畜禽舍除湿降温系统的制作方法

本发明涉及养殖业降温设备技术领域，尤其涉及一种畜禽舍除湿降温系统。

背景技术：

畜禽养殖过程中房舍的环境调控至关重要。中国不同地域的气候差别大，其中华南和西南地区是我国主要的湿热气候区域，7月平均气温在28℃以上，最高气温32℃以上，4～8月相对湿度大都在80％以上，高温高湿环境容易造成畜禽减产。近年来为调控畜禽舍环境，常采用负压通风结合湿帘降温或湿帘冷风机正压送风的方法调节畜禽舍内的小气候，缓解夏季热应激。

负压通风结合湿帘的降温方式在畜禽舍山墙一端安装风机往外抽风，另一端安装湿帘，风机抽风后在畜禽舍内形成负压，从而实现强制排风和自然送风。该方式气流定向、稳定，通风线路长、风速分布较正压通风均匀，不易形成通风死角，但由于进风口集中在一端，经湿帘降温后的气流运行到风机端的过程中温度会上升，导致纵轴方向上出现温度梯度，严重时畜禽舍两端的温度差可达2～4℃，产生局部高温。

湿帘冷风机正压送风利用湿帘先对空气进行降温后再通过管道送入畜禽舍，畜禽舍内形成正压，是一种强制送风、自然排风的通风降温系统。该方法可以定点降温，但通风线路短且气流分布不均匀。

上述两种通风降温系统都采用了湿帘蒸发降温技术，降温效果受空气相对湿度影响，根据空气中显热转化为潜热的原理，上述两种通风降温方式通常在气温高于27℃、相对湿度低于75％时使用。例如，舍外温度29℃、相对湿度50％的条件下，湿帘最大降温幅度可达9℃，降温效果显著，但在湿度大于80％的条件下，湿帘最大降温幅度在1℃左右，几乎不起任何作用，反而导致畜禽舍内湿度增加，加重热应激。而我国湿热气候区域在7～8月份时，一半以上的时间温度高于27℃、四分之一以上的时间相对湿度大于80％，即使运行良好，湿帘降温的效率也仅在70％～80％之间。以30℃、80％的相对湿度以及75％的降温效率计算，此时运行湿帘的降温幅度＜3℃，湿帘降温效果不佳。因此，湿热气候区域仅依靠湿帘很难将畜禽舍内的温度降到适宜范围内。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种畜禽舍除湿降温系统，用以解决现有畜禽舍除湿降温系统难以在湿热气候区域有效降温的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种畜禽舍除湿降温系统，包括除湿降温机构、分风机构及抽风机构，所述抽风机构用于安装在畜禽舍的端墙上以便在所述畜禽舍内形成负压，所述除湿降温机构安装在所述畜禽舍的外部，所述除湿降温机构的出风口与所述分风机构的进风口相连，所述分风机构的出风口位于所述畜禽舍内并朝向所述抽风机构。

其中，所述除湿降温机构包括送风装置、除湿装置及湿帘装置，所述除湿装置和所述湿帘装置顺次设置在所述送风装置的入风口，所述送风装置的出风口与所述分风机构的进风口相连。

其中，所述除湿装置包括喷淋管、填料层及除湿剂再生系统，所述喷淋管与所述除湿剂再生系统的出料口相连通并且安装在所述填料层的顶部，所述填料层的底部通过除湿剂收集装置与所述除湿剂再生系统的进料口相连通。

其中，所述除湿剂再生系统包括储液池、加热器、再生器及降温器，所述储液池与所述除湿剂收集装置的出口相连，所述储液池的出液口顺次经过所述加热器、所述再生器和所述降温器与所述喷淋管相连通。

其中，所述除湿剂再生系统还包括热回收器，所述储液池的出液口经过所述热回收器与所述加热器相连，所述再生器的出液口经所述热回收器与所述降温器相连。

其中，所述填料层的背风侧呈锯齿状。

其中，所述除湿降温机构还包括保护罩、滤网及吸附层，所述保护罩、所述滤网、所述除湿装置、所述吸附层与所述湿帘装置沿气体的流动方向顺次布设。

其中，所述湿帘装置包括喷水管、湿帘及循环水系统，所述喷水管与所述循环水系统的出水口相连通并安装在所述湿帘的顶部，所述湿帘的底部通过循环水收集装置与所述循环水系统的进水口相连通。

