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使用側墻進風時雞舍最佳靜壓是多少?

2024-01-01三農

喬治亞大學的 Michael Czarick 和 Brian Fairchild 表示,在寒冷天氣下使用進氣口時的負壓水平沒有硬性規定。在「家禽飼養技巧」系列中,他們解釋了一些需要記住的一般概念。

生產者在寒冷天氣期間對禽舍通風最常見的問題之一是「最佳靜壓是多少?」 這個重要問題的簡短答案是在 0.05" 和 0.12" 之間。可接受的靜壓範圍相當廣泛,因為事實上沒有一種正確的靜壓可以在所有房屋、所有情況下使用,從而以使用最少的燃料產生最佳的環境條件。最佳靜壓取決於多種因素,其中包括入口設計和位置、入口開口尺寸、內部/外部溫差和房屋寬度等。

使用入口的雞舍中的靜壓基本上是入口空氣速度的間接測量。房屋內外的壓力差越大,空氣進入房屋的速度就越快。同樣,反之亦然,壓力差越小,空氣進入房屋的速度就越慢。例如,在 0.10" 的靜壓下,空氣將以大約 1,200 英尺/分鐘的速度透過入口進入房屋。將壓差降低到 0.02",速度降低到大約 600 英尺/分鐘(圖 1) 。

圖 1. 靜壓與入口空氣速度的關系

在寒冷的天氣裏,我們需要空氣以相對較高的速度進入房屋,這樣我們就可以控制它進入後的去向。室外冷空氣比屋內暖空氣重得多,因此進入屋內後會迅速掉落到地板上。如果空氣以相當大的速度進入,它就會從地板流向天花板,房子裏最熱的空氣往往會聚集在那裏。

圖 2.寒冷天氣期間的最佳進氣氣流模式

圖 3. 涼爽、潮濕的空氣在沿著天花板傳播時變暖並「幹燥」

寒冷天氣期間的目標是讓空氣透過側壁入口進入,沿著天花板傳播,直到到達房屋中心,然後輕輕地向下移動到地板(圖 2)。我們希望最大化沿著天花板的行進距離,這樣冷進來的空氣就可以被天花板上收集的暖空氣加熱並「幹燥」,這些暖空氣已經被加熱系統和鳥類推遲了(圖 3)。此外,空氣速度有助於形成空氣迴圈模式。從入口發出的冷空氣向上流向天花板的頂部,然後向下流向地板,最後沿著地板返回側壁,在行進時將垃圾中的水分吸走。

獲得適當的空氣迴圈模式所需的速度在某種程度上取決於雞舍內外的溫差。一般來說,溫差越大,空氣密度差異越大,保持冷空氣沿天花板移動所需的速度就越高。因此,當只有 20°F 的溫差(即內部 80°F,外部 60°F)時,每分鐘僅 800 英尺的風速可以使進入的空氣沿著天花板移動 20 英尺,如果溫度溫差增加到 60°F(即內部 90°F,外部 30°F),可能需要每分鐘 1,400 英尺的空氣速度來保持現在明顯更重的空氣沿著天花板移動相同的距離。

重要的是要認識到靜壓並不是決定建立適當的進氣迴圈模式的唯一因素。進入空氣的方向同樣重要。理想情況下,在寒冷天氣期間,空氣應透過大致平行於天花板的入口進入,這將使空氣傳播的距離最大化(圖 4)。許多側壁入口的問題在於,當它們開啟少量時,空氣平行於側壁而不是天花板進入。因此,進入的空氣必須旋轉 90 度才能沿著天花板移動。90 度轉彎減少了進入空氣的動量,從而大大減少了空氣沿天花板移動的距離(圖 5)。

許多側壁入口的效能可以透過增加它們的開啟量來提高。這是因為隨著進風口的增大,進入空氣的方向往往會從平行於側壁移動變為平行於天花板移動(圖6)。但是,這裏存在一個共同的挑戰。在寒冷天氣期間,入口往往不會開啟太多,因為僅需要最小量的風扇容量來控制空氣品質和/或空氣溫度。此外,通常需要更高的靜壓來保持冷空氣在高處,這也往往會進一步減少所需的側壁開口量。僅執行幾個排氣扇並需要相當高的靜壓的組合通常會導致入口開口非常小,從而將進入的空氣沿著側壁而不是沿著天花板引導。如果我們增加進氣口的數量以獲得更平行於天花板的氣流,壓力就會降低,從而減少進入空氣的射程。結果,生產者被迫做出妥協。大於理想的開口(通常為 2 英寸至 3 英寸)可改善進入空氣的方向,但壓力/速度較低(即 0.06 英寸至 0.08 英寸),這往往會減少進入空氣的拋射。

