designelementer til ventilationssystem til farestald

Som det centrale anlæg, der forbinder opstrøms- og nedstrømsaktiviteterne på en svinefarm, skal ventilationssystemet i farestien være designet til at opfylde søernes miljømæssige behov og samtidig imødekomme smågrisernes krav.

I praksis er ventilationssystemet i farestien et miljø med gensidige begrænsninger: Sogeder er varmefølsomme, mens smågrise er kuldefølsomme. Koordinering af dette produktionsmiljø er afgørende for sogernes diegivning, postpartum brunst, smågrisernes efterfølgende vækst og tilstand, smågrisernes overlevelse efter fravænning og endda den samlede årlige besætningspræstation. Baseret på de gensidige begrænsninger mellem sogeder og smågrise introduceres og analyseres følgende designelementer i ventilationssystemer til farestier.

Ventilationsmetoder:

1. Ventilation i farestier kan organiseres som overtryk, undertryk, ligetryk (eller let overtryk) eller naturlig ventilation. Overtryk og ligetryk (eller let overtryk) er velegnet til filtrerede systemer; der findes også undertryksmodi, der anvendes sammen med filtrering. Naturlig ventilation anvendes i traditionelle uafhængige bygninger og er nu mindre almindelig i moderne landbrug. Denne artikel introducerer hovedsageligt det almindelige ikke-filtrerede undertryksventilationssystem til farestier.
2. Under ikke-filtreret undertryk er der forskellige indtagsmetoder: tagindtag, fordampningskølet tagindtag og en kombineret tag- og langsgående (tunnel) indtagsmetode. I de nordlige kolde regioner i vores land, hvor de høje udendørstemperaturer om sommeren ikke overstiger eller kun lidt overstiger 30 °C, kan tagindtag eller tagindtag med køleplade anvendes. I andre regioner med varme somre anbefales en kombination af tag og langsgående indtag (eller tagindtag med køleplade). Denne metode kræver varmeisoleringsmaterialer til både tag og nedhængt loft og skal sikre tilstrækkelig ventilationsvolumen i henhold til det lokale område.

Bygningens struktur og staldindretning:

1. Ventilationsdesignet for farestalde kan ikke adskilles fra bygningskonstruktion og staldindretning. Disse skal tage højde for gårdens størrelse, terræn, investeringsomkostninger, produktionsrytme, svineomsætning og andre faktorer. Moderne bedrifter bruger ofte sammenhængende bygningsdesign med en arbejdsgang, der er baseret på “store bygninger, små enheder, alt ind, alt ud”. Staldspændvidden er normalt inden for 30 m. For større sobedrifter kan to stalde med en spændvidde på over 20 m kombineres til en enkelt 50 m stor farestald for at spare plads, hvor farestalde er placeret symmetrisk langs en central gang.
2. Ved indretning af stalde anbefales det, når der anvendes langsgående (tunnel) ventilation med fordampningspuder i varme somre, at hver række ikke overstiger 12 eller 13 stalde, da temperaturforskelle mellem udstødnings- og indsugningsenderne påvirker diegivningen hos søer i enden af rækken og den næste brunst. Denne forskel opstår, fordi udstødningsvolumenet og vindhastigheden i farestallen ikke bør være for store, for at undgå kuldestress for diegivende pattegrise, samtidig med at diegivende søer stadig kan rummes. Derfor er spændvidden for tunnelventilation relativt kort. Når hver række overstiger 14 stalde, anbefales det at anvende tagindblæsning med køleplader, da indblæsningsåbningerne i denne tilstand er jævnt fordelt på det ophængte loft mellem farestierne, hvilket sikrer, at der ikke er døde zoner, og forbedrer friskluftkontakten med besætningen.
3. Uanset bygningsstruktur eller stiindretning skal stalden være godt forseglet, og der bør anvendes isolerede byggematerialer med god termisk ydeevne, hvor forholdene tillader det.