其中，所述循环水系统包括储水池，所述储水池与所述喷水管的连通管道上安装有过滤器及水泵，所述储水池的进水口与所述循环水收集装置的出口相连。

其中，还包括控制器、第一采集终端及第二采集终端，所述第一采集终端用于采集所述畜禽舍内的环境信息，所述第二采集终端用于采集所述畜禽舍外的环境信息，所述控制器根据所述第一采集终端和所述第二采集终端采集的环境信息控制所述除湿降温机构的运行。

本发明提供的畜禽舍除湿降温系统，除湿降温机构对外部空气进行降温和除湿操作，抽风机构向外排风在畜禽舍内形成负压，从而将负压通风和正压通风结合在一起，抽风机构能够平衡除湿降温机构和分风机构产生的正压，带动畜禽舍内的空气沿长度方向流动，避免传统送风存在通风死角的问题，使分风机构流出的冷空气在畜禽舍内的气流分布更加均匀，并能降低分风机构向畜禽舍内排风时的通风阻力，提高通风效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的畜禽舍除湿降温系统的结构示意图；

图2为本发明实施例除湿降温机构的纵向剖视图；

图3为本发明实施例除湿剂再生系统的示意图；

图4为本发明实施例除湿降温机构的横向剖视图；

图5为本发明实施例循环水系统的结构示意图；

图6为本发明实施例填料层的局部结构示意图；

图7为本发明实施例风管沿径向的视图；

图8为本发明实施例风管沿轴向的视图。

图中：100、除湿降温机构；110、送风装置；111、送风风机；112、送风管道；120、除湿装置；121、喷淋管；122、填料层；123、除湿剂收集装置；130、湿帘装置；131、喷水管；132、湿帘；133、循环水收集装置；140、保护罩；150、滤网；160、吸附层；170、信息采集装置；200、分风机构；210、舍内段；220、出风口；300、抽风机构；400、畜禽舍；500、除湿剂再生系统；510、储液池；511、第一储液池；512、过滤池；513、第二储液池；520、加热器；530、再生器；540、降温器；550、热回收器；560、温度传感器；600、循环水系统；601、储水池；602、水泵；700、控制器；800、第一采集终端；900、第二采集终端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的畜禽舍除湿降温系统的结构示意图。如图1所示，该畜禽舍除湿降温系统包括除湿降温机构100、分风机构200及抽风机构300。抽风机构300用于安装在畜禽舍400的端墙上以便在畜禽舍400内形成负压，除湿降温机构100安装在畜禽舍400的外部，除湿降温机构100的出风口与分风机构200的进风口相连，分风机构200的出风口位于畜禽舍400内并朝向抽风机构300。其中，抽风机构300为抽风机，抽风机的数量可以为多个，多个抽风机沿畜禽舍400的端墙阵列分布，以提高抽风效率。

本发明实施例提供的畜禽舍除湿降温系统，除湿降温机构100对外部空气进行降温和除湿操作，将需要满足条件的空气通入畜禽舍400内，在通风过程中，借助抽风机构300向外排风以便在畜禽舍400内形成负压，借助除湿降温机构100和分风机构200向畜禽舍400内通入新风，将负压通风和正压通风结合在一起，其中抽风机构300能够平衡除湿降温机构100和分风机构200产生的正压，带动畜禽舍400内的空气沿长度方向流动，避免传统送风存在通风死角的问题，使分风机构200流出的冷空气在畜禽舍400内的气流分布更加均匀，并能降低分风机构200向畜禽舍400内排风时的通风阻力，提高通风效率。

其中，图2为本发明实施例除湿降温机构的纵向剖视图。如图2所示，除湿降温机构100包括送风装置110、除湿装置120及湿帘装置130，除湿装置120和湿帘装置130顺次设置在送风装置110的入风口，送风装置110的出风口与分风机构200的进风口相连。外部空气经过除湿装置120进行除湿操作，经过湿帘装置130进行降温操作，经过除湿和降温处理的外部空气借由送风装置110进入分风机构200从而散布至畜禽舍400内。本发明实施例提供的除湿降温机构100中，除湿装置120和湿帘装置130串联设置，每降低5％的相对湿度可以提高大约1℃的蒸发降温幅度，从而有效提高湿热气候区域湿帘装置130的降温效果。

继续参阅图2，送风装置110包括送风风机111和送风管道112，送风风机111安装在送风管道112的进风口，送风管道112的出风口与分风机构200的进风口连通。外部空气顺次经过除湿装置120和湿帘装置130后从送风管道112进入分风机构200。送风风机111采用离心风机，形成负压，从而将外部空气吸入除湿降温机构100内进行除湿和/或降温处理。

