濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)在高溫高濕地區(qū)豬場(chǎng)降溫效果的研究

蒲紅州，郭宗義，王金勇*

（1.重慶市畜牧科學(xué)院，重慶??榮昌??402460，2.四川省南江縣農(nóng)業(yè)局，四川??南江??635600）

濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)在高溫高濕地區(qū)豬場(chǎng)降溫效果的研究

蒲紅州1，2，郭宗義1，王金勇1*

（1.重慶市畜牧科學(xué)院，重慶??榮昌??402460，2.四川省南江縣農(nóng)業(yè)局，四川??南江??635600）

為研究濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)在高溫高濕地區(qū)豬場(chǎng)降溫效果，以安裝濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)的妊娠舍為研究對(duì)象，分別對(duì)舍內(nèi)外溫濕度進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：在7～8月份有50%的時(shí)間溫度大于26?℃，其中26%的時(shí)間濕度大于80%；濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)受濕度影響，在濕度大于90%條件下，最大降溫幅度為1?℃，在低濕條件下雖其最大降溫幅度可達(dá)9?℃，但在極端高溫情況下很難將舍內(nèi)溫度降到適宜溫度范圍內(nèi)。因此，實(shí)際生產(chǎn)中可通過多種降溫相結(jié)合的方式來(lái)改善舍內(nèi)溫濕度。

濕簾風(fēng)機(jī)；降溫；高溫高濕地區(qū)；豬場(chǎng)

自20世紀(jì)50年代美國(guó)B.Essick等（1945）研究開發(fā)，L.Anderson等（1973）對(duì)其參數(shù)完善以來(lái)，濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)逐步實(shí)用和成熟并得到推廣。尤其是20世紀(jì)80年代歐洲各國(guó)發(fā)展工廠化生產(chǎn)波紋紙質(zhì)濕簾進(jìn)行大面積的溫室降溫，這一系統(tǒng)便逐步推廣到日本、中東等許多國(guó)家。在眾多降溫系統(tǒng)中，因該系統(tǒng)具有較高的降溫效率和較低的投入，所以廣泛應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)。該系統(tǒng)由濕簾、風(fēng)機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)及控制裝置組成，其降溫效果受諸多因素影響，包括濕簾本身材料，面積、厚度、濕簾孔的大小、風(fēng)速、過簾風(fēng)速以及相對(duì)濕度、循環(huán)水量、靜態(tài)壓力降等。目前，關(guān)于濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)是否適合高溫高濕環(huán)境還存在諸多爭(zhēng)議；但另一方面，在西南夏季高溫高濕地區(qū)的養(yǎng)豬生產(chǎn)中卻普遍采用濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)，文內(nèi)以重慶市內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)為例，來(lái)探討高溫高濕條件下濕簾風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的降溫效果，為豬場(chǎng)建設(shè)提供理論參數(shù)。

1　材料與方法

以國(guó)家榮昌豬育種中心（重慶，榮昌）妊娠舍為研究對(duì)象。舍內(nèi)每間隔2.4?m安裝一個(gè)溫濕度探頭，共安裝4個(gè)（圖1），舍外2個(gè)。采用養(yǎng)殖場(chǎng)溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（RS485，唐天科技，中國(guó)）進(jìn)行全天24?h實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，每隔2?s記錄1次數(shù)據(jù)，采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，手?dòng)下載數(shù)據(jù)；該溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量精度：濕度±3%（RH：5%～95%，25℃），溫度?±?0.1℃（0～50℃）。

圖1　濕簾舍溫濕度探頭分布

2　試驗(yàn)結(jié)果

2.1夏季妊娠舍內(nèi)溫濕度分布情況

妊娠豬適宜的溫度在15～20?℃，上限臨界溫度為26?℃，當(dāng)溫度達(dá)到28?℃時(shí)，熱應(yīng)激會(huì)影響其繁殖性能。在實(shí)際生產(chǎn)中，溫度在20～26?℃之間時(shí)，通過調(diào)節(jié)舍內(nèi)風(fēng)速大小來(lái)降低豬的體感溫度；當(dāng)溫度超過26?℃時(shí)，啟動(dòng)濕簾，通過濕簾蒸發(fā)降溫的方式來(lái)降低舍內(nèi)溫度，同時(shí)通過風(fēng)速所產(chǎn)生的風(fēng)冷效應(yīng)降低豬的體感溫度。由圖2可知，在重慶7～8月份，溫度大于26?℃的時(shí)間占50.5%，溫度大于26?℃、濕度大于80%的時(shí)間占整個(gè)夏季的26.1%；7～8月份中有50%左右的時(shí)間，妊娠舍需要通過開啟濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行降溫。

2.2高溫高濕條件下濕簾風(fēng)機(jī)降溫效果

由圖3可知，在溫度超過29?℃，濕度大于90%的條件下，濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)其最大降溫幅度在1?℃左右，幾乎不起任何作用，反而導(dǎo)致舍內(nèi)濕度增加。

圖2　高溫高濕環(huán)境占夏季（7-8月）的比例

圖3　高溫高濕條件下濕簾風(fēng)機(jī)降溫效果

圖4　高溫低濕條件下濕簾風(fēng)機(jī)降溫效果

圖5　嚴(yán)重高溫低濕條件下濕簾風(fēng)機(jī)降溫效果

圖6　7-8月濕簾風(fēng)機(jī)降溫效果

2.3高溫低濕條件下濕簾風(fēng)機(jī)降溫效果

由圖4可知，在舍外濕度為50%的條件下，濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)，能顯著降低舍內(nèi)溫度，其最大降溫幅度可達(dá)9?℃。但當(dāng)溫度超過32?℃時(shí)，通過濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)很難將舍內(nèi)的溫度降到26?℃以下。

