畜牧舍(如豬舍、雞舍、牛舍)作為規模化養殖的核心場所,需維持穩定的溫濕度環境(冬季溫度需保持 18-25℃、夏季 22-28℃,相對濕度 60%-75%)以保障畜禽生長。但養殖過程中會產生大量高濕、含氨氣體(濃度通常為 15-50ppm)與粉塵(粒徑 2-10μm),需通過通風系統排出,而直接排風會導致舍內熱能大量流失 —— 冬季每小時排風中的熱量損失可達 20-50kW,夏季則會浪費空調降溫冷量。能量回收換熱器通過氣體交換實現排風與新風的能量傳遞,在保障通風換氣的同時回收熱能 / 冷能,成為畜牧舍節能降耗的關鍵設備。
畜牧舍排風與新風的特殊屬性,對能量回收換熱器的材質、結構、性能提出針對性要求,需重點解決 “防腐蝕、抗堵塞、控濕度" 三大核心問題:
防腐蝕要求:排風含氨、硫化氫等腐蝕性氣體,且高濕環境會加速金屬銹蝕。因此換熱器主體材質需選用耐腐材料,如外殼采用玻璃鋼(FRP)或 316L 不銹鋼,換熱芯體優先使用改性聚丙烯(PP)或環氧樹脂涂層鋁箔(涂層厚度 0.08-0.12mm),避免氨蝕導致的芯體穿孔或結構損壞。
抗堵塞要求:排風攜帶的飼料粉塵、畜禽毛發易在換熱流道堆積,若流道口徑過小或內壁粗糙,會導致風阻增大、換熱效率驟降。需采用大口徑流道設計(流道寬度≥8mm),內壁粗糙度控制在 Ra≤0.6μm,同時在排風入口加裝自清潔濾網(孔徑≤1.5mm,配備定時反吹裝置,反吹壓力 0.4-0.6MPa),減少雜質進入芯體。
控濕度要求:畜牧舍排風相對濕度高達 70%-85%,冬季與低溫新風換熱時易產生冷凝水,若積水未及時排出,會滋生細菌、加劇腐蝕。換熱器需設置獨立冷凝水導流通道(傾斜角度 12-15°),搭配底部集水盤與自動排水閥,確保冷凝水實時排出;同時芯體需具備一定疏水性,可在表面做納米疏水涂層處理,降低水珠附著率。
根據畜牧舍規模、氣候條件差異,需選擇適配的換熱器類型,并設計針對性換熱方案,常見分為 “顯熱回收" 與 “全熱回收" 兩類:
北方冬季豬舍方案:選用全熱回收換熱器(芯體材質為改性 PP 蜂窩結構),將舍內 22℃、70% 濕度的排風與室外 - 5℃、30% 濕度的新風進行換熱。排風熱量與水分傳遞至新風后,新風溫度升至 12-15℃、濕度升至 55%-60%,再經 heaters 輔助加熱至 20℃后送入舍內;排風溫度降至 5-8℃、濕度降至 40% 后排出,單棟萬頭豬舍冬季每日可節省燃氣消耗約 80-120m3,減少 heaters 運行時間 40%-50%。
南方夏季雞舍方案:采用顯熱回收換熱器(芯體為環氧樹脂涂層鋁箔板),將舍內 26℃、75% 濕度的排風與室外 35℃、60% 濕度的新風換熱。排風冷量傳遞至新風后,新風溫度降至 30-32℃,再經水簾降溫至 25℃送入舍內;排風溫度升至 32-34℃后排出,相比直接引入室外新風,可降低水簾水泵運行負荷 30%-40%,單棟萬只雞舍夏季每日節電約 50-80kWh。
每日檢查:通過控制面板觀察換熱器進出口風壓差(正常范圍 0.1-0.3kPa),若壓差超過 0.4kPa,啟動濾網反吹裝置清理;檢查冷凝水排水閥是否通暢,避免積水溢出。
每周維護:拆卸入口濾網進行水洗清理(水溫 30-40℃,搭配中性清潔劑),檢查濾網是否破損;用紅外測溫儀檢測芯體進 / 出風口溫度差,若溫差低于設計值的 80%,需排查是否存在流道堵塞。
每季度深度維護:對于顯熱換熱器,用高壓水槍(壓力 0.3-0.5MPa,水流方向與氣流方向相反)沖洗芯體流道,清除殘留粉塵;對于全熱換熱器,需更換芯體吸附介質(如蜂窩結構中的硅膠顆粒),或用熱空氣(50-60℃)烘干介質,恢復吸濕性能。
多機組聯動控制:萬頭以上規模豬場采用 3-4 臺換熱器并聯運行,搭配溫濕度傳感器與 PLC 控制系統,根據舍內實時環境自動調節機組啟停數量(如舍內溫度高于 25℃時啟動 2 臺,低于 18℃時啟動 3 臺),避免能源浪費。
抗污染升級:針對高氨濃度的牛舍(氨濃度可達 40-50ppm),換熱器外殼需做加強防腐處理(玻璃鋼厚度≥5mm),芯體定期(每月)用 5%-8% 溶液循環清洗(浸泡 10-15 分鐘后用清水沖洗),中和殘留氨鹽,延長芯體使用壽命至 3-5 年(普通環境下為 2-3 年)。
能量回收換熱器在畜牧舍氣體交換中的應用,既解決了 “通風換氣" 與 “能量流失" 的矛盾 —— 冬季可回收 60% 以上的排風熱能,夏季可回收 50% 以上的排風冷能,單棟規模化畜牧舍年均節能率可達 25%-35%;又通過材質與結構設計,規避了畜牧舍高濕、高腐蝕、多雜質的環境風險,保障設備長期穩定運行。同時,穩定的舍內溫濕度環境可提升畜禽成活率(如仔豬成活率提升 3%-5%)、降低疫病發生率,為規模化養殖的綠色化、高效化發展提供關鍵支撐。