通风-供热和制冷

简介

使用通风系统的目的是去除由动物产生的多余的水分和热量，以使室内环境维持在特定的范围。动物还因代谢产生二氧化碳。当通风系统是为了控制温度和湿度时，二氧化碳的浓度通常保持在低于推荐的最高值：3000 ppm。然而，有一些特例，如断奶仔猪在转入温度高的保育舍的第一周。此种情况下，二氧化碳的浓度可能要高很多，这意味着需要更高的通风率。

设计通风系统

通风需求随季节，猪的类型和采食量而变化。在任何特定的时间动物总的热损耗被分为感热通量和潜热通量。显热损失取决于皮肤和空气之间的温度差，且通过对流，传导和辐射损失热量。当皮肤温度和空气温度相似时，所有的热损耗都是由肺部（换气过度）和皮肤水汽蒸发造成的。当环境温度升高时，潜在热流占总热损耗的比例大大增加（图1）

图1：猪总的热损耗分为感热通量和潜热通量

低温条件下，通过动物产生的显热使猪舍升温，其是猪舍热平衡的一部分。通过人工热源加热是维持猪舍温度的必要手段。热量（Q）通过猪舍结构和通风损失。故猪舍的热平衡可被界定为：

猪舍和通风的热损耗取决于室内外的温差。温差越大，热损耗越多。在西班牙，有几种气候带和气候表可被用于界定设计温度，其可被用于计算热损耗和通风率。通常在冬天和夏天分别用2.5%和97.5% 作为温度的基准点，这意味着温度超过了97.5%或者2.5%。

冬天，用设计温度被作为猪舍隔热的设计标准，且可被用来计算冬天猪舍和通风的热损耗。如果2种热损耗的和超过了动物产生的热量，则需要使用加热设备。冬季的通风率被设计为维持相对湿度低于70%。在此通风率下，空气质量尚好，热损耗最小化且保持了猪舍质量。

动物生产的热量

动物产生的热量可被表示为瓦特（W）或每只动物的热量生产单位。1个热产生单位量等同于在20摄氏度下产生1000瓦热量需要的动物数量（表1）

表1：每只动物热产生单位和推荐温度

图2：小乳猪区域上方使用遮盖物使室温升高6-8度

动物产热量和温度需求随生产阶段，采食量和环境条件而变化。但与其它阶段的猪相比，育成猪和泌乳母猪产生相对较高的热量。在产床的仔猪区域使用遮盖物可保存热量，从而使仔猪区的温度比室温高6-8度。故在产房，为了母猪的舒适度，可以保持室温比产床较低，但在产床使用加热板保持较高温度。

图3：为保持温度设计的遮盖物效果（采取丹麦农业科学研究所的设计）

人为热量

人为热量可通过热水管提供，如三通管和在进气孔下方有肋条的管道，这就意味着可对外部进入的冷空气加热。这就避免了冷空气流进入动物区域。热量通过散射和对流散发到空气中。三通管可由钢铁或者铝材制成。但钢铁管道在供热方面更有效，因其具有更好的辐射发散率。可通过地热对猪舍供暖。电暖气或丙烷加热器亦可作为人工加热源。丙烷加热器燃烧气体并产生水，从而增加猪舍的湿度。这就意味着使用此种供热的通风率和能量消耗较高。

夏季通风

夏季室内外温差小，动物产生的热量增加了猪舍的热负荷。这就意味着增加通风以去除过多的热量是必要的。通常在不使用降温措施的情况下，很难维持室内温度比室外高5度。可通过在猪舍外墙上安装湿帘达到降温效果。但这只适用于夏季相对湿度较低的区域。在干燥高温的地区如西班牙内陆地区，可通过使用湿帘通风使温度降低10-12度。当空气通过湿帘时水份被蒸发，这就意味着显热通过所谓绝热过程（此过程本身不需要任何能量）被转换成潜热。在夏季给动物降温的另一比较简单的方法是使用滴水降温，这通常在产房和妊娠舍使用。此法的作用机理是，水通过管道滴到猪的鼻子上，鼻子有很多血管从而可有效的降低猪的温度。最近，已开始使用高压冷却系统替代湿帘。此系统的工作原理是在猪舍喷洒水雾从而使室温降低。在干燥高热的区域，必须持续使用降温系统以达到降低温度，从而使相对湿度过高。