仔豬局部加熱保溫設備概述

鄭 萍張繼成黃 賀 劉洪貴滕小華*

（1東北農業大學電氣與信息學院，黑龍江哈爾濱 150030；2東北農業大學動物科學技術學院，黑龍江哈爾濱 150030；3東北農業大學新農村發展研究院，黑龍江哈爾濱 150030）

仔豬局部加熱保溫設備概述

鄭 萍1張繼成1黃 賀2 劉洪貴3滕小華2*

（1東北農業大學電氣與信息學院，黑龍江哈爾濱 150030；2東北農業大學動物科學技術學院，黑龍江哈爾濱 150030；3東北農業大學新農村發展研究院，黑龍江哈爾濱 150030）

哺乳仔豬處于豬生長發育的早期階段，是養豬生產中的一個關鍵階段。由于哺乳仔豬體內存儲的能量不多、免疫機能和體溫調節機能不健全，生產中一般采取局部加熱保溫措施來保證仔豬生長發育所需的溫度。因此，本文闡述了加熱板、紅外線保溫燈、保溫箱三種常用仔豬局部加熱保溫設備的組成、原理、特點和局限性，以及仔豬局部加熱保溫設備向智能化、精確化和低功耗發展的趨勢，以期為豬場仔豬局部應采取的保溫措施提供參考。

哺乳仔豬；局部加熱；保溫方式

S818.2

A

1673-4645(2017)12-0054-03

2017-11-21

國家生豬產業技術體系子課題（CARS-35-XXX）

鄭萍（1980-），女，博士，副教授，主要研究方向為農業電氣化與自動化，E-mail：zhengping@neau.edu.cn

*通訊作者：滕小華（1963-），女，博士，教授，博士生導師，主要研究方向為生態毒理、環境調控和動物福利，E-mail：tengxiaohua@neau.edu.cn

豬肉是城鄉居民肉類消費的主要來源之一，我國是豬肉消費和生豬生產大國。2014年FAO數據顯示，世界豬肉產量為1.15×108噸，中國豬肉產量為5.54×107噸，占世界豬肉產量的48.17%。2014年世界生豬飼養量為9.86×108頭，中國生豬飼養量為4.80×108頭，占世界生豬飼養量的48.68%。哺乳仔豬的生產管理是養豬的重要環節之一，由于仔豬處于豬生長發育的早期階段，體內存儲的能量不多、免疫和體溫調節機能不健全、體重小、單位體重的體表面積相對較大、被毛不濃密以及皮下脂肪薄，因此哺乳仔豬對環境溫度適應性較差[1]。所以給哺乳仔豬提供適宜的環境溫度顯得尤為重要，環境溫度過高或過低都會給仔豬生長發育帶來不利影響。如果環境溫度低于仔豬適宜溫度范圍，仔豬抵抗力降低，引起仔豬消化道、呼吸道方面的疾病，導致腹瀉和低血糖癥[2]。低溫還導致仔豬因怕冷聚攏在母豬周邊，增加被母豬壓死的幾率[3]；長期低溫，甚至導致仔豬凍死。

仔豬出生后，皮膚較薄、體溫不恒定。剛出生時體溫最高，之后隨著日齡的增加而下降，因而仔豬在哺乳階段要求的適宜溫度也隨著出生日齡的增加而遞減。魏國生等[4]1997年報道哺乳仔豬出生后適宜溫度：0—3日齡為35℃～29℃，3—7日齡為29℃～25℃，7—14日齡為28℃～24℃，14—21日齡為26℃～22℃，21—28日齡為25℃～21℃，28—35日齡為22℃～20℃。娜日娜等[5]2015年也有類似報道。哺乳母豬的最適溫度為15℃[4]，哺乳仔豬的最適溫度遠遠高于哺乳母豬。在我國北方，大部分時間室外溫度低于仔豬的最適溫度。因此，在養豬生產中，為了同時滿足母豬和仔豬的溫度要求，在外界溫度低于仔豬最適溫度要求時，采用哺乳仔豬舍局部保溫措施，可以提高仔豬免疫力、降低能量消耗、提高養豬生產的經濟效益且有助于福利養豬。目前，國內外豬舍主要采用加熱板、紅外線保溫燈及保溫箱等局部保溫或加熱裝置。這些裝置針對仔豬的特點，實現不同保溫設施的能源轉化，以期實現仔豬舍局部保溫的目的。

