可再生能源与地面辐射采暖技术在猪场的应用研究

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(1.余姚市河姆渡镇农技推广综合服务中心，浙江余姚 315400；2.余姚市黄家埠镇农技推广综合服务中心；3.余姚市低塘街道农经办)

随着农村经济结构的调整，各地都在筹建规模化的养猪场。寒冷季节，猪舍室内温度是否均衡稳定，直接影响到仔猪成活率及猪的生长发育和生长速度及饲料利用率。因此,在猪的饲养管理中,注重温度的管理与调节,为其创造适宜的生长发育温度,是促进其快速生长或育肥,获得较高经济效益的必要保证。传统养猪业冬季大多利用煤炭或电力为猪舍供热，高耗能、高污染，不仅可造成猪场生态环境的污染，而且由于猪舍供热不稳定、空气流通性差，以致保育舍小猪的成活率较低、慢性胃肠炎比例长期居高不下，严重影响着养猪生产的经济效益和社会效益。

1 供热方式

1.1地板加热盘管敷设与间距方案设计 地热盘管敷设形式的选择与场所的本身性质及状况有关，选择的好坏关系到系统供热的均匀性及效果。为比较和了解地热盘管敷设形式，根据宁波冬季的气温条件与地面温度,笔者对地热盘管敷设方式及盘管间距进行了相关试验。

试验过程中，将地热盘管敷设形式设计为S 型、直列型、旋转型和“回”字型等敷设形式；热水管间距分别设定为8 cm、15 cm、20 cm、25 cm、30 cm；距地面12 cm；地热盘管敷设面积选择其采食和卧睡区域，区间约2×4.5 m。对不同形式敷设的地热盘管升温情况每d分7个测定时点测定其实际温度，比较测定结果，选择最合理的敷设形式和间距。

1.2沼气与太阳能热水互补供热系统的配置和优化研究 利用猪场自产沼气作为采暖系统的热源，寒冷季节，特别是宁波地区大都会出现沼气池产气少、供气不稳定等问题。为解决冬季沼气发酵不足，热能利用效率低的难题，试验采用太阳能利用与沼气相结合的多元互补系统。重点解决沼气系统的保温和增温。

沼气系统的保温措施，一是对各种管路能地埋的则地埋，地上管路采用常规保温方式保温;二是对厌氧消化罐、沼气储气柜等，采用聚苯乙烯和聚氨酯等材料进行强化保温。

沼气系统的增温措施，一是采用较高的物料浓度，在保证有机负荷不变的情况下，降低含水量，降低物料增温能耗；二是利用太阳能热水器提供热水向沼气池供热，保证沼气池正常工作。

2 设计要求

2.1最佳地板加热盘管敷设形式和热水管间距 经试验，养猪场采用辐射式采暖供热方式，因不需建设锅炉房，加之辐射采暖寿命为50年以上，是锅炉设备寿命的7～8倍，低温热水地面辐射供热系统是在猪舍地面下敷设供暖管道，通过60℃以下热水来加热地面，再由地面向室内散热的一种供暖方式。地面通过对流换热加热周围空气的同时，还与四周的围护结构进行辐射换热，从而使围护结构表面的温度升高，其辐射换热量约占热换总量的50%。该系统具有室内温度均匀，地面温度高，热舒适性好，增加猪舍使用面积，运行费用低，操作运行简便，使用寿命长等特点。

低温热水地面辐射供暖系统由地面散热，室内空气对流弱，减少了猪体表面的蒸发，室内温度垂直地面的分布曲线与猪体感觉舒适时的温度曲线一致，使猪体头凉脚热，感觉舒适，符合健康要求。同时，低温热水地面辐射供暖使室内地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，热传递方式为辐射，空气洁净，湿度适宜，可减少水分蒸发，不易造成潮湿空气对流，室内十分洁净卫生，改善了猪舍环境。

管道铺设方式:根据仔猪行为习性观察及当地规模养猪场的保育舍建筑设计,热负荷计算，确定采用“回”字型地板加热盘管敷设，间距确定为20 cm；由于每栏保育舍的实际面积较大，为了热能有效利用，因此集中在仔猪采食和睡卧区域2×4 m范围内进行管道铺设；加热管选择以聚丁烯为原料，坚韧性好，具有抗冻、耐热、抗冲击性强等优点，以确保热能传递和良好辐射。

2.2建立太阳能与沼气结合的互补供热系统 采暖系统的热源主要利用猪场自产沼气，通常情况下，寒冷季节可能出现产气少、供气不稳定等问题。因此，采用太阳能热利用与沼气结合的互补系统。在沼气池温度下降到不能正常启动供气时，利用太阳能热水系统向沼气提供热量，启动沼气正常工作，同时太阳能热水系统还可以直接参与低温热水地面辐射供热循环。

厌氧消化反应过程受温度影响较大，本项目厌氧处理单元设计为中温，温度控制范围为35～38℃。为保证厌氧反应在冬季仍能正常运行，本系统实施了整体保温措施，同时还对厌氧消化罐进水系统进行增温处理。

2.3具体建设要求 一是根据南方地区冬季气温变化特点，热水管进口到保育舍距离宜在2～3 m以内为佳，以有效提高热能辐射，减少热能损失。二是建设低温热水地面辐射供热系统，如果能与仔猪保育舍的屋顶处理(吊顶保热)结合，效果更好。三是无论新建猪场或老场改造，仔猪保育舍建有辐射供暖系统的区域最好与其他无辐射供暖系统的区域保持一定落差，高度控制在12～15 cm左右为佳。

3 经济效益

截至2009年8月底，本次试验共建设低温热水地面辐射供热系统面积2200余m2，地面温度一般在24±1.5℃，室内温度可达22±3.5℃左右。

3.1仔猪成活率提高6%～8%。按本场年出栏断奶仔猪15000头计算，多成活900头，按每头500元计算，净增经济效益45万余元。

3.2猪只生长速度加快，料重比下降5%。按每头猪100 kg体重出售计算，每头可节省饲料15 kg，按平均饲料价格2.8元/kg计算，每头可减少饲料成本42元。本场年出栏商品猪15000头计算，净增经济效益超过63万元。

3.3改用地面辐射采暖技术后，共节约用煤200余t，用电50000余度。净增经济效益16余万元。