核心原理:利用自然力量 + 蒸发吸热
自然通风: 利用空气的自然流动(风压和热压)进行换气,带走热量、湿气和有害气体。
湿帘系统: 利用水蒸发吸收大量热量的原理,使进入的空气温度降低。
为什么这个组合“不费电”?
- 自然通风本身几乎不需要耗电(除了可能需要开启窗户或风口的少量电力)。
- 湿帘系统的主要耗电设备是水泵(将水输送到湿帘顶部)和负压风机(将空气抽过湿帘并排出)。相比于空调压缩机的巨大耗电量,湿帘系统的耗电要低得多。
- 两者结合,可以在尽可能利用自然风的基础上,在需要额外降温时启动湿帘系统,达到高效与节能的平衡。
自然通风的有效利用技巧
建筑朝向与设计:- 朝向: 养殖场建筑的长轴应尽量垂直于当地夏季主导风向,以最大限度地利用自然风。
- 窗户/通风口: 在两侧墙(尤其是迎风面和背风面)设置足够大的、可开启的窗户或通风口。侧墙窗户面积应占墙面积的50%以上(禽舍)或根据畜种调整。屋顶设置通风天窗(利用热压通风)。
- 屋脊通风: 采用开放式屋脊或屋脊通风器,是热压通风的关键,能有效排出热空气和湿气。
- 挡风板/导流板: 在迎风面设置挡风板或在屋顶设置导流板,引导气流进入舍内,避免气流直接从屋顶掠过。
日常操作:- 及时开启: 在清晨、傍晚或风力较大时,尽可能打开所有窗户和通风口,充分利用自然通风降温。
- 风向管理: 根据风向调整进风口和出风口的开闭状态,确保形成有效的穿堂风。
- 避免阻挡: 舍内设备布局不应阻挡主要风道。
- 夜间通风: 充分利用夜间较低的气温进行通风换气,降低舍内蓄热。
湿帘系统(蒸发降温系统)的核心与技巧
系统组成: 湿帘(通常是蜂窝状纸质材料)、水泵、水箱/水管、供水装置、负压风机(安装在湿帘对面的墙上)。
工作原理: 水泵将水输送到湿帘顶部,水均匀淋湿湿帘表面。负压风机开启后,在舍内形成负压,外部热空气被强制吸入,穿过湿润的湿帘。空气在穿过湿帘时,其中的水分蒸发,吸收空气中的显热,使空气温度显著降低(干热地区降温效果可达5-15°C),然后湿润凉爽的空气进入舍内。同时,负压风机将舍内升温后的空气排出。
使用技巧:- 合理安装位置:
- 湿帘: 安装在迎风面的侧墙上(但需注意主导风向,有时需安装在背风侧)。要确保整个湿帘墙的密封性良好,空气只能通过湿帘进入。
- 风机: 安装在湿帘对面最远的侧墙或山墙上,形成直线通风路径。
- 距离: 湿帘与风机之间的距离不宜过短,以保证降温后的空气能充分分布到舍内各处。
- 开启时机:
- 当自然通风无法将舍内温度降至动物舒适区时启动湿帘系统。
- 通常在一天中最热的时段(如上午10点至下午4点)使用。
- 避免高湿度时使用: 当外界相对湿度超过80% 时,蒸发降温效果会大大减弱(水分子已接近饱和,蒸发困难),此时开启湿帘意义不大,反而会增加舍内湿度,加剧闷热感。应主要依靠通风(自然或机械)来降温。
- 水质与水管理:
- 水质: 使用清洁的水源(如自来水、深井水)。硬水或杂质多的水容易导致湿帘结垢堵塞,降低效率和寿命。
- 循环水: 系统应设计为循环水,但需要定期排污换水。
- 水位控制: 保持水箱水位稳定,确保湿帘均匀湿润,但避免过度浸泡。
- 风速控制:
- 空气穿过湿帘的速度是影响降温效率的关键因素之一。速度过快(>2米/秒)会降低蒸发效率,导致降温效果差;速度过慢(<1米/秒)可能无法满足通风需求。需要根据湿帘面积和风机风量匹配设计。一般设计风速在1.5-2米/秒之间。
- 可以通过调整开启的风机数量或使用变频风机来控制舍内负压和过帘风速。
- 避免冷应激: 不要让降温后的冷风直接吹到动物身上,尤其是幼畜和禽类。可以通过设置挡板或调整进风口位置来解决。
- 维护保养:
- 定期清洗湿帘: 清除灰尘、藻类等堵塞物(可用低压水冲洗或软毛刷轻刷,必要时使用温和的消毒剂或除藻剂,务必彻底冲洗干净)。建议夏季每月至少清洗一次,或根据水质情况增加频率。
- 清理水箱和水管: 定期排污、清除水垢和杂质。
- 检查水泵和风机: 确保正常运行。
- 停用期保护: 夏季结束后,彻底排空系统管道和水箱的水,晾干湿帘,防止冻坏和霉变。可以用塑料布覆盖湿帘防尘。
自然通风与湿帘系统的协同配合
主次分明: 在气温不是特别高或湿度较大时,
优先使用自然通风。只有在自然通风无法满足降温需求时(高温且相对湿度较低),才启动湿帘系统。
过渡季节: 在春末秋初,可能只需要在午后最热时段短时间开启湿帘辅助降温。
湿帘运行时关闭迎风面窗户: 当开启湿帘系统时,
必须关闭湿帘所在墙面(进风侧)的所有门窗,以保证所有进风都经过湿帘降温,形成有效的负压通风。背风面或其他侧墙的窗户通常也应关闭或只开小缝。
湿帘关闭后恢复自然通风: 当高温时段过去,关闭湿帘系统(水泵和相应风机)后,
及时打开所有窗户,恢复自然通风模式,继续排除余热和湿气。
监测与调整:- 在舍内不同位置安装温度计和湿度计,监测降温效果和均匀性。
- 密切观察动物行为状态(如喘气、扎堆、活动减少、采食饮水下降等)是判断热应激程度和降温效果的最直接依据,根据动物表现及时调整通风和湿帘的使用策略。
总结关键点:
- 设计是基础: 合理的建筑结构(朝向、通风口、屋脊)是高效利用自然通风的前提。
- 湿帘是核心降温手段: 在干热天气效果显著。
- 配合是关键: 自然通风为主,湿帘为辅,根据天气情况(温湿度)灵活切换。
- 高湿度慎用湿帘: 湿度大时效果差且有害。
- 维护是保障: 定期清洗湿帘、保养设备,保证系统长期高效运行。
- 观察动物是根本: 一切措施以动物舒适健康为最终目标。
通过科学地设计和操作自然通风与湿帘系统,养殖场可以在夏季有效降低舍内温度,显著减少热应激对动物的不良影响,同时最大限度地节省电力成本,提高生产效益。