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风速对鸡群冷却效果的限制

文摘 2024-06-23 10:29 湖北

风速对鸡群冷却效果的限制

图 1：商业蛋鸡舍的隧道通风系统

消化和代谢饲料会产生大量热量。

例如，一只约2.27千克重的肉鸡产生的热量相当于一个20瓦特的灯泡。

在炎热天气下，管理隧道（纵向）通风系统时，了解温度、湿度和风速如何影响鸡群排除多余热量的能力至关重要。

鸡群主要通过两种方式消除多余热量：

1. 将热量散发到周围空气中（显热损失）

2. 通过呼吸系统中的水分蒸发散热（潜热损失）

显热损失容易理解：

鸡群体温高于空气，因此热量自然散发到周围空气中。空气温度越低，热量损失越大；空气温度越高，热量损失越小。

潜热或蒸发热损失则较难理解：

鸡群呼吸时，水分从呼吸系统蒸发，带走热量。

鸡群通过呼吸系统蒸发的水分量取决于呼吸空气的相对湿度：相对湿度越低，蒸发的水分越多，带走的热量也越多；相对湿度越高，蒸发的水分越少，带走的热量也越少。

在炎热天气下，了解进入和离开房屋的空气的温度、相对湿度以及空气交换率，有助于确定从房屋排出的总热量。

虽然测量温度和相对湿度相对简单，但准确确定空气交换率可能较为困难。

此外，我们更关心的是鸡群排出的热量，而非从房屋排出的总热量。

商业蛋鸡舍研究

2010年8月，在一栋容纳15万只蛋鸡的商业蛋鸡舍中进行了一项短期研究，以考察炎热天气下空气温度如何影响隧道式鸡舍中鸡的热损失。选择这种特定类型的鸡舍进行研究有多个原因：

1. 典型隧道式鸡舍：所有风扇位于一端墙上，所有隧道开口位于另一端墙上，使得空气交换率在墙壁之间和地板到天花板之间非常均匀。

2. 无蒸发冷却系统：有助于在高环境空气温度下确定鸡的热损失，而不受蒸发冷却垫的影响。

3. 高饲养密度：鸡舍容积密度高，意味着通过墙壁和天花板获得的热量相对于鸡产生的热量微不足道（小于1%）。

图 2：研究期间的外部条件

在整个鸡舍中记录了数百个空气速度测量值，以确定平均通道速度和空气交换率。在上午11点到下午6点的研究期间，每隔五分钟在鸡舍的入口和排气端记录空气温度和相对湿度测量值。这些数据有助于确定在一个典型的夏季日子里，从鸡身上移除的显热和潜热。

图 3：进风口/小窗与排气端的温差

禽舍进风口/小窗和排气端之间的温差是表明通过空气流动从鸡身上移除热量的指标。

在假设禽舍表面对空气增加的热量可以忽略不计，且空气交换率恒定的情况下，温差越大，从鸡身上移除的热量就越多。

当禽舍温度在70°F（约21°C）多时，温差略高于5°F（约3°C）。

随着禽舍温度的升高，温差减小，这意味着从鸡身上移除的热量减少。

图 4：鸡的显热和潜热排热

尽管禽舍空气温度接近90°F（约32°C）时，显热损失减少了80%，但这并不意味着鸡的总热损失减少了80%。

随着气温升高，向空气的热量损失减少，鸡通过喘气（潜热损失）来增加热量损失。

空气越热，热量损失越少，鸡喘气越厉害，以保持总热量损失不变。

只要总热量损失保持不变，鸡的体温就不会升高，性能也不会受到严重影响。

图 5：禽舍空气温度对显热、潜热和总热损失的影响

图5显示了每只鸡的潜热、显热和总热损失随禽舍空气温度的变化。随着禽舍空气温度的升高，空气在去除鸡的热量方面的效果变差，鸡通过增加喘气来弥补。

虽然喘气率的增加可能会使鸡的表现略有下降，但禽舍中的鸡似乎能够应对气温升高的问题，因为随着禽舍温度的升高，总热损失似乎保持相对稳定。

然而，如果禽舍温度继续升高，鸡与空气之间的热损失将基本降至零。

基本上，禽舍内的风速将不再产生冷却效果，鸡将不得不完全依靠喘气来降温。

喘气本身并不能消除鸡产生的所有热量，因此，当温度超过90°F（约32°C）时，总热损失将更快地下降，鸡的体温将开始更快地上升。

这是一场与时间的赛跑：禽舍温度保持在90°F（约32°C）以上的时间越长，鸡的体温上升得越快，性能受影响的可能性就越大。

增加鸡散热量的方法

在这种情况下，如何增加鸡的散热量？

一种方法是增加鸡身上的空气流动量。

在较高的空气温度下，鸡的体温和空气温度之间的差异减小，这意味着每立方米的空气从鸡身上带走的热量减少。

因此，如果每立方米的空气从鸡身上带走的热量减少20%，我们需要增加20%以上的空气流动量来补偿。

这是随着气温升高，我们需要操作更多隧道风机来产生相同冷却量的主要原因。

然而，重要的是要意识到增加空气流动/风机容量只会起到一定作用。

最终，禽舍的空气温度将接近鸡的体温，增加空气流动将不再有任何益处。

图 6：禽舍温度与显热和潜热损失的关系

在这个案例中，90°F（32.2°C）似乎是一个临界高温点，但这个温度会因风速、相对湿度、鸡的体型和年龄等因素而有所不同。

例如，在风速为300英尺/分钟（1.5米每秒）的禽舍中，鸡的临界温度可能会显著降低。

相对湿度较高时，临界高温点也会相应提高（如图6所示）。此外，鸡的体格大小也是影响其应对临界高温能力的一个因素。

商品蛋鸡可能体重较轻，大约3½磅（约1.59千克），因此它们在温度升高时能较快散发多余热量，从而更好地应对高温。

相比之下，肌肉发达的肉鸡体重可能是蛋鸡的两倍，每磅产生的热量更多，并且它们通常坐在隔热性能较好的地面上，这些因素都使得在达到临界高温后降低体温变得非常困难。

禽类管理的启示：

1. 空气流动产生的冷却效果与空气温度密切相关。在90°F（32.2°C）时，隧道禽舍中空气流动产生的冷却效果远低于80°F（26.7°C）时的效果。在炎热天气中，确保在夜间温度较低时运行足够的风机，以消除鸡身上积聚的热量。

2. 在85°F（29.4°C）至90°F（32.2°C）之间，空气流动产生的冷却效果会迅速降低。确保您的蒸发冷却系统得到妥善维护，以便在炎热天气里尽可能保持较低的温度。当禽舍温度接近90°F（32.2°C）时，即使是几度的降温也能产生显著差异。

3. 大多数“风冷效应”图表适用于80°F（26.7°C）至85°F（29.4°C）之间的禽舍温度。由于当温度高于85°F（29.4°C）时，空气流动产生的冷却效果会迅速降低，因此“风寒”图表可能会高估鸡在温度高于85°F（29.4°C）时的冷却效果。

4. 蒸发冷却有助于通过空气流动产生更多的冷量，但可能会降低鸡通过喘气来冷却自己的能力。禽舍内的风速越高，鸡受到蒸发冷却产生的湿气的不利影响就越小。在使用蒸发冷却系统之前，请确保运行所有隧道风机，以最大限度地降低鸡的体温。

5. 随着禽舍温度接近90°F（32.2°C），对于年龄较大的鸡，风速不宜过大。这是因为在高温下，鸡的体温调节能力受限，过大的风速可能会对鸡造成额外的压力。

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