designelement för ventilationssystem för grisningsstall

Som den centrala anläggningen som kopplar samman uppströms- och nedströmsverksamheten på en svingård måste ventilationssystemet i grisningshuset utformas så att det uppfyller suggornas miljöbehov och samtidigt tillgodoser smågrisarnas behov.

I praktiken är ventilationssystemet i grisningshuset en miljö med ömsesidiga begränsningar: suggor är värmekänsliga medan smågrisar är köldkänsliga. Att samordna denna produktionsmiljö är avgörande för suggornas laktation, brunst efter farth, smågrisarnas efterföljande tillväxt och kondition, smågrisarnas överlevnad efter avvänjning och till och med den totala årliga prestandan för besättningen. Baserat på de ömsesidiga begränsningarna mellan suggor och smågrisar presenteras och analyseras nedan designelementen för ventilationssystem i grisningshus.

Ventilationslägen:

1. Ventilationen i grisningshuset kan organiseras som övertryck, undertryck, jämnt tryck (eller lätt övertryck) eller naturlig ventilation. Övertrycks- och jämntryckslägen (eller lätt övertryck) är lämpliga för filtrerade system; det finns också undertryckslägen som används med filtrering. Naturlig ventilation gäller för traditionella fristående byggnader och är nu mindre vanligt i moderna gårdar. Denna artikel introducerar främst det vanliga ofiltrerade undertrycksventilationssystemet för grisningshus.
2. Under ofiltrerat undertryck skiljer sig intagsmetoderna åt: takintag, takintag med evaporativ kylning och en kombinerad tak- och längsgående (tunnel) intagsmetod. I norra kalla regioner i vårt land, där sommarens utomhustemperaturer inte överstiger eller endast något överstiger 30 °C, kan takintag eller takintag med kylplatta användas. I andra regioner med varma somrar rekommenderas ett kombinerat tak- och längsgående intag (eller takintag med kylplatta). Detta läge kräver värmeisolerande material för både tak och undertak och måste säkerställa tillräcklig ventilationsvolym enligt det lokala området.

Byggnadens struktur och stallets layout:

1. Ventilationsdesignen för grisningshus kan inte skiljas från byggnadens struktur och stallens layout. Dessa måste ta hänsyn till gårdens storlek, terräng, investeringskostnader, produktionsrytm, grisomsättning och andra faktorer. Moderna gårdar använder vanligtvis sammankopplade byggnadsdesigner med ett arbetsflöde som kallas ”stor byggnad, små enheter, alla in, alla ut”. Ladugårdens spännvidd är vanligtvis inom 30 m. För större suggårdar kan två ladugårdar med en spännvidd på över 20 m kombineras till en enda 50 m stor grisningsbyggnad för att spara utrymme, med grisningsenheter symmetriskt placerade längs en central gång.
2. När det gäller stallens utformning rekommenderas att varje rad inte överstiger 12 eller 13 bås vid användning av evaporativ längsgående (tunnel) ventilation under varma somrar, eftersom temperaturskillnaderna mellan utblåsnings- och insugningsändarna påverkar suggornas laktation i radens ände och nästa brunst. Denna skillnad uppstår eftersom utblåsningsvolymen och vindhastigheten i grisningshuset inte bör vara för stor, för att undvika kylstress för diande smågrisar, samtidigt som man fortfarande kan ta emot digivande suggor. Därför är spännvidden för tunnelventilation relativt kort. När varje rad har fler än 14 boxar rekommenderas takinloppsläget med kylplattor, eftersom inloppsöppningarna i det läget är jämnt fördelade på det upphängda taket mellan grisningsenheterna, vilket säkerställer att det inte finns några döda zoner och förbättrar kontakten med frisk luft för besättningen.
3. Oavsett byggnadens struktur eller boxarnas utformning måste huset vara väl tätat, och isolerade byggmaterial med god värmeisolering bör användas där förhållandena tillåter det.

