CN204499028U - 一种严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，可有效解决猪舍通风和冬季保温的问题，技术方案是，猪舍是由沿猪舍长轴方向相间布置的两堵纵墙、沿猪舍短轴方向对称设置在纵墙两端的横墙和设置在纵墙、横墙顶部的屋顶构成的中空结构，猪舍内上方沿猪舍长轴方向设置有新风管道，新风管道为两端开口的矩形中空结构，两端的开口作为进风口，两进风口端架设在对应侧的横墙上部并经横墙上的穿孔与猪舍的外部相连通，新风管道的前后两侧面上开有多个送风孔，两堵纵墙上分别设置有风机，本实用新型降低北方猪舍的冬季采暖耗热量；猪舍内形成稳定均匀的速度场和温度场；降低成本，以较少的能源消耗和材料消耗达到更好的采暖、保温效果。

Description

一种严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统

技术领域

本实用新型涉及新风系统，特别是一种严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统。

背景技术

随着养猪业集约化、规模化程度的不断提高，猪舍内的卫生和空气舒适度要求也不断提高。尤其是严寒和寒冷地区的规模化猪舍，冬季气温下降会使猪只的生长性能降低，影响经济效益，需要对猪舍进行采暖和保温。同时，为了降低冬季采暖能耗，通常采用封闭门窗的做法。由于粪尿堆积，饲料垫草发酵、腐败分解等因素，会使密闭猪舍内混杂大量的氨气、硫化氢等有毒有害气体。当有害气体浓度过高时会引发猪只产生支气管炎、肺炎等呼吸道疾病，给养猪生产造成重大经济损失。因此，在冬季必需对猪舍供入新风，以降低有害气体浓度，使猪舍内空气质量(以CO2浓度为标志)达到国家标准要求的卫生水平。

目前，我国大型养猪企业尤其是国有企业，在规模化猪舍的建设运营中大多采用美国、加拿大等北美国家的配套技术。猪舍建筑的通风模式为：舍内不设新风管道，一侧外墙安装引风机，新风入口为开放式檐口，采用吊顶风口下送风形式。这种冬季通风方式带来的问题是：(1)需要较大的建筑层高来安装吊顶，利用檐口和吊顶上方的空间形成冬季新风的进风通道。由于国内外钢材价格的差异，安装吊顶使我国猪舍的建筑成本显著增加。(2)由于檐口完全敞开，屋面的保温措施失效，需要对吊顶进行保温，不仅增加了建设成本，也大大减小了猪舍的密闭性，使采暖能耗增加，运行成本提高。(3)为便于施工，风口在吊顶上是均匀等间距分布的。由于风机位于侧墙，与各个风口距离不同，造成各出风口风量不均，靠近风机处新风量较大，而猪舍中部和靠近对侧外墙处新风量较小。这种新风分布不利于形成稳定、均匀的舍内温度场，从而影响猪只的生长性能。

现有吊顶+檐口送风的冬季新风模式降低了猪舍的密闭性，造成采暖能耗增加，运行费用加大；舍内新风分布不均，并由此产生不均匀的温度场，局部温度过低；设置带敞开檐口的吊顶适用于南方气温较高地区的夏季隔热，不利于冬季保温，同时增加了建设投资。因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，可有效解决猪舍通风和冬季保温的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括猪舍，猪舍是由沿猪舍长轴方向相间布置的两堵纵墙、沿猪舍短轴方向对称设置在纵墙两端的横墙(又称山墙)和设置在纵墙、横墙顶部的屋顶(天花板)构成的中空结构，猪舍内上方沿猪舍长轴方向设置有新风管道，新风管道为两 端开口的矩形中空结构，两端的开口作为进风口，两进风口端架设在对应侧的横墙上部并经横墙上的穿孔与猪舍的外部相连通，新风管道的前后两侧面上开有多个送风孔，两堵纵墙上分别设置有风机。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，增加猪舍的密闭性，降低北方猪舍的冬季采暖耗热量；猪舍内形成稳定均匀的速度场和温度场；降低成本，以较少的能源消耗和材料消耗达到更好的采暖、保温效果，是猪舍通风保暖系统上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的剖面俯视图。