除湿剂可以采用氯化锂和氯化钙的混合溶液或者其他除湿剂，其中，氯化锂和氯化钙的质量比为1∶1或者1∶2。除湿装置120可以采用多种结构，比如除湿装置120包括除湿剂存储机构、喷淋管121、填料层122及除湿剂收集机构，喷淋管121安装在填料层122的顶部，喷淋管121的进液口与除湿剂存储机构相连，填料层122的底部与除湿剂收集机构相连。在进行除湿操作时，喷淋管121将除湿剂存储机构如存储罐内的除湿剂喷入填料层122内，由于外部空气中水蒸气的分压力大于除湿剂溶液表面水蒸气的分压力，所以水分从空气转移到除湿剂溶液中，外部空气被除湿干燥。除湿剂从填料层122的顶部向下流动的过程中可以吸收从填料层122穿过的外部空气内的湿气，流到填料层122底部的除湿剂由除湿剂收集机构如收集斗或集料盘集中后排出。具体地，如图2所示，本发明实施例中，除湿装置120包括喷淋管121、填料层122及除湿剂再生系统500，喷淋管121与除湿剂再生系统500的出料口相连通并且安装在填料层122的顶部，填料层122的底部通过除湿剂收集装置123与除湿剂再生系统500的进料口相连通。除湿剂收集装置123为盒体或流道，除湿剂收集装置123的开口对应于填料层122的底部，沿填料层122流下的除湿剂流入除湿剂收集装置123，在除湿剂收集装置123上开设有排液口，该排液口与除湿剂再生系统500的进料口相连。该发明实施例中，借助除湿剂再生系统500对吸收外部空气湿气后的除湿剂进行处理以便实现循环利用。

图3为本发明实施例除湿剂再生系统的示意图。在上述实施例基础上，如图3所示，除湿剂再生系统500包括储液池510、加热器520、再生器530及降温器540，储液池510与除湿剂收集装置123的出口相连，储液池510的出液口顺次经过加热器520、再生器530和降温器540与喷淋管121相连通。吸收外部空气中湿气后的除湿剂浓度降低，被稀释，经过加热器520加热到一定温度后进入再生器530再生。

继续参阅图3，其中，储液池510包括第一储液池511、过滤池512和第二储液池513，第一储液池511与除湿装置120中的除湿剂收集装置123连通，第一储液池511经过过滤池512与第二储液池513相连通。除湿剂在填料层122吸收外部空气的湿度后溶液浓度下降，变为稀溶液，经管道循环后存储于第一储液池511中。由于除湿过程中除湿剂会被空气中的杂质污染，因此在第一储液池511后设置过滤池512，过滤池512可以采用耐酸碱、滤速快的滤料如纤维球滤料。除湿剂再生前先由过滤池512过滤后进入第二储液池513存储起来再进行再生。本发明实施例提供的两级储液池结构尤其适用于养殖业，在养殖场内空气中的粉尘和氨气含量较高，借助第一储液池511的沉淀和调节及两级储液池之间的过滤池512能有效去除杂质。

加热器520为太阳能集热辅助电加热器，日间太阳辐射足够强时可采用太阳能集热的方式，无法采用太阳能集热的时候可以采用电加热。再生器530包括喷头、除湿风机及罐体，喷头与加热器520的出液口相连通并安装在罐体的灌口，除湿风机安装在罐体上用于排出罐体内的蒸汽。经过加热器520加热后的稀溶液从喷头喷出来后由于压力突然下降，会发生闪蒸，稀溶液中的水分蒸发并被除湿风机带出，使得稀溶液变浓，从而完成除湿剂的再生过程。再生后的除湿剂具有较高的温度，通过降温器540如风冷机或者热量回收装置降温冷却后方再次进入除湿降温机构100。

为了提高除湿剂再生过程中的热量利用，除湿剂再生系统500还包括热回收器550，储液池510的出液口经过热回收器550与加热器520相连，再生器530的出液口经热回收器550与降温器540相连。如图3所示，从除湿降温机构100内的除湿剂收集装置123收集的除湿剂进入第一储液池511，通过过滤池512过滤后存储在第二储液池513内。热回收器550将再生后的浓溶液与再生前的稀溶液进行换热，换热后的稀溶液经过加热器520进一步加热，然后在再生器530内进行再生，再生后的溶液在热回收器550内回收热量后由降温器540进一步冷却。在该实施例中，热回收器550可以提高能量利用效率，并通过降温器540进一步冷却再生后的浓溶液，提高除湿能力。此外，除湿剂再生系统500具有控制阀，控制阀用于根据需要开启或阻断除湿剂的循环流动。如图3所示，控制阀安装在再生器530与热回收器550之间的连通管道上。另外，除湿剂再生系统500还包括温度传感器560，借助温度传感器560采集的温度信息控制加热器520的工作状态。

