畜禽舍分散式空调系统

技术领域

本发明涉及畜禽养殖设施技术领域，具体是关于一种畜禽舍分散式空调系统。

背景技术

畜禽舍内空气温度、湿度、风速、污染物浓度等环境参数对动物健康和生产性能十分重要，通常需要采用空调系统来保障舍内环境参数在适宜范围内，包括夏季降温系统和冬季供暖系统等。夏季时，畜禽舍最广泛使用的降温系统为湿帘-风机降温系统，由于该系统中湿帘集中布置在畜禽舍的一侧山墙，导致舍内环境参数存在分布不均匀的问题，比如湿帘端与风机端的温差较大。冬季时，由于锅炉、热泵等供暖设备成本和运行费用较高，畜禽舍通常不进行供暖，导致动物易出现冷应激、温度分布不均匀等问题。因此，研究同时具备降温和供暖功能且能改善舍内环境参数分布均匀性的低成本畜禽舍空调系统具有重要意义，是未来的发展趋势。

近年来，热回收系统在畜禽舍中得到了一定的发展和应用，该系统回收利用排风的余热以对新风进行加热，提高了舍内温度且降低了供暖成本。因此，有效结合热回收系统和降温系统可能是解决目前畜禽舍空调系统存在问题的一种方式。专利CN201621091214.5公开了一种用于畜禽舍不同季节的综合环境调控系统，其基本描述为：该系统包括湿帘-风机降温系统、节能热回收通风系统和自动控制系统。但是，该专利采用的是传统湿帘-风机降温系统，湿帘仍集中安装在畜禽舍的一侧山墙，在夏季容易造成畜禽舍内温差较大。另外，其节能热回收通风系统也集中安装在畜禽舍一端，在冬季虽能加热新风但送风不均匀。由此可知，该专利虽然具备同时降温和供暖功能且成本不高，但由于空调系统集中布置，舍内仍存在环境参数分布不均匀的问题。

