[01648409]太阳能低温热水猪床辐射采暖系统的开发与应用

①课题来源与背景 目前,我国和我省养猪生产方式正处于急剧转型的时期,对于技术的需求和技术适应性转换都需要进行全面系统深入研究,才能满足我省现代养猪生产发展的实际需求。随着生物质能源价格上涨和粮食危机的凸显,饲养成本逐渐加大,养猪生产企业和农户的技术压力和成本压力急剧增大。因此,单纯靠规模效益来实现利润最大化显得越来越困难。只有节约能源、降低成本和提高资源的利用效率,养猪业才能走健康、高效和可持续发展。所以,设计和开发利用清洁能源进行舍内小环境调控的节能、环保、生态猪舍,已成为养猪业新的研究热点和技术敏感点。所以本项目将解决养猪业对利用清洁能源进行舍内小环境调控的节能、环保、生态的猪舍的强烈需求。 ②技术原理及性能指标 1、完成水泥地热猪床、地道通风架空猪床、超轻陶粒为基材猪床等3种结构“暖床”结构设计方案及配套技术;设计了针对不同日龄仔猪养殖的温度控制系统。 2、通过对比分析,提出了太阳能热水系统与猪舍建筑屋面一体化设计和技术方案。 3、试验结果表明,水泥地热猪床、地道通风架空猪床2种形式猪床冬季太阳能保证率平均值分别为68.93%和57.74%,全年平均节能达到78.88%。 ③技术的创造性与先进性 1、通过不同结构参数和材料配比,在猪床结构中采用相变材料来实现猪床温度的稳定,以减少猪的热应激; 2、针对不同日龄仔猪养殖的温度控制器进行了设计。该控制器以89S51单片机为核心,辅助以迪文触摸屏信号处理与放大模块、A/D转换器、4个继电器等构成,实现仔猪暖床不同日龄需要不同温度的要求; 3、太阳能热水系统与猪舍建筑屋面一体化集成。对比各安装方式的优缺点,找出适合猪舍太阳能系统的安装方式--架空式太阳能安装系统,从安全影响、渗漏影响、 雷击影响、热桥影响等四个方面提出了相应的解决办法。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 研制了3种结构的猪暖床,并通过试验分析了每种结构对猪舍热环境的影响;设计了针对不同日龄的仔猪养殖的温度控制器,该系统经过试验,能够满足不同日龄仔猪养殖过程中对温度的要求;完成2种太阳能猪舍的设计。研究成果极大的丰富了畜禽舍结构设计理论,有力地提高了猪舍对太阳能的利用率,对北方畜禽舍设计提供可借鉴的方法和手段。 本项目研究进一步促进了畜牧工程相关技术水平,在提高动物福利的基础上,降低了生产成本,节约了能源,减少了碳排放,实现了养殖户增收和农村发展。 ⑤应用情况及存在的问题 与丰富的饲料资源和土地资源相比,北方特殊的气候在养猪业中起着决定性的作用,而对于北方地区猪舍还没有从结构、能源、材料、通风与环境等进行整体研究。应根据北方高寒地区气候环境条件和不同猪群的养殖要求,以充分利用太阳能等自然能源为目标,充分考虑建筑工程造价,依靠现代的分析方法和测试手段,定性定量动态的分析北方地区猪舍结构和舍内环境的各项参数,进而优化猪舍的建筑结构和环境调控措施。