可再生能源與地面輻射采暖技術在豬場的應用研究

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(1.余姚市河姆渡鎮農技推廣綜合服務中心，浙江余姚 315400；2.余姚市黃家埠鎮農技推廣綜合服務中心；3.余姚市低塘街道農經辦)

隨著農村經濟結構的調整，各地都在籌建規?；酿B豬場。寒冷季節，豬舍室內溫度是否均衡穩定，直接影響到仔豬成活率及豬的生長發育和生長速度及飼料利用率。因此,在豬的飼養管理中,注重溫度的管理與調節,為其創造適宜的生長發育溫度,是促進其快速生長或育肥,獲得較高經濟效益的必要保證。傳統養豬業冬季大多利用煤炭或電力為豬舍供熱，高耗能、高污染，不僅可造成豬場生態環境的污染，而且由于豬舍供熱不穩定、空氣流通性差，以致保育舍小豬的成活率較低、慢性胃腸炎比例長期居高不下，嚴重影響著養豬生產的經濟效益和社會效益。

1 供熱方式

1.1地板加熱盤管敷設與間距方案設計 地熱盤管敷設形式的選擇與場所的本身性質及狀況有關，選擇的好壞關系到系統供熱的均勻性及效果。為比較和了解地熱盤管敷設形式，根據寧波冬季的氣溫條件與地面溫度,筆者對地熱盤管敷設方式及盤管間距進行了相關試驗。

試驗過程中，將地熱盤管敷設形式設計為S 型、直列型、旋轉型和“回”字型等敷設形式；熱水管間距分別設定為8 cm、15 cm、20 cm、25 cm、30 cm；距地面12 cm；地熱盤管敷設面積選擇其采食和臥睡區域，區間約2×4.5 m。對不同形式敷設的地熱盤管升溫情況每d分7個測定時點測定其實際溫度，比較測定結果，選擇最合理的敷設形式和間距。

1.2沼氣與太陽能熱水互補供熱系統的配置和優化研究 利用豬場自產沼氣作為采暖系統的熱源，寒冷季節，特別是寧波地區大都會出現沼氣池產氣少、供氣不穩定等問題。為解決冬季沼氣發酵不足，熱能利用效率低的難題，試驗采用太陽能利用與沼氣相結合的多元互補系統。重點解決沼氣系統的保溫和增溫。

沼氣系統的保溫措施，一是對各種管路能地埋的則地埋，地上管路采用常規保溫方式保溫;二是對厭氧消化罐、沼氣儲氣柜等，采用聚苯乙烯和聚氨酯等材料進行強化保溫。

沼氣系統的增溫措施，一是采用較高的物料濃度，在保證有機負荷不變的情況下，降低含水量，降低物料增溫能耗；二是利用太陽能熱水器提供熱水向沼氣池供熱，保證沼氣池正常工作。

2 設計要求

2.1最佳地板加熱盤管敷設形式和熱水管間距 經試驗，養豬場采用輻射式采暖供熱方式，因不需建設鍋爐房，加之輻射采暖壽命為50年以上，是鍋爐設備壽命的7～8倍，低溫熱水地面輻射供熱系統是在豬舍地面下敷設供暖管道，通過60℃以下熱水來加熱地面，再由地面向室內散熱的一種供暖方式。地面通過對流換熱加熱周圍空氣的同時，還與四周的圍護結構進行輻射換熱，從而使圍護結構表面的溫度升高，其輻射換熱量約占熱換總量的50%。該系統具有室內溫度均勻，地面溫度高，熱舒適性好，增加豬舍使用面積，運行費用低，操作運行簡便，使用壽命長等特點。

低溫熱水地面輻射供暖系統由地面散熱，室內空氣對流弱，減少了豬體表面的蒸發，室內溫度垂直地面的分布曲線與豬體感覺舒適時的溫度曲線一致，使豬體頭涼腳熱，感覺舒適，符合健康要求。同時，低溫熱水地面輻射供暖使室內地面溫度均勻，室溫自下而上逐漸遞減，熱傳遞方式為輻射，空氣潔凈，濕度適宜，可減少水分蒸發，不易造成潮濕空氣對流，室內十分潔凈衛生，改善了豬舍環境。

管道鋪設方式:根據仔豬行為習性觀察及當地規模養豬場的保育舍建筑設計,熱負荷計算，確定采用“回”字型地板加熱盤管敷設，間距確定為20 cm；由于每欄保育舍的實際面積較大，為了熱能有效利用，因此集中在仔豬采食和睡臥區域2×4 m范圍內進行管道鋪設；加熱管選擇以聚丁烯為原料，堅韌性好，具有抗凍、耐熱、抗沖擊性強等優點，以確保熱能傳遞和良好輻射。

2.2建立太陽能與沼氣結合的互補供熱系統 采暖系統的熱源主要利用豬場自產沼氣，通常情況下，寒冷季節可能出現產氣少、供氣不穩定等問題。因此，采用太陽能熱利用與沼氣結合的互補系統。在沼氣池溫度下降到不能正常啟動供氣時，利用太陽能熱水系統向沼氣提供熱量，啟動沼氣正常工作，同時太陽能熱水系統還可以直接參與低溫熱水地面輻射供熱循環。

厭氧消化反應過程受溫度影響較大，本項目厭氧處理單元設計為中溫，溫度控制范圍為35～38℃。為保證厭氧反應在冬季仍能正常運行，本系統實施了整體保溫措施，同時還對厭氧消化罐進水系統進行增溫處理。

2.3具體建設要求 一是根據南方地區冬季氣溫變化特點，熱水管進口到保育舍距離宜在2～3 m以內為佳，以有效提高熱能輻射，減少熱能損失。二是建設低溫熱水地面輻射供熱系統，如果能與仔豬保育舍的屋頂處理(吊頂保熱)結合，效果更好。三是無論新建豬場或老場改造，仔豬保育舍建有輻射供暖系統的區域最好與其他無輻射供暖系統的區域保持一定落差，高度控制在12～15 cm左右為佳。

3 經濟效益

截至2009年8月底，本次試驗共建設低溫熱水地面輻射供熱系統面積2200余m2，地面溫度一般在24±1.5℃，室內溫度可達22±3.5℃左右。

3.1仔豬成活率提高6%～8%。按本場年出欄斷奶仔豬15000頭計算，多成活900頭，按每頭500元計算，凈增經濟效益45萬余元。

3.2豬只生長速度加快，料重比下降5%。按每頭豬100 kg體重出售計算，每頭可節省飼料15 kg，按平均飼料價格2.8元/kg計算，每頭可減少飼料成本42元。本場年出欄商品豬15000頭計算，凈增經濟效益超過63萬元。

3.3改用地面輻射采暖技術后，共節約用煤200余t，用電50000余度。凈增經濟效益16余萬元。