畜禽舍内环境参数分布不均匀，容易引起夏季的局部冷应激、冬季的局部热应激和空气质量较差等问题，从而对畜禽的生长、健康和生产性能造成很大影响。因此，有必要进一步设计一种节能高效的空调系统以实现畜禽舍内环境参数的均匀分布，避免出现局部冷、热应激等问题，从而保障动物健康生长和提高生产效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种畜禽舍分散式空调系统，能够显著提高畜禽舍内环境参数(温度、湿度、风速、污染物浓度等)分布均匀性且节能高效。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明所述的畜禽舍分散式空调系统，主要由左右两侧山墙和前后两侧纵墙围成的畜禽舍、湿帘-小窗-风机降温系统以及热回收供暖系统组成；所述湿帘-小窗-风机降温系统包括若干个湿帘-小窗、若干个负压风机和水循环系统，若干个所述湿帘-小窗分散布置在两侧所述纵墙和一侧所述山墙上，若干个所述负压风机均设置在另一侧所述山墙上，所述水循环系统包括供水管、回水管、水泵和水槽，所述供水管和所述回水管在两侧所述纵墙和一侧所述山墙上依次上下设置并形成回路，所述供水管分别与每个所述湿帘-小窗的上方连接，所述回水管分别与所述湿帘-小窗的下方连接；所述供水管上设置有若干个供水口，所述回水管上设置有若干个回水口，所述水泵与所述供水口通过供水管路连接，所述回水口与所述水槽通过回水管路连接；所述水泵的进水管伸入所述水槽中；所述热回收供暖系统包括若干个热回收供暖装置，若干个所述热回收供暖装置分散布置在两侧所述纵墙上，用于对畜禽舍进行供暖。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，若干个所述湿帘-小窗非均匀的布置在两侧所述纵墙和一侧所述山墙上。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，所述湿帘-小窗包括湿帘和小窗，两侧所述纵墙和一侧所述山墙上设置有洞口，所述湿帘和小窗均设置于一个洞口内，所述湿帘安装在洞口外侧，所述小窗安装在洞口内侧，所述小窗的角度可调节。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，若干个热回收供暖装置分别设置在两侧所述纵墙的部分所述湿帘-小窗的内侧，所述热回收供暖装置与所述湿帘-小窗形成湿帘-小窗-热回收一体装置。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，所述热回收供暖装置包括新风管道、排风管道、热交换器、新风风机和排风风机，所述新风管道与所述排风管道交叉设置，所述热交换器设置于所述新风管道和所述排风管道交叉重叠处；所述新风管道第一端和所述排风管道第一端均伸入墙体内，新风管道第一端具有新风入口，排风管道第一端具有排风出口，所述新风入口和所述排风出口分别与所述湿帘-小窗连接，所述新风管道的第二端向上弯折形成新风出口，所述排风管道的第二端向下弯折形成排风入口；所述新风风机设置于所述新风管道中且位于所述热交换器与所述新风出口之间；所述排风风机设置于所述排风管道中且位于所述热交换器与所述排风出口之间。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，所述热回收供暖装置还包括过滤网、百叶窗和支架，所述过滤网设置在所述排风入口处；所述百叶窗设置在所述新风出口处，所述百叶窗的角度可调节；所述支架一端与所述排风管道连接，另一端与所述墙体连接，所述支架、所述排风管道以及墙体三者形成三角支撑。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，若干个所述热回收供暖装置分别设置在两侧所述纵墙的部分相邻两个所述湿帘-小窗之间。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，所述热回收供暖装置包括新风管道、排风管道、热交换器、新风风机和排风风机，所述新风管道和所述排风管道交叉设置，所述热交换器设置于所述新风管道和所述排风管道交叉重叠处；所述新风管道和排风管道的第一端均穿过墙体后伸出所述畜禽舍外，所述新风管道的第一端具有向下弯折的新风入口，所述排风管道的第一端具有排风出口；所述新风管道的第二端向上弯折形成新风出口，所述排风管道的第二端向下弯折形成排风入口；所述新风风机设置于所述新风管道中且位于所述热交换器与所述新风出口之间；所述排风风机设置于所述排风管道中且位于所述热交换器与所述排风出口之间。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，所述热回收供暖装置还包括过滤网、百叶窗和支架；两个过滤网分别设置在所述排风入口和所述新风入口处；所述百叶窗设置在所述新风出口处，所述百叶窗的角度可调节；所述支架一端与所述排风管道连接，另一端与所述墙体连接，所述支架、所述排风管道以及墙体三者形成三角支撑。

所述的畜禽舍分散式空调系统，优选地，所述热回收供暖装置还包括一端开口的总排风管道，所述总排风管道分别与多个排风出口连接。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明将湿帘-小窗-风机降温系统和热回收供暖系统均分散布置，可以让新风降温(夏季时)和升温(冬季时)后均匀地送入畜禽舍内，能够有效提高舍内环境参数的均匀性；

2、相比传统集中布置的湿帘-风机降温系统，本发明分散布置的湿帘-小窗-风机系统可提高湿帘降温效率和畜禽舍内温湿度分布均匀性，从而可减小负压风机数量而降低风机运行能耗；

3、相比于传统湿帘-风机降温系统，本发明布置在山墙的湿帘数量较少，可避免山墙湿帘附近出现局部冷应激的现象，同时靠近山墙附近可增加一定畜禽数量从而提高饲养密度和土地利用率；

4、本发明在畜禽舍两侧纵墙分散布置了多个热回收供暖装置，在冬季能够有效回收舍内热量以对新风进行预热，可提高舍内温度及其均匀性，并降低冬季的供暖成本；

5、本发明分散布置的湿帘-小窗-风机和热回收系统均可独立控制，从而可实现分区管理和精准控制；

6、本发明在湿帘-小窗和热回收供暖装置的新风出口均设置有可调节角度的百叶窗，能够有效控制进风方向、避免冷风直吹畜禽，以及在排风出口设置集中总排风管可防止新、排风的交叉短路等。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式的平面示意图；