通過對(duì)豬舍內(nèi)外夏季的溫濕度監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，在濕度低于40%的情況下，濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)可將溫度最大降低10?℃左右；但嚴(yán)重高溫條件下，很難將舍內(nèi)溫度降到舒適區(qū)間內(nèi)，需采取多種降溫系統(tǒng)相配合的降溫方式來(lái)改善舍內(nèi)溫濕度情況，從而降低熱應(yīng)激程度。

2.4濕簾風(fēng)機(jī)夏季整體降溫效果

圖7　在T≥26?℃、RH＜80%條件下經(jīng)過濕簾降溫后舍內(nèi)各溫度比例

由圖6可知，濕簾風(fēng)機(jī)的降溫效率隨舍外的濕度變化而變化，與高濕度相比在低濕度條件下降溫效率更高，其最大降溫幅度可達(dá)10?℃左右；當(dāng)溫度超過32?℃時(shí)，即使?jié)穸刃∮?0%的條件下，濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)也很難將舍內(nèi)溫度降到26?℃以下。由圖7可知，在濕度低于80%的條件下，通過濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)降溫后，仍有23.8%的時(shí)間，舍內(nèi)溫度大于26?℃。

3　討論

我國(guó)重慶地區(qū)具有典型的高溫高濕氣候特點(diǎn)，高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)（從5月中旬到9月下旬左右），在該時(shí)間段內(nèi)，每年平均有120?d的日最高氣溫超過30?℃，且同時(shí)降水量豐富，占全年總降水量的70%，相對(duì)濕度大多在70%～80%以上。這種濕熱環(huán)境對(duì)生豬集約化養(yǎng)殖存在巨大的影響，Hyun?等研究表明，受環(huán)境應(yīng)激的影響，豬只不僅生長(zhǎng)緩慢，出欄時(shí)間延長(zhǎng)，而且免疫機(jī)能也會(huì)降低，對(duì)病原微生物的抵抗力下降。環(huán)境因素當(dāng)中，以高溫對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)、福利和健康的影響最大，尤其在我國(guó)西南這樣典型的氣候多變區(qū)，?在高溫季節(jié)受高濕的影響很容易導(dǎo)致畜舍溫度超過35?℃。長(zhǎng)期飼養(yǎng)于高溫高濕環(huán)境中的家畜，由于蒸發(fā)散熱受抑制可能降低基礎(chǔ)代謝，以減少產(chǎn)熱維持熱平衡；同樣高溫高濕環(huán)境有利于病原性真菌、細(xì)菌和寄生蟲的生長(zhǎng)發(fā)育導(dǎo)致疾病流行。因而在高溫高濕的環(huán)境中，畜體散熱困難，飼料報(bào)酬率降低，易受疾病影響，生產(chǎn)性能降低，所以在重慶地區(qū)高溫伴隨著高濕的氣候特點(diǎn)給養(yǎng)豬生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

本試驗(yàn)研究表明，濕簾風(fēng)機(jī)降溫效率受相對(duì)濕度的影響。濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)由安裝在密閉畜舍一側(cè)的濕簾和另一側(cè)的負(fù)壓風(fēng)機(jī)構(gòu)成，當(dāng)負(fù)壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，舍內(nèi)形成負(fù)壓，迫使空氣從打濕的濕簾紙中通過，利用水分蒸發(fā)時(shí)將空氣中的顯熱轉(zhuǎn)變?yōu)闈摕岬奶匦?，將水分在空氣中蒸發(fā)，從空氣中吸收蒸發(fā)潛熱，從而降低空氣溫度。在該過程中空氣溫度得到降低而濕度升高。蒸發(fā)散熱效率取決于自由水面的水蒸氣分壓力與不飽和空氣的水蒸氣分壓比，相對(duì)濕度越小，比值越高，蒸發(fā)降溫效率越高，反之亦然。李紅蓮等研究表明，天氣越干燥，干、濕球溫度相差越大，降溫效果越好，與本文研究一致；在極端高溫的情況下，雖然其最大降溫幅度可達(dá)10?℃，但通過降溫后的舍內(nèi)溫度仍超過豬的適宜溫度范圍。Lucas等等研究表明在潮濕的環(huán)境條件下，干濕球溫度相差很小，即使降溫設(shè)備的效率很高，也不會(huì)取得很好的降溫效果。因此，在高溫高濕環(huán)境條件下，單純的使用該降溫系統(tǒng)很難達(dá)到預(yù)期的環(huán)境改善效果。所以，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可通過加強(qiáng)通風(fēng)和采取霧化降溫、滴水降溫與濕簾風(fēng)機(jī)降溫相結(jié)合等方式來(lái)緩解豬的熱應(yīng)激；同時(shí)，在濕簾舍則可結(jié)合添加除濕裝置等措施來(lái)降低舍內(nèi)濕度，從而改善舍內(nèi)環(huán)境。

4　結(jié)論

在7～8月份重慶地區(qū)有50%的時(shí)間溫度大于26?℃，其中26%的時(shí)間濕度大于80%；濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)受濕度影響，在濕度大于90%條件下，最大降溫幅度為1?℃，在低濕條件下其最大降溫幅度可達(dá)9?℃，但在極端高溫情況下也很難將舍內(nèi)溫度降到適宜溫度范圍內(nèi)。

略，如有所需請(qǐng)與作者聯(lián)系。

2016-04-18）

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-36）資助。

蒲紅州（1989—），碩士，研究方向?yàn)樨i生產(chǎn)與環(huán)境控制，Email：547228786@qq.com。

，王金勇（1971—），博士，研究員，研究方向?yàn)樨i的遺傳育種，Email：kingyou@vip.sina.com。