1 仔豬舍局部加熱保溫設備

1.1 加熱板

加熱板的局部加熱保溫原理是加熱板位于仔豬休息區地面，以熱輻射方式自下而上地散發熱量，用于仔豬腹部加熱保暖，可以有效預防仔豬腹瀉等疾病。缺點是加熱板主要是對空氣加熱，會造成空氣局部分層，引起豬舍內熱空氣與冷空氣對流，對仔豬造成不利影響。目前加熱板主要有水暖加熱和電熱板加熱兩種。

⑴水暖加熱：將水暖管道鋪設在仔豬休息區的混凝土中，熱水進入水暖管道，進而加熱混凝土地面達到豬舍局部加熱的目的。養豬場通常采用鍋爐燃燒煤炭為水暖加熱提供熱源，鍋爐由主機、水溫散熱器、溫控箱、引風機及管道組成。因為水具有很強的蓄熱能力，所以水暖加熱可以避免溫度在短時間內大幅波動，有利于保持水泥地面的溫度恒定。由于鍋爐燃煤作為熱源的成本較低，因此中小型豬場多采用水暖加熱。此外，鍋爐燃煤作為熱源的水暖加熱存在以下缺點：①由于水暖系統的管道長，造成熱量流失，能源利用率低；②豬場所使用水暖加熱鍋爐，難以及時調控水溫；③煤炭燃燒會造成一定環境污染[6,7]。

⑵電熱板加熱：電熱板通過電熱線將電能轉化為熱能，通常采用固定式混凝土電熱板和可拆卸式電熱板。固定式混凝土電熱板是將電熱線鋪設在仔豬休息區的混凝土里，通過加熱電熱線，進而加熱混凝土達到局部加熱的目的。其缺點是固定式混凝土電熱板的電熱線因鋪設混凝土里容易腐蝕老化、不易維修和更換，所以使用壽命短。可拆卸式電熱板可以避免固定式混凝土電熱板的一些缺點。可拆卸式電熱板由電熱線和絕緣板組成，電熱線位于兩層絕緣板之間。通電后，電熱線將電能轉化為熱能，向室內傳遞熱量。可拆卸式電熱板在制作方面要求其外層機械強度高、耐酸堿、耐老化、不變形，不漏電，上表面印制防滑花紋[6,7]。采用電熱板加熱方式由于采用電能，避免了水加熱供暖導致的環境污染等缺點。目前銷售的電熱板，大部分沒有溫度控制功能，無法及時調節供熱，有時會出現供熱過度，使仔豬無法趴臥，同時浪費電能。有的豬場采用人工方式控制電熱板的溫度，無法根據環境溫度實現自動調控，也無法實時進行人工操作，所以不能為仔豬提供實時的適宜溫度。

1.2 紅外線保溫燈

紅外線保溫燈是在透明保溫燈的表面涂敷紅色，可減少可視光的散射和眩光。將紅外線保溫燈吊掛在仔豬躺臥區的護仔架上或保溫箱的上部，實現自上而下為仔豬提供熱源的目的。紅外線保溫燈要與仔豬背部相距15 cm以上，并配備護罩。紅外線光還可以預防仔豬皮膚病，加速豬只血液循環。

豬場內紅外線燈的功率一般有100瓦、150瓦、175瓦、200瓦和250瓦等多種規格，紅外線燈的缺點是普遍消耗功率較大，容易造成資源浪費。愛荷華州立大學Xin HW等[8]對250瓦、175瓦、125瓦的透明保溫燈和紅外線保溫燈進行長時間對比，發現175瓦的透明保溫燈和紅外線保溫燈在仔豬躺臥等方面的保溫性能最佳，合適功率的保溫燈可以減少仔豬扎堆擠壓。目前紅外線保溫燈在豬場廣泛使用，安裝方便靈活。與加熱板的加熱方式比較，紅外線保溫燈向外輻射紅外線，被照射的物體吸收紅外線熱能而升高溫度，不會造成空氣分層，不產生空氣對流，減少風對仔豬的影響。紅外線燈泡價格低廉，但使用壽命短，常由于豬舍內潮濕或水滴濺上而損壞，需要頻繁更換，提高了生產成本。

現在豬舍中采用的紅外線保溫燈需要通過調整燈具的吊掛高度來調節供熱量，但無法頻繁操作。冬季不建議使用功率太低的紅外線保溫燈，因為如果功率低，需要縮短燈距離地面的高度，達到仔豬局部保溫的目的。但如果燈距離仔豬太近，容易燙傷仔豬。紅外線保溫燈還存在受熱不均勻的情況，離保溫燈越近，溫度越高；離保溫燈越遠，溫度越低，容易造成小豬扎堆、積壓、踩踏。很多豬場不分季節、不分仔豬體重和日齡、不分晝夜一直開著紅外線燈，造成能源浪費[9]。雖然紅外線保溫燈和電加熱板都是將電能轉化為熱能，但一般加熱板更節能、更耐久。