图2为本发明第一种实施方式的三维整体示意图；

图3为本发明第一种实施方式和第二种实施方式中湿帘-小窗的局部示意图；

图4为本发明第一种实施方式的湿帘-小窗-热回收一体装置的结构示意图；

图5为本发明第二种实施方式的平面示意图；

图6为本发明第二种实施方式的三维整体示意图；

图7为本发明第二种实施方式的热回收供暖装置的结构示意图。

图中各附图标记为：

1-湿帘-小窗-风机降温系统；2-热回收供暖系统；3-湿帘-小窗；4-负压风机；5-水循环系统；6-湿帘；7-小窗；8-供水管；9-回水管；10-水泵；11-水槽；12-湿帘-小窗-热回收一体装置；13-新风风机；14-新风出口；15-新风入口；16-排风风机；17-排风出口；18-排风入口；19-热交换器；20-过滤网；21-百叶窗；22-支架；23-墙体；24-总排风管道；25-山墙；26-纵墙；27-新风管道；28-排风管道。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

实施例1：

如图1至图3所示，本发明提供的畜禽舍分散式空调系统，主要由左右两侧山墙25和前后两侧纵墙26围成的畜禽舍、湿帘-小窗-风机降温系统1以及热回收供暖系统2组成；其中：

湿帘-小窗-风机降温系统1包括若干个湿帘-小窗3、若干个负压风机4和水循环系统5，若干个湿帘-小窗3分散布置在两侧纵墙26和一侧山墙25上，若干个负压风机4均设置在另一侧山墙25上；水循环系统5包括供水管8、回水管9、水泵10和水槽11，供水管8和回水管9在两侧纵墙26和一侧山墙25上依次上下设置并形成回路，供水管8分别与每个湿帘-小窗3的上方连接，回水管9分别与湿帘-小窗3的下方连接；供水管8上设置有若干个供水口，回水管9上设置有若干个回水口，即每个湿帘-小窗3上端设置一个供水口，下端设置一个回水口，水泵10与供水口通过供水管路连接，回水口与水槽11通过回水管路连接；水泵10的进水管伸入水槽11中。

热回收供暖系统2包括若干个热回收供暖装置，若干个热回收供暖装置分散布置在两侧纵墙26上，用于对畜禽舍进行供暖。

在上述实施例中，优选地，若干个湿帘-小窗3非均匀的布置在两侧纵墙26和一侧山墙25上。非均匀地分散布置，是指每个湿帘-小窗3的尺寸大小相等但安装间距不相等，或者安装间距相等但尺寸大小不相等，或者安装间距和尺寸大小均不相等，由此，每个湿帘-小窗3的风阻近似相等，以使送风均匀从而使畜禽舍内环境参数分布均匀。

在上述实施例中，优选地，湿帘-小窗3包括湿帘6和小窗7，两侧纵墙26和一侧山墙25上设置有洞口，湿帘6和小窗7均设置于一个洞口内，湿帘6安装在洞口外侧，小窗7安装在洞口内侧，小窗7的角度可调节。

在上述实施例中，优选地，若干个热回收供暖装置分别设置在两侧纵墙26的部分湿帘-小窗3的内侧，热回收供暖装置与所述湿帘-小窗3形成湿帘-小窗-热回收一体装置12，用于对畜禽舍进行供暖。

其中，如图4所示，热回收供暖装置包括新风管道27、排风管道28、热交换器19、新风风机13和排风风机16，新风管道27和排风管道28交叉设置，热交换器19设置于新风管道27和排风管道28交叉重叠处；新风管道27第一端和排风管道28第一端均伸入墙体23内，新风管道第一端具有新风入口15，排风管道第一端具有排风出口17，新风入口15和排风出口17均与湿帘-小窗3连接；新风管道27的第二端向上弯折形成新风出口14，排风管道28的第二端向下弯折形成排风入口18；新风风机13设置于新风管道27中且位于热交换器19与新风出口14之间；排风风机16设置于排风管道28中且位于热交换器19与排风出口17之间。

在上述实施例中，优选地，热回收供暖装置还包括过滤网20、百叶窗21和支架22；过滤网20设置在排风入口18处；百叶窗21设置在新风出口14处，百叶窗21的角度可调节；支架22一端与排风管道28连接，另一端与墙体23连接，支架22、排风管道28以及墙体23三者形成三角支撑。