图2为本实用新型图1的A-A向剖视图。

图3为本实用新型新风管道的主视图(猪舍的内腔长度为L>20m)。

图4为本实用新型图4的局部放大图。

图5为本实用新型图4的C-C向剖视图。

图6为本实用新型新风管道的侧视图。

图7吊顶送风方式试验的实测温度数据。

图8本实用新型新风系统送风方式试验的实测温度数据。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-6给出，本实用新型包括猪舍，猪舍是由沿猪舍长轴方向相间布置的两堵纵墙6、沿猪舍短轴方向对称设置在纵墙两端的横墙(又称山墙)5和设置在纵墙6、横墙5顶部的屋顶(天花板)构成的中空结构，其特征在于，猪舍内上方沿猪舍长轴方向设置有新风管道4，新风管道4为两端开口的矩形中空结构，两端的开口作为进风口，两进风口端架设在对应侧的横墙上部并经横墙上的穿孔与猪舍的外部相连通，新风管道4的前后两侧面上开有多个送风孔2，两堵纵墙6上分别设置有风机1。

为保证使用效果，所述的新风管道4两端的进风口上设置有防雀网3；

所述的每堵纵墙上的风机1均有两台，呈中心对称布置的，分别设置在纵墙的1/4处和3/4处，其送风中心距地面0.5-1m；

所述的新风管道有呈中心对称的两组，其长向中心线分别设置在横墙的1/4处和3/4处，其底面距地面≥2m；

所述的新风管道4是由厚度为25mm的PVC板材围制成的两端开口的方形管状结构；

所述的送风孔2设置在新风管道4高度方向的上半部分；所述的新风管道4安装时底板需保持2-4‰的坡度，坡向任一侧开口，便于雨水排出；

所述的猪舍的内腔长度为L(单位为m)，宽度为B(单位为m)，地面到屋顶最高点的高度为H(单位为m)，风机的额定风量为Q(单位为m³/s，风机出厂时既有的已知数据)，

则风道的新风管道的长度为l≥L，

新风管道的截面的长度a(单位为m)、宽度b(单位为m)分别为：

$a=\frac{11}{7}\sqrt{\frac{Q}{22}}---\left(1\right)$

$b=\sqrt{\frac{Q}{22}}---\left(2\right)$

风道断面面积S(单位为m²)为：

S＝a×b

                                                    (3) 

送风孔的长l₁(单位为m)、宽l₂(单位为m)分别为：

$l_1=\frac{12b}{7}---\left(4\right)$

$l_2=\frac{b}{7}---\left(5\right)$

新风管道每侧送风孔开孔数量n为：

式(6)中，A为送风孔开孔面积，单位为m²，设计送风孔风速v＝1.5～1.8m/s；根据实测数据，推荐风速1.65m/s；

当猪舍的内腔长度为L≤20m时；

送风孔的布置沿新风管道呈中心对称，在从新风管道任一端向中心的方向的间距递增，从端部起的第i个送风孔与第(i+1)个(i+1≤N)送风孔之间的风道侧壁面未开孔部分的长度di(单位为m)为：

$d_i=\frac{2i(L-2d_0-n\·l_1)}{N(N+1)}---\left(7\right)$

当猪舍的内腔长度为L>20m时；

送风孔的布置沿新风管道呈中心对称，从新风管道任一端向新风管道中心方上，第i个 送风孔与第(i+1)个送风孔之间的风道侧壁面未开孔部分的长度为di(单位为m)为：

式(7)和(8)中，d₀均为新风管道两端的送风孔(整个风道上第一个送风孔和末尾的送风孔)靠近风道端部的纵边与新风管道端部距离，d₀＝0.5～1m，据猪栏位置而定(可有5％以内的偏差)，N为从风道一端到中心的开孔数目，为：