图4为本发明实施例除湿降温机构的横向剖视图。如图4所示，除湿降温机构100还包括保护罩140、滤网150及吸附层160，保护罩140、滤网150、除湿装置120、吸附层160与湿帘装置130沿气体的流动方向顺次布设。其中，保护罩140可采用abs抗老化格栅百叶，用于加固除湿降温机构100整机机构、避免发生碰撞时意外损坏。滤网150可采用玻璃纤维纱网；吸附层160可采用静电驻极棉滤网；使用时滤网150和吸附层160需定期清理和更换。外部空气被送风风机111抽入除湿降温机构100内，先经过滤网150过滤去除体积较大的杂物如飞絮、蚊虫、沙石等，然后经过除湿装置120进行空气除湿。除湿剂为质量比1∶1的氯化锂和氯化钙混合溶液，经喷淋管121的喷头喷洒到填料层122上，高温高湿空气在经过除湿装置120过程中去除部分含湿量变成高温低湿空气，再经吸附层160调理气流、去除随空气飘出的除湿剂液滴后进入湿帘装置130，通过湿帘132降温变成低温空气，最后进入送风管道112。本发明实施例中，通过湿帘装置130进行降温操作之前，先借助除湿装置120和吸附层160对外部高湿空气进行除湿和气流调理，以提高湿帘装置130的降温幅度，同时还能避免除湿剂飘逸雾滴进入湿帘装置130及后续管路造成污染。

如图2所示，湿帘装置130包括喷水管131、湿帘132及循环水系统600，喷水管131与循环水系统600的出水口相连通并安装在湿帘132的顶部，湿帘132的底部通过循环水收集装置133与循环水系统600的进水口相连通。其中，湿帘132的厚度在10cm～15cm之间。本发明实施例借助循环水系统600实现冷却水的循环流动，需要说明的是，冷却水可以为普通的水体，也可以采用其他冷却液体，对此，本发明实施例不做具体限定。其中，喷淋管121、填料层122、除湿剂收集装置123及其所在空间在除湿降温机构100内连通形成相对独立的除湿室。同样地，湿喷水管131、湿帘132、循环水收集装置133及其所在空间在除湿降温机构100内连通并形成相对独立的降温室。其中，循环水系统600提供的循环水和除湿剂再生系统500提供的除湿剂，流速和流量均可调整。另外，除湿降温机构100内部安装有静压传感器，用于检测除湿降温机构100内的通风阻力，当通风阻力过大时，需要进行滤网150、填料层122和湿帘132的更换。

图5为本发明实施例循环水系统的结构示意图。如图5所示，循环水系统600包括储水池601，储水池601与喷水管131的连通管道上安装有过滤器(图中未示出)及水泵602，储水池601的进水口与循环水收集装置133的出口相连。储水池601通过水泵602向喷水管131供水时先经过过滤器去除水中杂质，从而延长整个除湿降温机构100的使用寿命并提高降温效果。在循环水系统600中安装有控制阀，以便根据需要开启或阻断循环水流。

其中，如图2和图4所示，填料层122与湿帘132的横截面均为方形，填料层122套设在湿帘132的外侧，湿帘132的内部形成气道，气道内的空气经送风管道112进入分风机构200。此时，外部空气在送风风机111的作用下从方形结构的四面流入，顺次经过填料层122和湿帘132进行除湿和降温操作。循环水收集装置133与除湿剂收集装置123对应设置在湿帘132和填料层122的底部，送风风机111设置在顶部。当然，填料层122和湿帘132也可均呈层状设置，比如两者均设置在进风管的进风端，送风风机111安装在进风管的出风端，在送风风机111的作用下，外部空气顺次经过填料层122和湿帘132后进入进风管，通过与进风管相连通的送风管道112排进分风机构200。

图6为本发明实施例填料层的局部结构示意图。如图6所示，填料层122的背风面呈锯齿状，迎风面为平面状。锯齿状的结构可以增大外部空气流经填料层122时与除湿剂的接触面积，提高除湿效果，同时相比于常规矩形填料层还能减小空气穿行的阻力，有助于提高通风效率。如图6所示，本发明实施例中锯齿状的填料层122总厚度l1为10cm，迎风面最窄处l2为4～5cm，背风面形成格栅，每条格栅的宽度l3为1cm，相邻两条格栅的间距l4为1cm。当然，以上数据也可以为其他值，比如填料层122总厚度l1为8cm，迎风面最窄处l2为4cm，每条格栅的宽度l3为2cm，相邻两条格栅的间距l4为1.5cm或2cm，对此本发明实施例不做具体限定，只要填料层122呈锯齿状即可。填料层122包括外壳及填充在外壳内的pvc螺纹斜波纹填料，除湿剂沿填料层122流下进入除湿剂再生系统500进行循环利用。

