豚舎空調の基本的考え方 - フロンティアインターナショナル

豚舎空調の基本的考え方
農場勉強会資料
2011 年 5 月 11 日
㈱フロンティアインターナショナル
1
空調の目的
①
新鮮空気の供給
・・・呼吸
ヒーター
②
有害ガスの排出
・・・CO2
アンモニア
③
ホコリ・ウィルスの排出・・（換気しないとウィルス濃縮）
④
温度管理
⑤
臭気の排出
・・・
発散熱
加温
（酸素濃度）
硫化水素
冷却
①～⑤を通して 飼養している 豚の快適環境 を作る
健康で発育の早い豚（管理がラク・おいしい・エサ代が安い）
2
呼吸
空気中の酸素を体内に取り入れる（口・鼻
肺）
酸素は体内に蓄積できない
血中のヘモグロビンと結合して体内の組織に運ばれる
細胞中のミトコンドリアに供給
生体に必要な物質からエネルギーを獲得
クエン酸回路・ATP 回路など
二酸化炭素を放出
（植物の呼吸は二酸化炭素を吸収して酸素を放出）
空気中の酸素濃度（空気の構成）
窒素 ７８％
酸素 ２１％
９９％
アルゴン・二酸化炭素など
3
豚の適温・換気量・発散熱
ステージ
種豚
適温
最低換気
18℃
妊娠豚
１６
母豚＆子豚
１８
離乳子豚
２４
25kg
２１
50kg
２０
１００ｋｇ
１７
最大換気
３０ｍ３／ｈ
３００ｍ３／ｈ
３０
３００
５０
４００
４
１６
７
５０
１５
１２０
２０
２５０
発散熱量
２００Ｗａｔｔ
２００
３２０
２３
７５
１００
１００
1Watt＝0.86kcal/ｈ （1kcal=1.16W）
4
どんなに寒い環境下でも、豚の呼吸に必要な換気量は確保しなければならない。
5
換気
風力換気 ：（風圧力）風・・高気圧
低気圧
自然換気
重力換気 ： 空気の温度差 風力換気量よりも小さい
煙突効果
機械換気 ―― 空調制御に利用
必要換気量
収容頭数×換気量
換気ファンの選定＝収容頭数×最大換気量×気候的指数
（例） 秋田県内 離乳舎 1 室 150 頭収容 体重 7.0kg～25kg の場合
最大換気 ：150 頭×50m3/ｈ×1.5＝ 11,250m3/h・・換気ファンの選定
入気口面積の計算(目安)
最大換気量÷3,600（時間を秒に換算）÷2（風速/秒）
11,250÷3,600÷2＝1.6ｍ２
6
ファンの選定 （静圧に注意）
7
単相ファンと三相ファン
単相 ：トライアック制御 （電圧）
低速に弱い ファンの数で換気量をコントロール
回転数フィードバックなど信号を取りやすい
起動コンデンサ（回転方向決定）
三相 ：インバータ制御 （周波数）
低速でも安定
1 台のファンで回転数制御による
換気量をコントロール
温度センサー：サーミスタなど 温度差による電気抵抗値の違いを信号化（ｍA）
8
豚舎空調システム例
ファンの仕様 ：電圧・周波数（欧米は 220V・60Hz が多い）
9
＊各豚舎・各室は個別に空調制御
＊事務所で設定、モニター
記録(管理中の環境が分かる)
＊設定どおり制御されていない場合
管理者の携帯に発報
（異常警報）
制御盤・コントローラーは国産の方がトラブルがない
10
神奈川県・離乳舎
11
北海道・分娩舎
12
温度管理
必要熱量 豚舎内を適温に保つためのヒーターの選定
設定温度－入気温度×0.31×最低換気量
＋熱伝道ロス(12W/ｍ２)－豚発散熱量＝必要熱量(kcal/h)
（例）離乳舎 1 室 150 頭収容 体重 7.0～25kg の場合
25－（－10）×0.31 ×（4 ×150 ）＝ 6,510kcal/ｈ
設定温度 外気温 係数 最低換気 頭数
ヒーターの能力
（熱伝導ロスと豚発散熱量は相殺しました）
13
採食量
低温
消耗エネルギー
適温域 増体
高温
★人間は自分にあった環境を作れるが、豚は環境に自分を合わせるしかない。
14
悪い空調例
温度センサーの位置：
ファン・ヒーター・入気の相関バランス
ヒーターが連続運転、ファンが最大換気 ： 燃料、電気代のムダ
15