封闭牛舍的温热环境控制_黄桂琴
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Байду номын сангаас
度 , 为了舍内保温可关闭进 、排气口 。
3 .距前墙不同距离点温度(12 月)
4)中午进气口的气流速度最大 , 早 、晚较 4.距前墙不同距离点温度(1 月)
小 。这说 明中午 太阳能 接收室 和舍 内温差
附图 舍内各测点温度梯度
大 , 使进气口气流速度大 。虽然超过要求 , 但
测点
12 月 1月
表 2 舍内各测点平均温度
天棚向下距离/ m
前墙向后距离/m
0 .00
0 .05
0 .50
0 .50
1 .00
0 .70
2 .43
2 .63
1 .67
2 .80
2 .00
3 .57
3 .60
3 .64
4 .11
中央
3 .06 0 .39
(℃) 地表面 0 .10 1 .21
表 3 舍内各墙面平均温度
果表明舍内温度分布满足要求 。
3)表 4 所提供的数据表明 , 在中午接收
太阳辐射 能使太阳能接 收室内温度 明显增
高 , 与舍内形成温差而产生气体流动 , 使舍内 1 .距天棚不同距离点温度(12 月) 增温 。早晚太阳能接收室内温度低于舍内温 2 .距天棚不同距离点温度(1 月)
＊ 西墙有毗邻舍
(℃)
舍内 3 .06 4 .39
4 .3 进气口的温度 、气流速度测试 在舍的南墙外侧进气口处 , 测得该点温度和气流速度列于表 4 。
5 封闭牛舍温热环境控制设施评价
1)从表 1 中可以看出在 12 月 、1 月最冷的季节 , 舍内温度稍低于要求值 , 而湿度处于最
-23 .33
71 .00
-16 .67
67 .23
1 .00
75 .99
1 .81
75 .59
平均风速 / m·s -1
1 .15 1 .00 0 .06 0 .07
日照时间 /h 4 .62 5 .25
4 .2 舍内的温度分布测试 同样测出最冷月份舍内各测点的温度 , 列于表 2 、表 3 。 绘出温度梯度曲线见附图 。
(吉林农业大学)
提 要 介绍了育肥牛舍内的环境要求 , 如空气温度 、湿度 、气流速 度 、 光 照等诸参数 的最佳范 围值 。探讨了 我国北方封闭牛舍内 , 为了满足冬季育肥牛饲养要求 而采用的温热环境 控制方法 和具 体设施 。 通过在最冷的月份对太阳能供暖舍内的各环境参数的监测 、与基本要求 对比得出 结论 :封闭舍内采用空气式太阳能供暖 , 用于冬 季育肥 牛饲养 是完全 可行的 , 经济 效益较 高 , 有 推广前景 。 关键词 温热环境 空气式太阳能供暖系统 环境控制设施
第 12 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol .12 N o.2 1996 年 6 月 T ransactions of the CSA E Jun . 1996
封闭牛舍的温热环境控制
黄桂琴① 王玉江 袁洪印 司秀丽
收稿日期 :1996 -03 -31 吉林省科委资助课题 ①黄桂琴 , 副教授 , 长春市东环路南 吉林农业大学工程技术学院, 130118
第 2 期 黄桂 琴等 :封闭牛舍的温热环境控制 12 3
就要增高 。在我们研究的太阳能供暖牛舍的设计上 , 尽力提高牛舍接收太阳辐射的能力 , 以 此提高舍内温度 。满足育肥牛正常生长的温热环境 , 因而取得了较高效益[ 1] 。 本文通过在 北方最冷的月份对牛舍的温热环境参数监测 , 对太阳能供暖的封闭牛舍温热环境控制方法 和设施进行了探讨和评价 。
东
南
西
北
测点
早午 晚 早 午 晚 早 午 晚早 午 晚
12 月 -0 .1 1 .0 1 月 0 .25 1 .6
1 .2 0 .50 1 .2 1 .33 1 .00 2 .10 2 .33 -2 .5 -1 .0 0 .0 1 .6 2 .25 3 .8 3 .60 1 .75 3 .75 4 .00 0 .25 1 .40 1 .0
1 引 言
牛舍的温热环境是空气温度 、湿度 、气流速度等因素的综合 。它与外界的气象因素有直 接关系 。在寒冷的北方 , 温热环境中起决定作用的因素是空气温度 。 它受舍外气温变化影 响 , 也受舍内牛体散热 、围护结构失热 、通风带走热等直接影响 。 舍内的绝对湿度受牛呼吸 排湿和粪尿 、饲料蒸发排湿影响 。 舍内相对湿度又受舍温的影响 , 随着舍温下降其相对湿度
2)采光天棚的设置 在牛舍屋顶向阳坡面 , 设 1 m 宽度的双层塑料采光棚 。 白天太 阳光穿过采光棚 , 射入舍内 。 既保证舍内光照 , 又对舍内加温 。 因此采光棚沿舍全长设置 , 保证舍内光照时间与外界相同 。夜晚用草帘覆盖保温 。