以下结合具体实施例中的具体尺寸布置对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明：

实施例1

猪舍长度L＝7.5m；猪舍宽度B＝3.5m；地面到屋顶最高点的高度为H＝2.7m，风机的额定风量为Q＝0.097m³/s；

风道的新风管道的长度l＝7.5m；

新风管道的截面的长度a＝0.1m；宽度b＝0.07m；

送风孔的长l₁＝0.12m；宽l₂＝0.01m；

新风管道每侧送风孔开孔数量n＝14；送风孔风速v＝1.65m/s；d₀＝0.5m；

送风孔的布置沿新风管道呈中心对称，在从新风管道任一端向中心的方向的间距递增，从端部起的第1个送风孔至第N+1＝8个送风孔之间的风道侧壁面未开孔部分的长度分别为：0.175m、0.350m、0.525m、0.700m、0.875m、1.050m、2.450m。

实施例2

猪舍长度L＝18m；猪舍宽度B＝6.5m；地面到屋顶最高点的高度为H＝3.0m，风机的额定风量为Q＝0.433m³/s；

风道的新风管道的长度l＝18m；

新风管道的截面的长度a＝0.22m；宽度b＝0.14m；

送风孔的长l₁＝0.24m；宽l₂＝0.02m；

新风管道每侧送风孔开孔数量n＝15；送风孔风速v＝1.5m/s；d₀＝0.5m；

送风孔的布置沿新风管道呈中心对称，在从新风管道任一端向中心的方向的间距递增，从端部起的第1个送风孔至第N+1＝8个送风孔之间的风道侧壁面未开孔部分的长度分别为： 0.478m、0.957m、1.435m、1.913m、2.391m、2.870m、3.348m、3.826m。

实施例3

猪舍长度L＝27m；猪舍宽度B＝9.5m；地面到屋顶最高点的高度为H＝3.3m，风机的额定风量为Q＝0.95m³/s；

风道的新风管道的长度l＝27m；

新风管道的截面的长度a＝0.33m；宽度b＝0.21m；

送风孔的长l₁＝0.36m；宽l₂＝0.03m；

新风管道每侧送风孔开孔数量n＝13；送风孔风速v＝1.8m/s；d₀＝0.5m；

送风孔的布置沿新风管道呈中心对称，在从新风管道任一端向中心的方向的间距递增，从端部起的第1个送风孔至第N+1＝7个送风孔之间的风道侧壁面未开孔部分的长度分别为：1.781m、1.781m、5.342m、5.342m、8.904m、8.904m。

实际施工时，各尺寸精确至厘米即可。

申请人要指出的是，上述指出的仅仅是一种实施例，并不是用于限制本申请的保护范围，凡是用等同或等同替代手段所做出与本申请技术方案本质上相同的技术方案均属于本申请的保护范围。

本实用新型使用时，打开风机1，新风从新风管道的两端进入新风管道的管体内，再从送风孔进入猪舍内部，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

①在猪舍内安装新风管道，风管布置在室内屋顶(天花板)下方，采用25mm厚PVC板，质轻价廉，易于采购、运输，矩形风道易于制做、装配，不必另设吊顶，降低建筑高度和造价；

②风管侧面送风孔的大小和间距根据申请人反复试验得到，从而达到猪舍所需风量和风速，采用中心对称方式，达到均匀送风的目的；

③风管两端为进风口，送风孔位于风管两侧面靠上的位置，与吊顶侧下送风相比，不仅可以使猪舍的外围护结构保持较好的密闭性，同时冬季新风(室外冷风)在到达猪舍下部之前能够与室内热空气有更好的混合，避免了冷风直接吹向猪只活动区域；