圖 4. 進入房屋的空氣平行於天花板移動

圖 5. 進入房屋的空氣平行於側壁移動

影響空氣沿天花板行進多遠的另一個因素是進氣口的尺寸。較小的開口產生「較薄」的空氣射流,其穿過天花板的距離不如較大入口產生的「較厚」的空氣射流。這是因為稀薄的射流往往具有很小的品質,因此無論靜壓如何,都很難讓冷進入的空氣進入房屋很遠的地方。為了使進入的空氣噴射出可觀的量,通常需要一到三英寸的入口開口。非常小的入口開口是具有連續側壁入口的房屋中的常見問題。在最小通風期間,由於入口貫穿房屋的長度,因此它們不需要開啟太多來滿足兩個或三個小型最小通風風扇的需求。

圖 6. 較寬的進氣口往往會導致進入的空氣更加平行於天花板移動

圖 7. 連續進氣口往往會產生非常小的空氣射流,不會射出很遠

房屋寬度也可能是最佳負壓水平的決定因素。較寬的房屋通常比狹窄的房屋需要更高的工作靜壓,因為我們需要讓空氣傳播得更遠才能到達房屋的中心。此外,擁有一個將進入的空氣平行於天花板引導的入口對於在較寬的房屋中形成適當的氣流模式變得越來越重要。正如您可能懷疑的那樣,更寬的房屋也往往受益於更大的進氣口,這些進氣口會產生更厚的空氣射流,這些空氣射流有足夠的品質使其到達房屋的中心。

圖 8. 寬闊的雞舍需要更大的壓力才能使進入的空氣到達雞舍的中心

許多生產商發現一種有益的管理做法是簡單地關閉所有其他入口,這往往會提高保持開啟狀態的入口的效能(圖 9)。例如,您可以關閉一半的入口,然後將剩余的入口開啟兩倍或兩英寸,而不是讓房屋中的所有入口開啟一英寸。壓力將保持不變,因為開口總量相同,但最終會得到更大的空氣射流,並且可能會更加平行於天花板進入的空氣射流,這兩者都會提高投射力,從而更好地調節傳入的空氣空氣。

圖 9. 進氣口鎖閉

正如您所看到的,不存在可以在所有房屋中使用的單一最佳操作靜壓。最佳靜壓取決於多種因素,這些因素可能因雞舍和雞群而異。由於許多因素交互作用,因此確定最佳壓力可能很困難。提高壓力,空氣速度增加,從而改善空氣的射程,但空氣射流的尺寸會減小,並且空氣的方向可能不是最佳的,這往往會減少空氣的射程。壓力降低,空氣速度降低,但進入的空氣射流變大,空氣方向可能會改善。有時這是一種很好的平衡行為,需要進行大量的實驗才能找到最佳組合。

視覺化進風口氣流模式的最佳方法之一是在天花板上懸掛小片舊錄像機或標記膠帶,從側壁到天花板頂峰每隔五英尺左右。您要尋找的是前幾盤磁帶應該相當劇烈地移動,而最後的磁帶在天花板頂部附近幾乎沒有移動。確定進風口設定是否正確的另一種方法是,至少在最低通風風扇執行的前 30 秒左右,雞舍溫度不應降低。事實上,對於較大的鳥類,在風扇在具有正確設定的側壁入口的緊密雞舍中執行的第一分鐘內,雞舍溫度升高一定程度或更多是很常見的。

圖 10.歐式進氣口

圖 11. 表面安裝的天花板入口

盡管對於在寒冷天氣下使用進氣口時應保持何種負壓水平沒有硬性規定,但需要記住一些一般概念:

在寒冷的天氣裏,任何進氣系統的目標都是使空氣保持在天花板附近,直到它到達房屋的中心。

將進入的空氣平行於天花板引導的入口(即「歐式」和天花板安裝的入口)需要比將進入的空氣平行於側壁引導的入口更小的開口(圖10和圖11)。

較寬的雞舍比較窄的雞舍需要更高的靜壓和更大的入口。

寒冷的天氣往往比溫暖的天氣需要更高的靜壓。

當入口開啟小於一英寸時,任何入口系統都很難獲得適當的空氣混合和調節。