3)牛舍保温隔热设计 加大屋顶的热阻值 , 要有足够厚度的保温层 。采用板皮 、秸杆 做棚顶 , 保温效果好 。在满足饲养要求的前提下 , 尽力降低舍的净高(取 2 .5 m)。 由于当前 的经济条件所限 , 采用红砖墙 , 但保温性较差 。如果采用土坯墙 , 保温隔热性好 , 寿命低 。 为 清粪方便 , 采用水泥地面 。必须经常保持其干燥表面 , 减少散热损失 。
4)防潮 、排湿设施 设在后墙的窗子主要是供清粪用 , 也起排湿作用 。在牛舍屋顶的 采光棚面上设两个天窗 , 做为排湿的补充设施 。可在每天上午开启天窗排湿 。
1 24 农业工程学报 1996 年
4 牛舍环境参数测试
在封闭牛舍内 , 采用上述的增温 、保温 、排湿设施 , 通过 3 个月的育肥牛饲养试验 , 在饲养中 对舍内的温热环境参数进行测试 。 最后进行屠宰试验 。结果证明上述的温热环境控制设施 满足了育肥牛饲养要求 。 平均牛日增重为 1 .32 kg/ d , 可见其经济效益是较高的 。 4 .1 舍内外温热环境参数测试
2)温度梯度 舍内温度分布均匀 , 温度梯度小也很必要 。 具体要求是 :天棚和地面附 近温差不超过 2 .5 ～ 3 ℃为宜 ;墙内表面与舍内平均温度差不超过 3 ～ 5 ℃;墙壁附近的空气 温度与舍中心相差不超过 3 ℃[ 2] 。
3)空气湿度 封闭舍内湿度较大 , 舍温低时 , 湿气在地面 、墙壁 、天棚等低温表面很容 易达到露点而凝结为液体 。水分渗入围护结构内部 , 使围护结构由于潮湿保温隔热性能下 降 , 增加了热量损失 。在高湿下牛的抵抗力减弱 , 发病率增高 。 可见控制舍内空气湿度也很 重要 。牛舍内的适宜相对湿度应在 80 %以下[ 3] 。
第 2 期 黄桂 琴等 :封闭牛舍的温热环境控制 12 5
佳范围内 。舍内风速很小 , 说明舍内温热环境基本满足育肥牛生长的需要 。
参数
12 月 1月
表 4 进气口处 的平均温度 、平均气流速度
平均温度/ ℃
平均风速/ m·s -1
早
午
晚
早
午
晚
1 .1
Warm Environment Control of Closed Cowshed
Huang Gui-qin Wang Yu-jiang Yuan Hong-yin Si Xiu-li
(J ilin Agricultural University , Changchun )
Abstract T he environmental requi rements of f at ten cow shed was introduced f irst , such as air temperature , humidity , airflow veloci ty and illuminance .Measures of warm environment control , to meet the need of raising f at ten oxen in closed cow shed in w inter of no rt h China were researched .In w inter of north China , main environment control facilities for heat preservation and raising temperature is applying pneumatic solar heating system .T hrough monito ring the environment al parameters of the solar heating cow shed in t he coldest mont hs , i t is concluded that applying pneumatic solar heating sy stem w ith humidity discharging to the closed cowshed for raising fat ten oxen in cold north China is completely f easible , and t he economic benefit is obvious , so t his kind of cow shed w ill have a brig ht prospects for spreading . Key words Warm environment Pneumatic solar heating system Environment cont rol facilities
以最冷的 12 月 、1 月份的测试结果列于表 1 。
测试参数
舍外 舍内
12 月 1月 12 月 1月