1.3 保溫箱

保溫箱一般放在仔豬休息區。保溫箱可以防止熱量散失，達到局部小環境保溫的效果。保溫箱可以有效地防止室內賊風和溫度波動，減緩熱量散失；節能效果好，能防止母豬擠壓仔豬，為仔豬提供溫暖安全的小環境。

目前仔豬保溫箱常見材質有塑料、塑鋼、竹膠板、木板和聚氯乙烯等。由于塑料和塑鋼的導熱系數高，發熱的保溫箱壁容易燙傷仔豬，即使外面的溫度較低，仔豬也不愿進入保溫箱。所以在選擇保溫箱的時候要選擇導熱系數低的竹膠板、木板或聚氯乙烯。保溫箱造價低、使用壽命長，具有較好的性價比。

從以上論述可以看出，加熱板、紅外線保溫燈和保溫箱是從不同角度實現仔豬舍局部加熱保溫的目的，這三種加熱保溫設備具有不同的優點和缺點。因此一些豬場采用加熱板、紅外線保溫燈和保溫箱兩兩組合或三者組合的方式，取長補短，以期更好地滿足仔豬局部加熱保溫的目的。

2 仔豬保溫設備發展趨勢

通過對局部加熱保溫設備的深入分析，可以看出現有的仔豬局部加熱保溫方式在為仔豬提供適宜小環境中都存在一定的局限性，不能有效地利用能源。這些加熱保溫方式無法根據環境溫度、仔豬最適溫度自動調控保溫設備的供熱。

隨著國內養殖企業對豬舍節能和環境調控的不斷重視，研發適合仔豬局部加熱的、可自動調節的智能保溫設備，進而取代人工調節發熱器功率或保溫燈懸掛高度的變溫方法成為了新的發展趨勢。智能加熱控制系統應包括溫度感知、分析決策、精確控制三個部分，工作原理是通過溫度傳感器采集仔豬局部溫度，根據仔豬日齡的最適溫度和外界溫度，設計不同的溫度控制方案，調節發熱器的輸出功率或直接斷電。其作用有兩個：一是實現自動恒溫，間斷供熱，以達到節省熱能的目的；二是為仔豬實時提供適宜的局部環境溫度。

高巖[10]2017年報道，丹麥Veng System A/S公司開發的局部加熱控制系統可隨仔豬日齡增加而改變輸出功率的加熱器，這樣的控制方式滿足不同日齡豬只的需求。IFIP（法國養豬研究院）的研究發現，采用這一套智能控制策略并配有上部蓋板可以降低產房保溫燈60%的能耗。仔豬局部加熱控制系統的應用，能夠為仔豬提供適宜的局部溫度，提高仔豬的舒適度，減少人工作業量，降低豬場的投入成本。

[1]康學英,王志祥,許世忠.哺乳仔豬的飼養管理技術[J].貴州畜牧獸醫,2013,37(6)：47-49.

[2]沈旭億,吳小芳,劉小勇,等.一例仔豬低血糖癥的診治[J].中獸醫學雜志,2014(5)：36-37.

[3]高婭俊,李保明,李明麗,等.舍溫對母豬行為與仔豬保溫箱利用率的影響[J].農業工程學報,2011,27(12)：191-194.

[4]魏國生,王希彪.實用養豬新技術[M].黑龍江：黑龍江科學技術出版社,1997.

[5]娜日娜,王盛男.哺乳仔豬的科學飼養與管理 [J].浙江畜牧獸醫,2015(6)：29-30.

[6]白林.仔豬采暖和保溫的方法[J].黑龍江畜牧獸醫,2002(2)：10-11.

[7]朱淑斌,黃香文,魏國生,等.大尺寸玻璃鋼仔豬加熱板的設計及其應用效果[J].農業工程學報,2009,25(6)：241-244.

[8]Zhou H,Xin HW.Responses of piglets to variable and constant wattage heat lamps with clear or red-color radiant rays[EB/OL].http：//lib.dr.iastate.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1017&context=swinereports_1997.

[9]李愛赟,傅金鑾,宋海燕,等.仔豬的微環境溫度調控 [J].養豬,2012(2)：39-40.

[10]高巖.豬舍局部加熱系統簡述 [J].今日養豬業,2017(1)：104-106.