降超過50Pa，這顯然會大大增加靜壓差，減小風機通風量。筆者建議濕簾的壓降控制在15Pa以內。 有些豬舍為了防止異物進入濕簾會在濕簾外側增加一層紗窗。這層紗窗會增加通風的阻力，阻力與線徑,目數,氣流速度、進風口的長寬比有關。實際使用中紗網一般經驗上取水簾面積的2-3倍，以減少對通風的影響。 空氣穿過豬舍時也會有一些壓力的沿程損失，靜壓差逐漸加大，這一部分壓力同風速和豬舍內表面的光滑程度有關，一般情況占比不大，但豬舍建設時也應盡量做到內墻面和吊頂的光滑。此外風機，濕簾的維護保養對于維持隧道式通風豬舍較低的靜壓差也非常關鍵。臟的風機百葉甚至可以增加12Pa的靜壓差。 靜壓差是一個很關鍵的監控指標，隧道式通風豬舍風機兩側的靜壓差盡量控制在25Pa以內。低靜壓差=低的運行費用。 筆者認為在豬舍風機側安裝靜壓計是有需要的，本身紅油靜壓計的價格也很低。安裝時有一點需要注意，舍內的氣管開口距離風機不大于6m。
圖3 紅油靜壓計 隧道式通風風機的選擇了解了隧道式通風系統的運行機理會發現系統最關鍵的部件是風機，所需要的風量都是由風機提供的，所以選擇好隧道式通風風機很關鍵。選擇風機時首先要要求廠商提供第三方機構的通風性能檢測報告，拿到報告后我們可以對比3個性能指標：風量、能效、風量比。 1、風量 無水簾時一般按照12Pa左右時通風量選配風機（采用水簾時一般按照25Pa左右）。比如一棟舍需要300000m3/h風量，33000m3/h的風機需要9臺，38000m3/h風量的風機則只需要8臺。這很明顯是個關鍵指標。 2、能效 另一個關鍵指標是能效，能效是指每瓦功率可以產生多少風量。能效指標幫助使用者選出運行費用最低的風機。風機能效越高越省電。 3、風量比 風量比是選購風機時最容易被忽略的指標，但是這個指標和風量、能效同樣重要。我們都知道靜壓差增大，風機的風量會減少，但不同風機靜壓差增大對應的風量折減情況各不相同。衡量靜壓差增加風量折減情況可以使用風量比（Air Flow Ratio）這個指標。指標的定義是風機0.20英寸水柱（約51Pa）靜壓差風量比0.05英寸水柱（約12.5Pa）靜壓差下的風量。有一點很重要，高風量比的風機往往能效較差，高能效的風機往往風量比較低。需要找到一個平衡點。 美國佐治亞大學的相關資料有這樣的建議指標供大家參考：選擇風機時至少能效達到32m3/h/watt，風量比不小于0.67。（實際上有能效32m3/h/watt,同時風量比超過0.8的風機） 除了以上3點風機性能指標，還有其他一些因素我們在選購風機時也要考慮。 4、風機結構 風機結構形式很多，很多結構的改善會體現在風機的性能的改善上。 這里試舉兩例：風機驅動形式分為直驅和皮帶驅動，直驅風機更方便清洗，減少了更換皮帶的麻煩；風機百葉設置分為外側百葉風機和內側百葉風機，相對而言內側百葉風機更為合理。有以下幾點原因： ①外側百葉風機，風機的主要構件均暴露在舍內環境中，相對而言腐蝕的可能性更大； ②內側百葉相對外側百葉更好清理； ③外側百葉風機，冬季容易結露會加快風機主要構件的腐蝕。鍍鋅板方形風機一般下部留有排水孔，但是排水孔本身又破壞了豬舍的氣密性。 5、風機的材質和配件 豬舍風機有其特殊的使用環境，針對具體的材質和配件一般有如下要求： ①電機為知名品牌，防護等級IP55及以上，對于軸承可以單獨要求品牌； ②外框、攏風筒為玻璃鋼或可靠鍍鋅板、鍍鋁鋅板等防腐耐久材質，結構強度可靠； ③扇葉為玻璃房、鑄鋁、不銹鋼、尼龍等耐腐材料，結構強度可靠； ④結構構件、緊固件采用不銹鋼或其他防腐耐久材質； 6、最后風機價格也是我們需要考量的重要因素。 結語隧道式通風在新建豬舍的使用非常普遍，但是相關的研究和介紹性資料還比較少。筆者提出一些目前應用隧道式通風時應當注意的關鍵點，希望對隧道式通風的使用者有所幫助，也更希望更多的專家關注隧道式通風在豬舍的應用，針對使用中遇到的問題開展更多的研究。 |