表 1 12 ～ 1 月舍内 、外温热环境参数
平均值 -17 .55 -11 .22
3 .06 4 .39
温度/ ℃ 最高值 -11 .45 -5 .75
4 .82 6 .80
最低值
平均相对湿度 /%
6 .1
1 .9
0 .175
0 .365
0 .33
1 .6
8 .7
2 .9
0 .187
0 .410
0 .25
日平均 0 .29 0 .28
2)由温度梯度曲线看出舍内温度梯度
较小 。 从表 3 看到 , 早晨墙内表面与舍中央
温差 4 ℃, 而其余时间温差均较小 。 墙壁附
近(0 .05 m)与舍中央之差小于 3 ℃。 测试结
2 育肥牛生长的温热环境要求
1)空气温度 适于育肥牛生长的空气温度为 5 ～ 21 ℃。温度过高或过低都会影响增重 效果 。尤其在低温环境下 , 降低饲料消化率 , 提高代谢率 , 舍温过低 , 牛必须增加产热量以维 持体温 , 使育肥牛增重缓慢 , 同时饲料消耗量增高 。据材料介绍 , 体重 400 kg 的育肥牛日增 重 1 kg , 1 月份比 7 月份饲料消耗增加 21 %[ 2] 。 可见维持适宜舍温的重要意义 。
3 封闭牛舍温热环境控制方法和设施
最大限度的接收太阳辅射热能 , 同时加强保温 、隔热 , 加强防寒管理是控制舍温的重要 措施 。封闭牛舍的温热环境控制设施包括 :
1)空气式太阳能供暖系统的采用 在牛舍的南墙建筑一太阳能接收室 , 充分接收太 阳能辐射热对该室内的空气加热 , 受热空气从舍南墙的三个进气口进入舍内 。 舍内地面附 近低温潮湿的空气从下面排气口排至太阳能接收室 , 形成空气的循环 , 以提高舍温 。
向舍内进入的是热空气 , 对牛无不利影响 。也可以将进气口加大以降低气流速度 。
6 结 语
针对北方冬季严寒的气候条件 , 采用封闭牛舍饲养育肥牛已被人们所接受并正在推广 。 利用空气式太阳能供暖系统辅以采光棚和天窗排湿等一套封闭牛舍的温热环境控制设施是 廉价而可行的 。 这一太阳能供暖牛舍对提高生产力 、降低饲养成本效果是显著的 , 很有推广 前景 。
4)空气流速 寒冷季节里 , 要求气流速度在 0 .1 ～ 0 .2 m/ s , 不超过 0 .25 m/ s 。随着气 流速度增加使牛非蒸发散热量增加 , 产热量增加 。在低温环境下随着气流速度增加产热量 增加的幅度更大 。
5)舍内采光 肉牛舍采光系数 1∶16 , 日光照时间 6 ～ 8 h , 强度 10 ～ 30 lx 适宜[ 2] 。
度 , 为了舍内保温可关闭进 、排气口 。
3 .距前墙不同距离点温度(12 月)
4)中午进气口的气流速度最大 , 早 、晚较 4.距前墙不同距离点温度(1 月)
小 。这说 明中午 太阳能 接收室 和舍 内温差
附图 舍内各测点温度梯度
大 , 使进气口气流速度大 。虽然超过要求 , 但
测点
12 月 1月
表 2 舍内各测点平均温度
天棚向下距离/ m
前墙向后距离/m
0 .00
0 .05
0 .50
0 .50
1 .00
0 .70
2 .43
2 .63
1 .67
2 .80
2 .00
3 .57
3 .60
3 .64
4 .11
中央
3 .06 0 .39
(℃) 地表面 0 .10 1 .21
表 3 舍内各墙面平均温度
果表明舍内温度分布满足要求 。
3)表 4 所提供的数据表明 , 在中午接收
太阳辐射 能使太阳能接 收室内温度 明显增
高 , 与舍内形成温差而产生气体流动 , 使舍内 1 .距天棚不同距离点温度(12 月) 增温 。早晚太阳能接收室内温度低于舍内温 2 .距天棚不同距离点温度(1 月)
＊ 西墙有毗邻舍
(℃)
舍内 3 .06 4 .39
4 .3 进气口的温度 、气流速度测试 在舍的南墙外侧进气口处 , 测得该点温度和气流速度列于表 4 。
5 封闭牛舍温热环境控制设施评价
1)从表 1 中可以看出在 12 月 、1 月最冷的季节 , 舍内温度稍低于要求值 , 而湿度处于最
-23 .33
71 .00
-16 .67
67 .23
1 .00
75 .99
1 .81
75 .59
平均风速 / m·s -1
1 .15 1 .00 0 .06 0 .07
日照时间 /h 4 .62 5 .25
4 .2 舍内的温度分布测试 同样测出最冷月份舍内各测点的温度 , 列于表 2 、表 3 。 绘出温度梯度曲线见附图 。
(吉林农业大学)
提 要 介绍了育肥牛舍内的环境要求 , 如空气温度 、湿度 、气流速 度 、 光 照等诸参数 的最佳范 围值 。探讨了 我国北方封闭牛舍内 , 为了满足冬季育肥牛饲养要求 而采用的温热环境 控制方法 和具 体设施 。 通过在最冷的月份对太阳能供暖舍内的各环境参数的监测 、与基本要求 对比得出 结论 :封闭舍内采用空气式太阳能供暖 , 用于冬 季育肥 牛饲养 是完全 可行的 , 经济 效益较 高 , 有 推广前景 。 关键词 温热环境 空气式太阳能供暖系统 环境控制设施