Klimattemperatur och luftkvalitet:

1. Efter att ventilationsläget, byggnadens struktur och boxarnas layout har valts ut i enlighet med produktionsprocesser och investeringsvillkor, måste ventilationsdesignen anpassas efter det lokala klimatet och miljökraven i grisningshuset. Latitud, höjd över havet, nederbörd och andra faktorer avgör de lokala klimatförhållandena, som i sin tur påverkar förhållandena inne i ladugården. Även om mekanisk ventilation och mänsklig inblandning kan kontrollera den interna miljön, begränsas ventilationen av flera faktorer när det gäller att uppnå de avsedda målen eller djurbesättningens miljöbehov.
2. Vid utformningen av ventilationen i grisningshuset ska lämpliga parametrar för temperatur, luftfuktighet och luftkvalitet användas. Typiska måltemperaturer är: digivande suggor 16 °C till 18 °C, nyfödda smågrisar 35 °C till 37 °C och diande smågrisar 30 °C till 34 °C. Den relativa luftfuktigheten är i allmänhet 60 °C till 80 %, vilket är tillämpligt för de flesta svingårdar. Under varma somrar minskar hög luftfuktighet effektiviteten hos evaporativa kylplattor och förvärrar värmestress. Under kalla vintrar ökar hög luftfuktighet djurens värmeförlust, vilket påverkar värmeregleringen och förvärrar köldstress. Hög luftfuktighet ökar också koncentrationen av skadliga ämnen i luften, främjar mikrobiell tillväxt och bidrar till att fodret förstörs, vilket påverkar besättningens hälsa negativt. Låg luftfuktighet är mindre skadlig än hög luftfuktighet, men när den relativa luftfuktigheten sjunker under 40 % kan det orsaka hudsprickor och öka mängden partiklar i luften, vilket leder till hud- eller andningsproblem. När temperaturen är lämplig är extrema luftfuktigheter mindre kritiska. Att höja temperaturen eller öka ventilationen kan mildra hög luftfuktighet. Överdriven luftfuktighetskontroll kan störa temperaturkontrollen och intaget av frisk luft och kan minska den totala luftkvaliteten, så relativa luftfuktighetsvärden bör användas som referens.
3. Dessutom producerar skadliga gaser, flyktiga gödsel- och urinföreningar, foder och organiskt damm samt djurens aktivitet lukter, mikrober och partiklar som påverkar besättningens hälsa och förhållandena i ladugården. Allmänt rekommenderade gränsvärden är CO2 upp till 3000 mg/m3, NH3 15 mg/m3 och H2S 5 mg/m3. Dessa gränsvärden är något strängare än för andra svinhus eftersom smågrisar är mer känsliga. Under varma sommarförhållanden bör grisningshuset uppnå minst 80 luftbyten per timme; under kalla vinterförhållanden bör ventilationen per sugga med smågrisar vara minst 45 m3/h för att säkerställa tillräcklig frisk luft och god luftkvalitet.

Stödutrustning:

