一、技术名称
畜禽空气能取暖技术
二、技术概述
(一)技术基本情况
传统畜牧养殖场所采暖多采用燃煤锅炉加热设备,燃煤排放非常高,比如1栋标准化肉禽养殖棚舍,全年需燃烧煤约40吨,因畜牧棚舍基数庞大,对生态环境破坏严重。同时,传统燃煤锅炉在采暖过程中需要人工全程24小时维护,养殖户及其所饲养的畜禽均易一氧化碳中毒,运行成本及安全隐患较高,且温度控制不精确,畜禽产量受影响。随着国家环保政策落实推进和养殖业现代化程度迅速发展,养殖业采暖设备和采暖方式全面升级,成为整个行业发展的必然趋势。鉴于此,山东省畜牧总站、山东陆海新能源技术有限公司等单位联合攻关,研发出了以空气源作为主要能源,以空气源热泵机组作核心装备,通过电能驱动提取空气中的能量实施畜禽舍环境调控的技术及装备。在畜禽养殖采暖设备的应用技术上取得了飞跃性的突破。该技术作为新能源技术,集成了电能、空气能,无任何排放。采用该技术可实现全自动恒温控制,室内温度可精确到1℃-2℃以内,能有效解决室内温度不均匀、控制不精确的难题,为畜禽提供适宜的生长环境,提高畜禽生产、生长效率,同时具有节能、环保、安全的优点。
(二)技术示范推广情况
其核心技术“空气源热泵环控技术”2020年被纳入山东省畜牧兽医局主推技术在全省范围推广。为贴合畜禽养殖行业生产工艺,课题组对产品的控制系统进行了升级,研发了可与环控中心相联动的微控制程序,在产品主控板上设计端口连接环控的输入信号,使环控中心可以自动控制生态恒温养殖机,温度控制精度精确到0.1℃。该技术可对室内空气分区采暖,保证了室内前中后各区间的温度恒定效果,使养殖户实现精细化养殖,恒温效果降低了畜禽产品的死淘率,降低了料肉比,提高了养殖户养殖效益。
该技术自投入生产以来,通过4年的推广应用,在畜禽产品生产中产生了显著的经济、社会和生态效益。项目建设以来,课题组积极组织制定实施方案,分析肉鸡、肉鸭及生猪养殖的不同采暖需求,依托该技术装备设计了“四通式送风方式”、“风管式送风方式”及“微孔式风管送风方式”等不同末端形式,满足不同情况下畜禽舍采暖需求,在山东绝大多数地区、江苏北部、河北部分地区得到了广泛推广应用,产品符合当下现代化、自动化的养殖趋势,在金锣集团、桂柳集团、潍坊大江集团等多个大型养殖企业均取得了很好的应用效果。
(三)提质增效情况
1.经济效益:采用该技术装备,实现了恒温、过滤、新风、智控等多重符合养殖工艺要求的创新功能,为畜禽圈舍提供了舒适的养殖成长环境,提高了生产性能,降低了死淘率,极大提升了养殖效益。该项目实施后,单位规模增加纯收益1.69元,获总经济效益73320.50万元。
2.生态效益:根据项目单位及用户共同在现场采集的数据,采用该技术装备前,每栋舍每年燃烧标准煤40吨,采用该技术装备前之后,原来的燃煤锅炉被完全替代,每栋1500㎡鸡舍只需配置3台本技术的核心装备(生态养殖恒温机),便可完成全年的采暖工作,每台恒温机每年减少了大量的标准煤消耗及燃煤废气排放量,具体数据见下表1。
表1:以一个10栋舍的养殖场为例,使用生态养殖恒温机可减少标准煤消耗及排放量数据
生态恒温机减少的燃煤消耗及排放量(单位:T) | ||||
减少标准煤消耗 | 减少碳排放 | 减少CO2排放 | 减少SO2排放 | 减少NOX排放 |
400 | 270 | 993 | 32 | 16 |
3.社会效益:
(1)该技术装备改变了传统锅炉的取暖方式,实现了全自动恒温控制,无需锅炉工24小时看护,平均每栋舍可以节省1人次的司炉工劳动力投入,从该技术的推广应用看,其专业的生产及安装过程每年可带动1000人以上的社会就业。
(2)该技术装备采用微电脑控制技术,与室内环控中心智能联动,不但解决了传统燃煤锅炉的污染问题,也解决了传统取暖方式室内温度不均匀、控制不精确的难题,促进了养殖行业向自动化与现代化发展,可为鸡、鸭、猪舍等养殖舍提供了舒适的养殖成长环境,提高了所养殖品种的质量及重量,降低了养殖品种的死淘率和料肉比,提升了养殖品种的只均重,提高了养殖户养殖效益。
(四)技术获奖情况
2019年6月,该技术被山东省畜牧协会评定为“第二届(2019)山东肉鸡产业发展大会新技术新成果”。2019年10月,该技术装备获得“第34届(2019)山东畜牧业博览会优质产品机械设备金奖”。2019年12月,该技术成功取得了山东省产品质量检验研究所鉴定合格并后出具的《养殖专用空气源热泵热风机鉴定报告》。2020年10月,该技术获得“山东省畜牧科学技术奖一等奖”。
三、技术要点
(一)精准温控技术。采用与环控中心智能联动的自动微电脑控制技术,由环控中心自动控制空气源热泵设备的运行,使空气源热泵设备根据用户需求温度自动调节,并做到精准温控,使温差<1℃。
(二)多种能源集成加热的一次换热技术。通过将燃气能集成到空气源热泵并合理应用,来保证冬季采暖时热量不会衰减,采用直接加热空气的一次性换热技术,避免热量传递损失,提高换热能效比,在使用同等电量下,可以获得更多的热量。
(三)梯级换热的余热回收技术。通过一种间接燃烧式的燃气换热技术,使燃烧后的空气不进入室内,避免对室内空气环境产生影响,并将燃烧后的高温尾气排放至空气源换热翅片,提高了翅片表面的温度,使空气源加热部分在冬季时有更高的能效比和更好的换热效果,节省运行费用。
四、适宜区域
除东三省、内蒙古等冬季极寒地区应用会受到一定限制外,该技术在全国大多数地区均适合推广。
五、注意事项
1.该技术使用电能驱动设备在空气中提取能源,当发生停电等无法使用电能的情况时,设备将无法使用,因此需要养殖场所配备功率相当的发电设备以确保发生意外停电等情况时设备可正常运转。
2.与原有锅炉采暖方式相比,该技术将使养殖场所的用电负荷增加,推广该技术时需配置满足负荷的变压器及电缆线路,以确保设备可正常使用。
3.由于不同地区地理气候条件以及畜禽舍建筑设计等差别较大,这些因素都会对畜禽舍环境控制产生影响,所以应根据养殖场实际情况确定环控调控参数。
4.及时对室内过滤网进行日常维护清洗,清理掉吸附在过滤网上的棚舍内的粉尘、绒毛等物质,避免风道受阻引起风量减小、温差过大。
END
供稿:市畜牧兽医管理服务中心
责任编辑:宏文
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