第 12 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol .12 N o.2 1996 年 6 月 T ransactions of the CSA E Jun . 1996
封闭牛舍的温热环境控制
黄桂琴① 王玉江 袁洪印 司秀丽
收稿日期 :1996 -03 -31 吉林省科委资助课题 ①黄桂琴 , 副教授 , 长春市东环路南 吉林农业大学工程技术学院, 130118
第 2 期 黄桂 琴等 :封闭牛舍的温热环境控制 12 3
就要增高 。在我们研究的太阳能供暖牛舍的设计上 , 尽力提高牛舍接收太阳辐射的能力 , 以 此提高舍内温度 。满足育肥牛正常生长的温热环境 , 因而取得了较高效益[ 1] 。 本文通过在 北方最冷的月份对牛舍的温热环境参数监测 , 对太阳能供暖的封闭牛舍温热环境控制方法 和设施进行了探讨和评价 。
东
南
西
北
测点
早午 晚 早 午 晚 早 午 晚早 午 晚
12 月 -0 .1 1 .0 1 月 0 .25 1 .6
1 .2 0 .50 1 .2 1 .33 1 .00 2 .10 2 .33 -2 .5 -1 .0 0 .0 1 .6 2 .25 3 .8 3 .60 1 .75 3 .75 4 .00 0 .25 1 .40 1 .0
1 引 言
牛舍的温热环境是空气温度 、湿度 、气流速度等因素的综合 。它与外界的气象因素有直 接关系 。在寒冷的北方 , 温热环境中起决定作用的因素是空气温度 。 它受舍外气温变化影 响 , 也受舍内牛体散热 、围护结构失热 、通风带走热等直接影响 。 舍内的绝对湿度受牛呼吸 排湿和粪尿 、饲料蒸发排湿影响 。 舍内相对湿度又受舍温的影响 , 随着舍温下降其相对湿度
2)采光天棚的设置 在牛舍屋顶向阳坡面 , 设 1 m 宽度的双层塑料采光棚 。 白天太 阳光穿过采光棚 , 射入舍内 。 既保证舍内光照 , 又对舍内加温 。 因此采光棚沿舍全长设置 , 保证舍内光照时间与外界相同 。夜晚用草帘覆盖保温 。
3)牛舍保温隔热设计 加大屋顶的热阻值 , 要有足够厚度的保温层 。采用板皮 、秸杆 做棚顶 , 保温效果好 。在满足饲养要求的前提下 , 尽力降低舍的净高(取 2 .5 m)。 由于当前 的经济条件所限 , 采用红砖墙 , 但保温性较差 。如果采用土坯墙 , 保温隔热性好 , 寿命低 。 为 清粪方便 , 采用水泥地面 。必须经常保持其干燥表面 , 减少散热损失 。
4)防潮 、排湿设施 设在后墙的窗子主要是供清粪用 , 也起排湿作用 。在牛舍屋顶的 采光棚面上设两个天窗 , 做为排湿的补充设施 。可在每天上午开启天窗排湿 。
1 24 农业工程学报 1996 年
4 牛舍环境参数测试
在封闭牛舍内 , 采用上述的增温 、保温 、排湿设施 , 通过 3 个月的育肥牛饲养试验 , 在饲养中 对舍内的温热环境参数进行测试 。 最后进行屠宰试验 。结果证明上述的温热环境控制设施 满足了育肥牛饲养要求 。 平均牛日增重为 1 .32 kg/ d , 可见其经济效益是较高的 。 4 .1 舍内外温热环境参数测试
2)温度梯度 舍内温度分布均匀 , 温度梯度小也很必要 。 具体要求是 :天棚和地面附 近温差不超过 2 .5 ～ 3 ℃为宜 ;墙内表面与舍内平均温度差不超过 3 ～ 5 ℃;墙壁附近的空气 温度与舍中心相差不超过 3 ℃[ 2] 。
3)空气湿度 封闭舍内湿度较大 , 舍温低时 , 湿气在地面 、墙壁 、天棚等低温表面很容 易达到露点而凝结为液体 。水分渗入围护结构内部 , 使围护结构由于潮湿保温隔热性能下 降 , 增加了热量损失 。在高湿下牛的抵抗力减弱 , 发病率增高 。 可见控制舍内空气湿度也很 重要 。牛舍内的适宜相对湿度应在 80 %以下[ 3] 。
第 2 期 黄桂 琴等 :封闭牛舍的温热环境控制 12 5
佳范围内 。舍内风速很小 , 说明舍内温热环境基本满足育肥牛生长的需要 。
参数
12 月 1月
表 4 进气口处 的平均温度 、平均气流速度
平均温度/ ℃
平均风速/ m·s -1
早
午
晚
早
午
晚
1 .1
Warm Environment Control of Closed Cowshed
Huang Gui-qin Wang Yu-jiang Yuan Hong-yin Si Xiu-li
(J ilin Agricultural University , Changchun )