④为防止雨、雪侵入风管，风管底板安装时需朝向进风口具有一定的坡度，并于两端进风口处安装防雀网以防鼠、雀进入。

本实用新型经反复试验，均得到相同或相近似的结果，试验对猪舍内中心、送风口(风扇)垂直位置向内1m地上0.5米处和进风口垂直位置向内1m地上0.5米处分别设置监测点，通过采集得到的数据的结果如图7、8所示，由试验结果可以清楚的看出：

相同建筑尺寸条件下，初始温度相同的猪舍，在20-30分钟后温度达到稳定，本实用新 型的送风方式不仅在猪禽活动区的温度比吊顶送风高2-3℃，更重要的是畜舍不同位置能够获得更均匀的温度分布，本实用新型增加猪舍的密闭性，降低北方猪舍的冬季采暖耗热量；猪舍内形成稳定均匀的速度场和温度场；降低成本，以较少的能源消耗和材料消耗达到更好的采暖、保温效果，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

Claims (7)

1.一种严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，包括猪舍，猪舍是由沿猪舍长轴方向相间布置的两堵纵墙(6)、沿猪舍短轴方向对称设置在纵墙两端的横墙(5)和设置在纵墙(6)、横墙(5)顶部的屋顶构成的中空结构，其特征在于，猪舍内上方沿猪舍长轴方向设置有新风管道(4)，新风管道(4)为两端开口的矩形中空结构，两端的开口作为进风口，两进风口端架设在对应侧的横墙上部并经横墙上的穿孔与猪舍的外部相连通，新风管道(4)的前后两侧面上开有多个送风孔(2)，两堵纵墙(6)上分别设置有风机(1)。

2.根据权利要求1所述的严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，其特征在于，所述的新风管道(4)两端的进风口上设置有防雀网(3)。

3.根据权利要求1所述的严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，其特征在于，所述的每堵纵墙上的风机(1)均有两台，呈中心对称布置的，分别设置在纵墙的1/4处和3/4处，其送风中心距地面0.5-1m。

4.根据权利要求1所述的严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，其特征在于，所述的新风管道有呈中心对称的两组，其长向中心线分别设置在横墙的1/4处和3/4处，其底面距地面≥2m。

5.根据权利要求1所述的严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，其特征在于，所述的新风管道(4)是由厚度为25mm的PVC板材围制成的两端开口的方形管状结构。

6.根据权利要求1所述的严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，其特征在于，所述的送风孔(2)设置在新风管道(4)高度方向的上半部分。

7.根据权利要求1所述的严寒和寒冷地区规模化猪舍用冬季新风系统，其特征在于，所述的猪舍的内腔长度为L，宽度为B，地面到屋顶最高点的高度为H，风机的额定风量为Q，

则风道的新风管道的长度为l≥L，

新风管道的截面的长度a、宽度b分别为：

风道断面面积S为：

S＝a×b

                                              (3) 

送风孔的长l₁、宽l₂分别为：

新风管道每侧送风孔开孔数量n为：

式(6)中，A为送风孔开孔面积，单位m²，设计送风孔风速v＝1.5～1.8m/s；

当猪舍的内腔长度为L≤20m时；

送风孔的布置沿新风管道呈中心对称，在从新风管道任一端向中心的方向的间距递增，从端部起的第i个送风孔与第(i+1)个送风孔之间的风道侧壁面未开孔部分的长度di为：

当猪舍的内腔长度为>20m时，送风孔的布置沿新风管道呈中心对称，从新风管道端部起，向新风管道中心方上，第i个送风孔与第(i+1)个送风孔之间的风道侧壁面未开孔部分的长度为di为：

式(7)和(8)中，d₀均为新风管道两端的送风孔(整个风道上第一个送风孔和末尾的送风孔)靠近风道端部的纵边与新风管道端部距离，d₀＝0.5～1m，据猪栏位置而定，N为从风道一端到中心的开孔数目，为：

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