[分享]夏季通风 | 炎热天气下，湿帘导流板的开启角度对养殖的影响

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炎热夏季，鸡舍保温门的使用频率较高，对于山墙和侧墙均布置保温门的进风方式，两位置保温门开启角度是否需要一致？侧墙保温门的角度多少合适呢。这篇文章分析了炎热天气下，保温门的开启角度对养殖的影响。


图1：保温门

保温门在封闭式鸡舍中的最初作用是寒冷季节减少供暖成本，降低隧道入口区域垫料结块程度。因为寒冷天气使用幕帘鸡舍的幕帘处加热器几乎一直在运行，而其余地方加热器只是偶尔运行。由于保温门较高的隔热值和密封性，能大幅度降低采暖成本。

随着使用规模的扩大，人们发现在炎热天气保温门同样会产生很大益处。饲养者发现，保温门在隧道入口区域产生了更好的空气运动，消除了保温门处侧墙附近的“通风死角”，改善了风速均匀性，这都有助于减轻炎热天气中的热应激问题。

使用传统幕帘的鸡舍，侧墙空气进入鸡舍时没有充分搅拌混合，直接进入鸡舍中心，与对面侧墙幕帘进入的空气相撞，没有明显的扩散，然后沿着鸡舍向隧道风机移动。使用保温门的鸡舍，侧墙进入的空气运动模式不同，新鲜空气运动轨迹类似于寒冷天气侧墙小窗所产生的空气循环模式。侧墙保温门的倾斜开口将进入的空气引导到屋顶上并沿着屋顶运动，直到到达鸡舍的中心，在中心位置与从鸡舍另一侧墙进入的空气发生碰撞，然后落到地上，并回到侧墙，形成一个圆形的气流路径(图2)，一直到距离进风口30m左右的位置，然后空气沿鸡舍长度方向向尾端风机移动。这种圆形的气流路径增加了隧道入口区域的空气流动量，消除了入口后端的通风死区，使整个鸡舍横截面上更均匀。


图2：侧墙保温门进风形成的圆形气流路径

通过实验我们证明了保温门形成的圆形气流路径与传统幕帘比较形成的好处。两个几乎相同尺寸的隧道通风鸡舍中，一个鸡舍保温门只能打开大约45°的角度，另一个鸡舍保温门可以打开到与地面平行，类似于幕帘开启所产生的气流路径。当风机全部运行时，距隧道风机前18处测量15个横截面风速来表示舍内平均风速，测得的两鸡舍平均风速几乎相同，平均为3.78m/s (+/-0.08m/s)，但两个鸡舍横截面的风速均匀性有很大差异。在开45°的保温门鸡舍里，鸡舍中心与距侧墙1.5m处的风速差不到0.5m/s，而在全部打开的保温门鸡舍里，中心与侧墙1.5米处风速差约为1.25m/s (图3)，这会导致靠近侧墙的鸡群冷却效果比鸡舍中心的鸡群冷却效果小。将原来全部打开的保温门关闭到45°时，截面风风速差异变化减小到小于0.5m/s(图4)。这项研究得出的结论：只要当空气进入时就开始让空气循环，就能大大提高整个鸡舍的风速均匀性。


图3：保温门开平与打开45°的鸡舍横截面风速对比


图4：同一鸡舍保温门开到底与打开45°的鸡舍横截面风速对比


保温门的开启角度，不但会影响离保温门数十米远的鸡只，也会直接影响侧墙保温门下的鸡。保温门开口越大，在保温门下形成一个通风死角 (图5，6)的可能性就越大。这是因为侧墙保温门开口越大，空气就越难循环回到保温门下。

人们通常认为前端保温门的开口必须等于侧墙保温门开口，保温门开到最大，静压最小化，这将改善风机性能，提高舍内风速，降低鸡群的体感温度。虽然减小保温门开口角度，压力会增加，但重要的是减少保温门的开启角度可以带来很大的好处，例如将侧墙保温门开口从1.5m降低到1.2m，就会为空气循环留出更多的空间，使其在向侧墙旋转一直返回到侧墙底部(图7，8)。此外，当1.5m侧墙保温门的开口减小至1.2m时，进风风速会增加约25%，鸡舍的隧道入口区产生更快的循环，空气流动得到改善。



在三个肉鸡场研究了侧墙保温门开口角度对负压和舍内平均风速的影响，所有的鸡舍都配有湿帘。距风机前18m处测量15个横截面风速来表示舍内平均风速，测试15分钟，每分钟取一平均风速，在相同的15分钟内，在距离隧道风机6m处测试15次静压。开启鸡舍所有的隧道风机，侧墙保温门开启至60°、45°和20°进行了风速和静压测量。