Abstract T he environmental requi rements of f at ten cow shed was introduced f irst , such as air temperature , humidity , airflow veloci ty and illuminance .Measures of warm environment control , to meet the need of raising f at ten oxen in closed cow shed in w inter of no rt h China were researched .In w inter of north China , main environment control facilities for heat preservation and raising temperature is applying pneumatic solar heating system .T hrough monito ring the environment al parameters of the solar heating cow shed in t he coldest mont hs , i t is concluded that applying pneumatic solar heating sy stem w ith humidity discharging to the closed cowshed for raising fat ten oxen in cold north China is completely f easible , and t he economic benefit is obvious , so t his kind of cow shed w ill have a brig ht prospects for spreading . Key words Warm environment Pneumatic solar heating system Environment cont rol facilities
以最冷的 12 月 、1 月份的测试结果列于表 1 。
测试参数
舍外 舍内
12 月 1月 12 月 1月
表 1 12 ～ 1 月舍内 、外温热环境参数
平均值 -17 .55 -11 .22
3 .06 4 .39
温度/ ℃ 最高值 -11 .45 -5 .75
4 .82 6 .80
最低值
平均相对湿度 /%
6 .1
1 .9
0 .175
0 .365
0 .33
1 .6
8 .7
2 .9
0 .187
0 .410
0 .25
日平均 0 .29 0 .28
2)由温度梯度曲线看出舍内温度梯度
较小 。 从表 3 看到 , 早晨墙内表面与舍中央
温差 4 ℃, 而其余时间温差均较小 。 墙壁附
近(0 .05 m)与舍中央之差小于 3 ℃。 测试结
2 育肥牛生长的温热环境要求
1)空气温度 适于育肥牛生长的空气温度为 5 ～ 21 ℃。温度过高或过低都会影响增重 效果 。尤其在低温环境下 , 降低饲料消化率 , 提高代谢率 , 舍温过低 , 牛必须增加产热量以维 持体温 , 使育肥牛增重缓慢 , 同时饲料消耗量增高 。据材料介绍 , 体重 400 kg 的育肥牛日增 重 1 kg , 1 月份比 7 月份饲料消耗增加 21 %[ 2] 。 可见维持适宜舍温的重要意义 。
3 封闭牛舍温热环境控制方法和设施
最大限度的接收太阳辅射热能 , 同时加强保温 、隔热 , 加强防寒管理是控制舍温的重要 措施 。封闭牛舍的温热环境控制设施包括 :
1)空气式太阳能供暖系统的采用 在牛舍的南墙建筑一太阳能接收室 , 充分接收太 阳能辐射热对该室内的空气加热 , 受热空气从舍南墙的三个进气口进入舍内 。 舍内地面附 近低温潮湿的空气从下面排气口排至太阳能接收室 , 形成空气的循环 , 以提高舍温 。
向舍内进入的是热空气 , 对牛无不利影响 。也可以将进气口加大以降低气流速度 。
6 结 语
针对北方冬季严寒的气候条件 , 采用封闭牛舍饲养育肥牛已被人们所接受并正在推广 。 利用空气式太阳能供暖系统辅以采光棚和天窗排湿等一套封闭牛舍的温热环境控制设施是 廉价而可行的 。 这一太阳能供暖牛舍对提高生产力 、降低饲养成本效果是显著的 , 很有推广 前景 。
4)空气流速 寒冷季节里 , 要求气流速度在 0 .1 ～ 0 .2 m/ s , 不超过 0 .25 m/ s 。随着气 流速度增加使牛非蒸发散热量增加 , 产热量增加 。在低温环境下随着气流速度增加产热量 增加的幅度更大 。
5)舍内采光 肉牛舍采光系数 1∶16 , 日光照时间 6 ～ 8 h , 强度 10 ～ 30 lx 适宜[ 2] 。