Klimatemperatur og luftkvalitet:

1. Efter valg af ventilationsindstilling, bygningsstruktur og stiindretning i henhold til produktionsprocesser og investeringsbetingelser skal ventilationsdesignet følge det lokale klima og miljøkravene inde i farestien. Breddegrad, højde, nedbør og andre faktorer bestemmer de lokale klimaforhold, som igen påvirker forholdene inde i stalden. Selvom mekanisk ventilation og menneskelig indgriben kan kontrollere det indre miljø, er det flere faktorer, der afgør, om ventilationen opfylder de tilsigtede mål eller besætningens miljøbehov.
2. Når du designer ventilationen i farestien, skal du bruge passende parametre for temperatur, fugtighed og luftkvalitet. Typiske måltemperaturer er: diegivende søer 16 °C til 18 °C, nyfødte smågrise 35 °C til 37 °C og diegivende smågrise 30 °C til 34 °C. Den relative luftfugtighed er generelt 60 °C til 80 %, hvilket gælder for de fleste svinestalde. I varme somre reducerer høj luftfugtighed effektiviteten af fordampningskøling og forværrer varmestress; i kolde vintre øger høj luftfugtighed dyrenes varmetab, hvilket påvirker termoreguleringen og forværrer kuldestress. Høj luftfugtighed øger også koncentrationen af skadelige luftbårne stoffer, fremmer mikrobiel vækst og fremmer foderforringelse, hvilket har en negativ indvirkning på besætningens sundhed. Lav luftfugtighed er mindre skadelig end høj luftfugtighed, men når den relative luftfugtighed falder til under 40 %, kan det forårsage hudsprængninger og øgede luftbårne partikler, hvilket kan føre til hud- eller åndedrætsproblemer. Når temperaturen er passende, er ekstreme luftfugtighedsniveauer mindre kritiske. Høj luftfugtighed kan afhjælpes ved at hæve temperaturen eller øge ventilationen. Overdreven fugtighedskontrol kan forstyrre temperaturkontrollen og frisklufttilførslen og kan reducere den samlede luftkvalitet, så relative luftfugtighedsværdier bør bruges som reference.
3. Derudover producerer skadelige gasser, flygtige gødnings- og urinforbindelser, foder og organisk støv samt dyrenes aktivitet lugte, mikrober og partikler, der påvirker besætningens sundhed og staldforholdene. De generelt krævede grænseværdier er CO2 op til 3000 mg/m3, NH3 15 mg/m3 og H2S 5 mg/m3. Disse grænseværdier er lidt strengere end for andre svinestalde, fordi smågrise er mere sårbare. Under varme sommerforhold bør farestien opnå mindst 80 luftskift i timen; under kolde vinterforhold bør ventilationen pr. so med smågrise være mindst 45 m3/t for at sikre tilstrækkelig frisk luft og god luftkvalitet.

Hjælpeudstyr:

1. Udluftning:
   For at sikre, at den udledte indendørs luftmængde overstiger frisklufttilførslen, skabe undertryk inde i stalden og opnå stor ventilation med moderat undertryk for god ydeevne, anbefales aksiale ventilatorer. Ventilatorhusene på markedet er hovedsageligt af galvaniseret stål eller glasfiber; glasfiberhusene er mere korrosionsbestandige og holdbare, men også dyrere. Typiske modeller er 18″, 24″ og 36″ ventilatorer med direkte drev. Farestier bruger sjældent 50″ til 54″ remdrevne ventilatorer, da ventilatorer over 50″ har store udstødningsmængder, og den pludselige luftstrøm ved opstart kan forårsage kuldestress hos smågrise. Farestier er normalt små, så mellemstore og små ventilatorer foretrækkes. Når udstødningsvolumen beregnes, skal ventilatorkurver ved statisk tryk på 12,5 Pa eller 25 Pa anvendes; højere statisk tryk giver lavere luftstrøm og højere strømforbrug. I betragtning af staldens lufttæthed, nøjagtigheden af producentens ventilatordata og den indvendige struktur er det sikrere og mere nøjagtigt at anvende den luftstrøm, der svarer til et statisk tryk på 25 Pa.
   I vinterperioden, hvor ventilationen er lav, er det også effektivt at bruge udluftning fra rendestenen (gødningsbrønden) til at undertrykke skadelige dampe fra brønden, der påvirker smågrisene. Om sommeren, hvor ventilationen og udskiftningsfrekvensen er øget, reduceres den relative effekt af udluftning fra rendestenen.
2. Indtag:
   Efter udluftning af gammel luft skal der tilføres frisk luft via to indtagsmetoder: gennem det ophængte loft eller gennem endevæggene. Ved loftindtag åbnes små loftindtagsvinduer nedad. Ved lave ventilationshastigheder åbnes lamellen let, og luftstrømmen følger loftet og blandes langsomt med indeluften, inden den falder ned i stierne. Ved højere ventilationshastigheder øges lamellens vinkel, og luftstrømmen kommer skråt ind i stiområdet. For at undgå direkte lodrette træk, der kan skade smågrise eller hvirvle skadelige gasser op fra gyllebeholdere, skal lamellens vinkel begrænses og kontrolleres. Loftindtagene skal fordeles jævnt for at øge dækningen af frisk luft og undgå døde zoner, og de må ikke være i konflikt med foderautomater, strømkabler eller lys.
   Endevægsindgangsmodus bruges til tunnelventilation om sommeren. Vindhastigheden i farestalde overstiger generelt ikke 1 m/s; tunnelindgangsarealet beregnes ved hjælp af indgangs vindhastigheder på 3 m/s til 4 m/s. Indgangsåbninger kan justeres med drevne PVC-paneler eller automatisk baseret på ventilatorens udstødningsvolumen.
3. Køling:
   Fordampningskøling baseret på fordampningsprincippet er en gennemprøvet og pålidelig kølemetode. Vand fugter kølemediet ovenfra; varm luft, der suges gennem kølemediet under undertryk, kommer i kontakt med det våde kølemedium og afkøles ved fordampning, samtidig med at den indendørs luftfugtighed øges. Tunnelventilationsvindhastigheden tilføjer en vindkøleeffekt for at opnå de ønskede temperaturer. Kølemediets effektivitet falder dog, når den relative luftfugtighed i omgivelserne stiger.
   Brug typisk en pude på 15 cm tykkelse med en korrugeringsvinkel (f.eks. 45/15 grader) for at sikre jævn luftindgang og forlænget kontakt tid mellem luft og pude. Beregn padarealet ved hjælp af en gennemstrømningshastighed på 1,7 m/s til 1,9 m/s; højere gennemstrømningshastigheder øger tryktabet og reducerer ventilatorens luftstrøm. Da farestalde undgår for høje lufthastigheder og ofte har et begrænset antal ventilatorer, er det praktisk at øge padarealet og vælge en lavere gennemstrømningshastighed.
4. Opvarmning:
   Ud over lokal opvarmning af smågriseområder med krybevarmepærer kræver farestalde ekstra varmekilder i kolde sæsoner for at udligne varmetabet fra ventilationen og nå måltemperaturerne. Opvarmningsmulighederne er generelt varmtvandssystemer og gasvarmere. Varmtvandsopvarmning har lavere driftsomkostninger, men langsommere reaktionstid; gasopvarmning koster mere, men kan øge staldtemperaturen øjeblikkeligt. I større sobedrifter kan gasvarmere forkorte tørretiden efter desinfektion og forbedre omsætningen i farestalde.
5. Automatisk styring:
   Ventilationsmålet er at opretholde passende plejetemperaturer for søer og smågrise, så drift af indgangs-, udgangs-, køle- og varmeudstyr kræver højpræcisionsautomatiseret styring frem for manuel indgriben. Vælg præcise miljøregulatorer for at undgå store ventilationsudsving, der forårsager temperaturudsving, der er skadelige for smågrise, og for at opnå god energieffektivitet. I undertrykskontrolsystemer er alarmfunktioner uundværlige, især alarmer for unormale temperaturer i farestalde.