将三个农场的侧墙保温门开口从60°降至45°，使静压最小增加了1.5Pa，风速降低了不到0.03m/s(0.7%)，表明在隧道通风肉鸡舍中，将侧墙保温门角从60°改变到45°不太可能出现不利影响(表1)。将侧墙保温门从60°降低到20°，平均静压增加了约5Pa，平均风速降低了大约0.08m/s，这被认为是一个很小的变化。


过保温门产生的压降只占风机运行产生总静压的一小部分，相对来说微不足道。空气通过湿帘，从一个相对较小的截面进入鸡舍，从湿帘端到到风机端大约120m长所需的压力，比完全打开或关闭20%时空气通过侧墙保温门产生的压力要大。产生负压的主要原因是舍内较高的风速，空气速度越大，静压越高。研究表明平养舍内风速介于3m/s至3.5m/s，压力约为35Pa至43Pa。无论侧墙保温门打开多少，静压通常都会保持不变。

减小保温门开口的另一个重要好处是可以减小较长湿帘隧道入口端出现的“通风死角”。随着湿帘长度增加，沿着湿帘长度方向进入的空气量变大。在湿帘长度为30m的鸡舍里，尾端湿帘过帘风速通常是前端过帘风速的两倍。虽然风机附近的风速差异性降低，是因为靠近隧道风机端的空气流量有限，但关闭一定角度的侧墙保温门有助于通过湿帘引入更多的空气，从而缩小了“通风死角”的面积。


在一个有两块38m ×1.5m湿帘的20m ×152m的鸡舍里进行了一项研究，湿帘离鸡舍侧墙大约0.9m (图9)，安装了1.5m高的侧墙保温门。开启全部16台54寸风机进行了风速测量，在湿帘长度方向6m、10m、13.4m、17m、21m、24m六处，测试距侧墙5m距地面上方0.6m处的风速。

当侧墙保温门完全打开时，湿帘前6m处的风速比后6m处的风速低45%(324 ft/min对529 ft/min)(图10)。距离风机50ft的平均风速为671ft/min（3.4m/s），静压为40Pa。当侧墙保温门关闭1ft（0.3m，45°）时，距离山墙20ft处的风速增加了近100ft/min（0.5m/s），而湿帘末端的风速增加了10 ft/min（0.05m/s）。虽然风速变化最大的是近山墙端，但在距侧墙保温门末端68ft（20.7m）处，风速同样增加了约50ft/min（0.25m/s）。侧墙保温门开口减小虽导致静压增加2.5Pa，室内平均风速下降1%(661ft/min)。测量表明，将侧墙保温门关闭到大约45°可以帮助减小接近山墙端的通风死角面积，而不会对整个鸡舍的风速和鸡群的降温产生不利影响。


当侧墙保温门开口关闭2ft(0.6m)时，风速的改善就没有那么明显了。在距山墙56ft(17.1m)内进行的风速测量增加值平均小于25 ft/min（0.13m/s）。但是接近山墙端的风速略有增加的代价是大大降低了鸡舍的平均截面风速。减少侧墙保温门开口导致负压增加10Pa，舍内平均风速降低6%(621 ft/min)。这说明，虽然减少侧墙保温门开口可能是有益的，但如若减少太多，压力可能会增加过大，整个鸡舍的风速将受到不利影响。

需要记住的是，侧墙保温门的合理开口大小不是一个确切的数值，而是一个合适的范围。有些人发现45度的开口最有利，而有些人则认为60°的开口对他们最有利。如果根据压力控制侧墙保温门开口，只需将最大开口设置在45°到60°之间，静压设置在12.5Pa到20Pa之间。一般来讲，平养鸡舍的保温门会在风机总数达到75%后达到最大开口，这取决于隧道的静压设置和室内空气速度。

确定保温门是否最佳开口，且不会显著影响整体风扇的性能的一种便捷可靠的方法是测量静压（将保温门开到最大同前山墙相同），开启所有风机，然后开始关闭保温门，同时监测静压。当静压增加2.5Pa时，停止关闭保温门。通常情况下，保温门会关闭到大约45°。如前所述，增加2.5Pa的负压不会明显影响舍内平均风速，但可能会让舍内鸡群感觉更凉爽。通过烟雾示踪来检查不同大小开口的气流形态，同时测量舍内风速。找到最佳的保温门开口角度需要进行实验，但如果调整保温门开口时注意静压，就不会为了给鸡舍前端的少部分鸡降温而伤害到鸡舍里的多数鸡。

来源: 乔治亚大学