北方养鸡厂房空调采暖设计方案
一、项目概况
1.1气候背景
该项目主要集中在吉林榆树，该地区气候类型属北寒温带大陆性气候，春季干旱多风，夏季湿热多雨，冬季寒冷干燥。
多年平均气温℃，极端最低气温为零下39℃，结冻期长达5个月之久。
全年盛行西南风，风速季节变化明显，平均风速s，最大风速25m/s。
工作地区多年平均降水量㎜，主要集中在6～9月份，本区日照时数约2465小时。
夏季则最高温度达到33℃。
1.2厂房背景
净尺寸（长x宽x高）：
温度要求：
根绝养殖鸡的特点(45天的生长周期)：
日龄温度
（℃）湿度%氨浓度
ppm/m3
C02浓度
mg/m3
通风量
m3/h
热回收
KW
鸡舍最大加热量
KW（-29℃）
1日-7
日
35-3150-5515以下15000
8日-14
日
50-5515以下15000
15-21
日
55-6015以下1500056916
22-3018-2355-6015以下150********
31-3818-2355-6015以下150********
39-4518-2355-6015以下15000
通风的要求：
1．鸡舍通风，能给鸡只提供足够的氧气，排走一氧化碳、二氧化碳、氨气等有
害气体，驱除鸡舍内的水汽，控制鸡舍湿度，调节鸡舍温度并有助于控制疾病。
设计通风最大值为15万立方米/小时，最小为2000立方米/小时。
2．鸡舍通风不良会增加氨气的含量，对鸡只的健康有很大害处。
当氨气浓度超过20ppm时，就有可能损害鸡只的呼吸道，使鸡只抵抗力降低，给病原的侵入提供门户，易导致新城疫、慢性呼吸道疾病、气囊炎、肾型传支等病发生，从而造成死淘率加大，生长抑制，饲料转化率变差。
如果氨气浓度超过50ppm时，会鸡只双目失明（角膜炎，结膜炎）。
3.鸡舍内地面上的最佳空气流速取决于当时的温度。
如在℃－℃的鸡舍温度下，空气流速不应超过min，鸡舍温度增高则需要较高的空气流速，温度较低时，则相反。
4. 在通风换气时，要考虑保温和通风的联系，通风时提高舍内温度，通风完毕后，恢复通风前的舍内温度。
在冬季，加强通风换气，并处理好通风和保温之间的关系，是减少呼吸道疾病、大肠杆菌病和腹水症的关键措施。
不要过于担心通风会使肉鸡着凉而忽视通风，要改变鸡舍中不利于通风换气的条件。
鸡舍采暖空调设计要点
该项目采用埋管式地源热泵系统形式，即地源泵机组夏季制冷水，冬季制热水为空调系统末端提供冷热源，热回收式空气处理机组+鸡舍内地板辐射+全空气对流采暖，全方位无死角的为鸡舍提供18℃以上的新鲜空气，全程保障鸡的生长过程。
系统原理图如下：
二、鸡舍暖通空调设计
当地空调采暖室外设计温度
冷热源选择
采用埋管式地源热泵的形式。
经综合比较采用该种方式有如下优点：
地源热泵系统为绿色节能的一种新型空调采暖形式，近年被广泛应用，地源热泵系统对于低品位能源的利用比其他方式要高许多。
由于鸡的养殖过程基本不间断，也就是说鸡舍里的温度常年要维持在34℃—18℃，而不同的养殖阶段，会需要不同的温度控制，采用地源热泵机组对于温度控制更加容易、精确。
空气调节系统
将每一个鸡舍作为一个空气调节对象，采用全空气系统。
由于该地冬季新回风焓差较大，具有相当的热回收意义。
即采用全热回收模式，将室外新风同室内回风进行热交换，回收热量后再加热至18℃再送入室内。
空调全新风能耗的计算：
例如：新风量为150000m3/h，冬季空调设计温度为—29℃，室内送风温度为35℃，可以计算出新风耗热量：
Q
=(150000/3600)***(35+29)
X
=3232(KW)
由此可见如果不对新风进行处理，新风负荷非常之大，这也就是目前养鸡场能源消耗大的原因。
鸡舍内气流组织