1. Avgaser:
   För att säkerställa att den utblåsta inomhusluften överstiger tillförseln av frisk luft, skapa undertryck inne i huset och uppnå stor ventilation med måttligt undertryck för god prestanda, rekommenderas axialfläktar. Fläktkapslingar på marknaden är huvudsakligen gjorda av galvaniserat stål eller glasfiber; glasfiberkapslingar är mer korrosionsbeständiga och hållbara men dyrare. Typiska modeller är 18-, 24- och 36-tums fläktar med direktdrift. I grisningsenheter används sällan 50- till 54-tums remdrivna fläktar, eftersom fläktar över 50 tum har stora utsugsvolymer och det plötsliga luftflödet vid start kan orsaka kylstress hos smågrisarna. Grisningsenheter är vanligtvis små, så medelstora och små fläktar är att föredra. Vid beräkning av avgasvolym, använd fläktkurvor vid statiska tryck på 12,5 Pa eller 25 Pa; högre statiskt tryck ger lägre luftflöde och högre strömförbrukning. Med tanke på ladugårdens lufttäthet, tillverkarens fläktdata och interiörens struktur är det säkrare och mer exakt att använda luftflödet som motsvarar 25 Pa statiskt tryck.
   Under vinterdrift med låg ventilation är det också effektivt att använda avgaser från rännor (gödselgrop) för att undertrycka skadliga ångor från gropen som påverkar smågrisarna. På sommaren, med ökad ventilation och utbytesfrekvens, minskar den relativa effekten av avgaser från rännor.
2. Inlopp:
   Efter att den unkna luften har sugs ut måste frisk luft tillföras via två inloppslägen: genom det upphängda taket eller genom gavlarna. I takinloppsläget öppnas små takinloppsfönster nedåt. Vid låga ventilationshastigheter öppnas lamellen något och luftflödet följer taket och blandas långsamt med inomhusluften innan det sjunker ner till boxarna. Vid högre ventilationshastigheter ökar lamellvinkeln och luftflödet kommer in i boxområdet snett. För att undvika direkta vertikala drag som kan skada smågrisar eller virvla upp skadliga gaser från gödselgroparna, begränsa och kontrollera lamellvinkeln. Takinloppen bör fördelas jämnt för att öka täckningen av frisk luft och undvika döda zoner, och bör inte komma i konflikt med foderautomater, elkablar eller belysning.
   Inloppsläget i gaveln används för tunnelventilation på sommaren. Vindhastigheten i grisningshus överstiger i allmänhet inte 1 m/s; tunnelens inloppsarea beräknas med hjälp av inloppsvindhastigheter på 3 m/s till 4 m/s. Inloppsöppningarna kan justeras med drivna PVC-paneler eller automatiskt baserat på fläktens utblåsningsvolym.
3. Kylning:
   Kylning med evaporativa kylvänter baserad på evaporationsprincipen är en beprövad och pålitlig kylningsmetod. Vatten fuktar kylvänternas media ovanifrån; varm luft som sugs genom kylväntern under undertryck kommer i kontakt med den fuktiga kylväntern och kyls genom evaporation samtidigt som den inre luftfuktigheten ökar. Tunnelventilationens vindhastighet tillför en vindkylningseffekt för att uppnå önskade temperaturer. Kylvänternas effektivitet minskar dock när den relativa luftfuktigheten i omgivningen ökar.
   Använd vanligtvis en kylvattenspanel med en tjocklek på 15 cm och en korrugeringsvinkel (t.ex. 45/15 grader) för att säkerställa en jämn lufttillförsel och förlängd kontakttid mellan luft och panel. Beräkna pad-ytan med en genomströmningshastighet på 1,7 m/s till 1,9 m/s; högre genomströmningshastigheter ökar tryckförlusten och minskar fläktens luftflöde. Eftersom grisningshus undviker för höga lufthastigheter och ofta har ett begränsat antal fläktar, är det praktiskt att öka pad-ytan och välja en lägre genomströmningshastighet.
4. Uppvärmning:
   Förutom lokal uppvärmning av smågrisarnas viloplatser med värmelampor behöver grisningshusen ytterligare värmekällor under kalla årstider för att kompensera för värmeförlusterna vid ventilation och nå måltemperaturerna. Uppvärmningsalternativen är vanligtvis varmvattensystem och gasvärmare. Varmvattenuppvärmning har lägre driftskostnader men långsammare respons; gasuppvärmning kostar mer men kan höja temperaturen i ladugården omedelbart. I större suggodlingar kan gasvärmare förkorta torkningstiden efter desinfektion och förbättra omsättningen i grisningsrummet.
5. Automatiserad styrning:
   Syftet med ventilationen är att upprätthålla lämpliga temperaturer för suggor och smågrisar, så driften av inlopps-, avlopps-, kyl- och värmeutrustning kräver högprecisionsautomatiserad styrning snarare än manuella ingrepp. Välj precisionsregulatorer för att undvika stora ventilationssvängningar som orsakar temperaturfluktuationer som är skadliga för smågrisar och för att uppnå god energieffektivitet. I undertrycksstyrningssystem är larmfunktioner oumbärliga, särskilt larm för temperaturavvikelser i grisningshus.