分风机构200包括相互连通的舍内段210与舍外段。其中，舍外段与位于畜禽舍400外部的除湿降温机构100相连通，舍内段210采用纤维布袋风管，通过风管管壁上的纤维缝隙和开设的多排出风口220出风，采用纤维渗透和出风口220微孔射流的方式，配合端墙上安装的抽风机构300实现整个畜禽舍400内的均匀送风，避免畜禽舍400两端出现较大温差。图7为本发明实施例风管沿径向的视图。如图7所示，分风机构200上的出风口220位于风管正对地面并朝向抽风机构300的一侧，出风口220的直径φ为1.5mm～4mm，相邻两排出风口220之间的间距d为10cm～20cm。图8为本发明实施例风管沿轴向的视图。如图8所示，风管的竖向与首排出风口220之间的夹角γ1为10～15°，多排出风口220的风口直径可以不同，相邻两排出风口220之间的夹角γ2与γ1的角度值可以相同也可以不同。其中，任意相邻两排出风口220之间的夹角相同。风管在某一直径方向上的投影面积是多排出风口220的总面积的3～5倍。

在本发明实施例中，畜禽舍除湿降温系统中，除湿降温机构100和分风机构200均有多个并一一对应设置，多个除湿降温机构100共用一个除湿剂再生系统500，多个分风机构200共用一个循环水系统600。

另外，本发明实施例提供的畜禽舍除湿降温系统还包括控制器700、第一采集终端800及第二采集终端900，第一采集终端800用于采集畜禽舍400内的环境信息，第二采集终端900用于采集畜禽舍400外的环境信息，控制器700根据第一采集终端800和第二采集终端900采集的环境信息控制除湿降温机构100的运行。具体的，第一采集终端800包括用于获取畜禽舍400内部环境温度和湿度信息的温湿度传感器，第二采集终端900包括用于获取畜禽舍400外部环境温度和湿度信息的温湿度传感器，若外部环境温度在15℃～22℃，外部湿度高于设定湿度，则仅启动除湿室运行，此时循环水系统600处于关闭状态。其中，设定湿度可以为70％或75％，具体根据实际情况可以调整或自行设置。同时根据畜禽舍400内外环境温湿度信息调节除湿剂的流量和除湿剂的回流温度。在除湿剂再生系统500中，沿除湿剂的流动方向，在加热器520的后方安装有第一温度传感器，在降温器540的后方安装有第二温度传感器，控制器700分别与第一温度传感器和第二温度传感器通信连接，并根据需要的除湿剂回流温度控制加热器520和降温器540的运行。若外部环境温度大于22℃，外部环境湿度低于设定湿度，则仅降温室运行，此时除湿剂再生系统500处于关闭状态，控制器700根据畜禽舍400内外的温湿度信息控制循环水系统600中的控制阀，从而控制循环水的流量。根据检测的温湿度信息，还可以同时启动除湿室和降温室，此时，除湿剂再生系统500和循环水系统600均处于开启状态，对外部空气同时进行降温和除湿操作。由此，本发明实施例中的畜禽舍除湿降温系统可以在除湿模式、降温模式和除湿降温模式三种模式下运行。三种模式的切换可以由操作人员根据采集的环境信息决策，也可以由控制器700在智能运行模式下自动切换。需要说明的是，上述情形中的外部环境温度界限值可以根据需要设置，上述实施例中的数据仅用于说明并不做具体限定。

在上述实施例基础上，第一采集终端800还包括安装在畜禽舍400内的压差传感器，第一控制器700根据压差传感器控制抽风机构300中风机的运行数量和运行功率，从而确保内外静压差稳定在-5～10pa以内。同样的，在除湿降温机构100内送风风机111的进风端安装有信息采集装置170，该信息采集装置170包括压差传感器和温湿度传感器，控制器700与除湿降温机构100内的压差传感器和温湿度传感器相连，以控制送风风机111的运行功率和除湿剂再生系统500及循环水系统600的运行，以控制送风风机111鼓入的空气温度、湿度和风量。环境信息还包括畜禽舍400内的二氧化碳浓度，为调节抽风机构300、送风风机111的风机运行数量和运行功率提供另一参考数据。

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。