由于采用全空气系统，送往鸡舍空气直接可调节至34℃—18℃，气流组织可采用上送下回，交叉对流。
优点如下：
（1）鸡舍空气质量好，空气循环顺畅，没有死角；保温保湿，利于鸡只生长。
（2）解决了鸡舍冬季通风难控制的问题，降低了由于人为调整通风量不当引起的各种疾病；减少因刮风天气的变化对鸡舍侧窗调整的频率。
降低工人的劳动强度。
（3）送风新鲜、温度均匀，避免了鸡群因受冷而引发疾病。
【说明】排风中所含的能量十分可观，加以回收利用可以取得很好的节能效益和环境效益。
三、系统计算
新风全热回收
采用2级热回收技术，即一级采用热管式新风热回收，将室外-29℃新风经热回收后温升至0℃以上，再进入二级转轮式热回收，可将温度提升至7℃左右。
新风加热段所耗热量
全热回收后新风温度约在7℃左右，若送风温度18℃，则需地源热泵主机提供加热热量为：150000××11/3600=462KW。
地板辐射采暖计算
根据计算可知，地板辐射采暖承担200KW的热量就可使室内维持在℃。
地源热泵主机选型
主机制热量要求：根据以上计算系统耗热量相加得单个鸡舍总耗热量为：地板采暖200KW+新风加热462KW=662KW
主机参考型号选定
制冷量：输入功率制热量：输入功率：。
尺寸4010×1350×2200（mm)地埋管换热器设计
由于该项目未做热响应测试，暂定采用双U32HDPE埋管形式，孔深110米，埋管间距5米左右，估算单位延米吸热量30W。
则
662×110/30×1000=241孔
考虑到冬季热量不平衡，可实际钻孔中放10%的量。
四、初投资估算
五、运行费用估算
运行费用考虑电耗如下：主机150KW、水泵30KW、新风热回收机组22KW。
全年运行365天，每天24小时，电费元/度。
由于鸡生长过程中空调系统能耗一直处于变量状态，我们初步将鸡生长过程以周龄作为能耗系数，即：2周鸡龄全年天数为14×8=112天，能耗系数25%
3周鸡龄全年天数为7×8=56天，能耗系数50%
4-5周鸡龄全年天数为14×8=112天，能耗系数75%
6-7周鸡龄全年天数为80天，能耗系数100%
则能耗计算：1.（150+30×2+22×4）×112×24×25%=200256kw/h
2.（150+30×2+22×4）×56×24×50%=200256kw/h
3.（150+30×2+22×4）×112×24×75%=600768kw/h
4.（150+30×2+22×4）×80×24×100%=572160kw/h
总电耗为1573440KW/h 电费为786720元
养鸡场每年出8批成鸡总计680000只，则平均每只鸡能源成本为元。
六、方案中重点难点问题
1、解决新风全热回收
由于该项目地处严寒地带，冬季室外气温较低，如果采用直接加热的方式初投资和运行成本会非常的高。
我们采用新风二级热回收，总回收效率在65%左右，这样地源热泵主机所要承担的热负荷极大的减少。
2、冷热源及空调机房占地
该系统以地源热泵主机替代原来的锅炉，并且要在每个机舍旁建新风机房，由于全热回收机组体积庞大，会增加风机房建筑面积约80㎡，同时建筑成本也会增加。
3、本方案设计计算为单个鸡舍，但实际操作中如果将整个鸡场里若干个鸡舍作为空调采暖对象，初投资和运行费用将会更低，系统的利用率也会更高。
4、鸡舍内送回风系统
该系统彻底颠覆了以往传统鸡舍采暖通风形式，以更精准、更科学、更节能的方式运行，所以对于舍内送风回风系统的流速（s）、流量(150000m3/h)、流向(交叉对流)都要同鸡的生长过程紧密结合，才能达到最佳效果。
4、投资回收期限
采用地源热泵空调系统+全热回收+地板采暖在造价上要高出锅炉采暖+自然通风高出3-5倍，但我们通过节省运行费用可以在4年收回初投资。