需要说明的是：热回收供暖装置的数量要少于湿帘-小窗3的数量，这是因为畜禽舍冬季的通风量小于夏季。当夏季畜禽舍内温度过高时，关闭湿帘-小窗-热回收一体装置12的热回收供暖装置的新风风机13和排风风机16，相当于变为湿帘-小窗3装置，主要用于降温；当冬季畜禽舍内温度过低时，关闭湿帘-小窗-热回收一体装置12的湿帘-小窗3装置的水泵，相当于变为热回收供暖装置，主要用于供热；当过渡季或其他时候，关闭湿帘-小窗-热回收一体装置12的水泵、风机、小窗等，停止运转。

实施例2：

与实施例1不同的是：如图5和图6所示，若干个热回收供暖装置分别设置在两侧纵墙26的部分相邻两个湿帘-小窗3之间。

其中，如图7所示，热回收供暖装置包括新风管道27、排风管道28、热交换器19、新风风机13和排风风机16，新风管道27和排风管道28交叉设置，热交换器19设置于新风管道27和排风管道28交叉重叠处；新风管道27和排风管道28的第一端均穿过墙体23后伸出畜禽舍外，新风管道27的第一端具有向下弯折的新风入口15，排风管道28的第一端具有排风出口17；新风管道27的第二端向上弯折形成新风出口14，排风管道28的第二端向下弯折形成排风入口18；新风风机13设置于新风管道27中且位于热交换器19与新风出口14之间；排风风机16设置于排风管道28中且位于热交换器19与排风出口17之间。

在上述实施例中，优选地，热回收供暖装置还包括过滤网20、百叶窗21和支架22；两个过滤网20分别设置在新风入口15和排风入口18处；百叶窗21设置在新风出口14处，百叶窗21的角度可调节；支架22一端与排风管道28连接，另一端与墙体23连接，支架22、排风管道28以及墙体23三者形成三角支撑。

在上述实施例中，优选地，热回收供暖装置还包括一端开口的总排风管道24，总排风管道24分别与多个排风出口17连接。

本发明在不同季节的工作过程为：

夏季主要采用湿帘-小窗-风机降温系统1，关闭热回收供暖系统2。供水管8通过分管将水分输送到畜禽舍两侧纵墙26和一侧山墙25的湿帘-小窗3，同时开启另一侧山墙25的负压风机4，调整湿帘-小窗3内侧的小窗7到适宜的角度，新风经过分散布置的湿帘-小窗3降温后均匀送入畜禽舍内，可有效改善畜禽舍内温度、湿度、气流、污染物浓度等环境参数分布的均匀性。当畜禽舍内温度过高时，需开启湿帘-小窗-风机降温系统1的全部湿帘-小窗和负压风机，实现最大的降温效果；当畜禽舍内温度较高时，可优先开启部分水泵来独立控制部分湿帘-小窗3以使舍内温度降低在适宜范围，此时可减小负压风机开启数量而实现风机节能高效运行，同时能够实现畜禽内环境的分区管理和精准调控。

冬季主要采用热回收供暖系统2，关闭湿帘-小窗-风机降温系统1。新鲜低温的空气经新风入口15进入换交换器19加热后，经过新风出口14从百叶窗21送入畜禽舍内。同时，畜禽舍内的排风经过排风入口18吸入到热交换器19中后，通过排风出口17排出舍外或者再外接一个总排风管道24集中排出舍外。当畜禽舍内温度过低时，需开启热回收供暖系统2的全部新风风机13和排风风机16，实现最大的供暖效果；当畜禽舍内温度较低时，可降低热回收供暖系统2的风机频率或者仅开启部分风机，通过独立控制各热回收装置以实现风机节能高效运行，同时能够实现畜禽舍内环境的精准调控。该系统能够有效提高畜禽舍内的温度，减少冬季的供暖成本，同时由于将热回收供暖装置分散布置，能够实现畜禽舍内的均匀送风，提高畜禽舍内的各环境参数的分布均匀性。

在春、秋季，关闭热回收供暖系统2的所有风机和百叶窗等，关闭湿帘-小窗-风机降温系统1的所有水泵10，仅开启湿帘-小窗-风机降温系统1的小窗7。此时，湿帘-小窗-风机降温系统1相当于通风小窗系统，仅起到通风换气作用。通过独立调节各个小窗7的开启角度(即通风量)，可实现畜禽舍内环境的精准调控。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。