SAMMENDRAG

To forskellige kombinationer af naturlig og mekanisk ventilation (også kaldet hybridventilation) blev undersøgt i to slagtesvinestalde. Afprøvningerne varede to år og viste, at hybridventilation i de afprøvede udformninger kan fungere. Men naturlig ventilation giver risiko for koldluftsned-slag i vinterperioden.

Afprøvning 1: Mekanisk ventilation kontra mekanisk sommer/naturlig vinter. I en besætning indstilles undertryksventilationen i to sektioner, så ventilatorerne først starter ved fuldt åbne ventiler, hvilket svarer til naturlig ventilation om vinteren. Klimaforhold og energiforbrug i dette system blev sammenlignet med traditionel undertryksventilation i to andre sektioner.

Klimaundersøgelserne viste ingen forskelle med hensyn til temperatur og koncentrationen af kuldioxid og ammoniak målt i stierne. I sektionerne med delvis naturlig ventilation var temperaturstabilitet ringere i staldluften over stierne, og der var øget forekomst af træk, når udetemperaturen var under 2-4 ºC. Energiforbruget blev næsten halveret, hvilket skal vejes op mod etableringsomkostninger og den øgede risiko for sundhedsproblemer som følge af ringere temperaturstabilitet og træk.

Afprøvning 2: Naturlig ventilation kontra naturlig sommer/mekanisk vinter. I en besætning med naturlig ventilation i to slagtesvinesektioner (indsættelsesvægt 42 kg), blev den ene sektion forsynet med en ventilator, og vægventilerne blev påmonteret ledeplader. Når udetemperaturen kom under 0 ºC, skiftede ventilationsanlægget i denne sektion automatisk fra naturlig til mekanisk ventilation for at styre luftbevægelserne.

Mekanisk ventilation i de kolde perioder forbedrede luftfordelingen, men ændrede ikke produktionsresultaterne og gav heller ikke væsentlige forskelle i staldtemperaturens døgnvariation eller stabilitet.

BAGGRUND

Naturlig ventilation i slagtesvinestalde har tidligere vist sig at fungere tilfredsstillende uden negativ påvirkning af produktion eller sundhed. Anlæg til naturlig ventilation kan være dyre at etablere på grund af de store åbninger til luftindtag og -udtag, som sommerventilation kræver. Desuden er der risiko for koldluftsnedslag i vinterperioden, som følge af lave lufthastigheder i indsugningsventilerne (lavt undertryk).

I traditionelle undertryksanlæg er der en eller flere ventilatorer, som fjerner luft fra stalden, hvorved der skabes et undertryk. Dette bevirker, at stalden tilføres frisk luft gennem regulerbare ventiler. Mekaniske undertryksanlæg kan fungere som naturlige ventilationsanlæg ved at indstille styringen, så ventilatorerne først starter, når vægventilerne er fuldt åbne. Det er derved muligt at nedsætte energiforbruget i de perioder, hvor ventilationsbehovet ikke er så stort.

Formål

Afprøvningens formål var at undersøge, om det ved at kombinere naturlig og mekanisk ventilation på to forskellige måder var muligt:

1)	at nedsætte energiforbruget for mekaniske undertryksanlæg i vinterperioden ved at indstille styringen, så anlægget fungerede som naturlig ventilation i vinterperioden, uden at klimaforholdene samtidig bliver forringet.
2)	at styre luftbevægelserne i vinterperioden ved at forsyne et anlæg med naturlig ventilation med en ventilator, der blev startet i kolde perioder.

GENNEMFØRELSE AF AFPRØVNING 1

Undersøgelsen blev gennemført i én besætning med fire slagtesvinesektioner med mekaniske undertryksanlæg. I to af sektionerne kørte ventilatorerne som et traditionelt undertryksanlæg i hele perioden. I de to øvrige sektioner blev styringen indstillet, så ventilatorerne først begyndte at køre, når ventilerne stod fuldt åbne. Herved fungerede anlægget som et naturligt ventilationsanlæg, når udetemperaturen tillod det.

De to ventilationsprincipper blev sammenlignet med hensyn til klimaforhold og energiforbrug. Undersøgelsen blev gennemført i samarbejde med Statens jordbrugstekniske Forsøg (SjF, 1989).

Ventilationsanlægget bestod i hver sektion af 13 indsugningsventiler og 3 udsugningsskorstene med ventilatorer. Hver sektion havde en styringsenhed, som regulerede vægventilernes åbningsgrad samt ventilatorernes omdrejningshastighed. Der var 200 stipladser pr. sektion, belægningsgraden var 0,53 m² pr. gris, og der var fuldspaltegulv.

RESULTATER FRA AFPRØVNING 1

Klimaundersøgelser

Temperatur og relativ luftfugtighed (ugegennemsnit) blev registreret i hver sektion med en termohygrograf, som blev ophængt ca. 1,9 m over gulvet i den ene stirække.

I 73 pct. af samtlige døgn var den maksimale temperaturforskel mindre end 2 grader celcius i sektionerne med mekanisk ventilation. I sektionerne med delvis naturlig ventilation var den maksimale temperaturforskel mindre end 2 grader celcius i 59 pct. af alle døgn.

Temperaturen i stierne, målt ca. 0,5 m over gulvet ved henholdsvis ydervæg og ved inspektionsgang, fremgår af figur 1. Der blev hver måned foretaget målinger i fire stier i hver sektion. Der blev ikke fundet forskel i temperaturen målt i stierne mellem de to ventilationsprincipper.

Lufthastigheden blev hver måned målt i fire stier i hver sektion i stierne ca. 0,5 m over gulvet ved henholdsvis ydervæg og ved inspektionsgang. Resultaterne fremgår af figur 2. Forskelle i lufthastighed var kun af afgørende betydning i de koldeste perioder.

Røgprøver viste, at der forekom koldluftsnedslag i stalden med delvis naturlig ventilation, når udetemperaturen var under 2-4 grader celcius. Røgprøverne viste ligeledes, at delvis naturlig ventilation ofte foregik som følge af tværventilation, forårsaget af de ydre vindpåvirkninger.

Staldluftens indhold af ammoniak og kuldioxid blev målt i to stier i hver sektion en gang om måneden. Der blev ikke fundet forskel mellem de to ventilationsprincipper, som begge lå under de anbefalede grænseværdier.

Figur 1. Temperatur i stierne

Figur 2. Lufthastighed i stierne

Energiforbrug

Energiforbruget til ventilatorerne blev registreret ved hjælp af kWh-målere.

Mekanisk ventilation medførte et større energiforbrug sammenlignet med delvis naturlig ventilation. På årsbasis blev der til mekanisk ventilation brugt 16,2 kWh pr. døgn og til delvis naturlig ventilation 8,3 kWh pr. døgn. Ved en belægning på 17 slagtesvin pr. sti var det årlige energiforbrug 14,8 kWh pr. stiplads ved mekanisk ventilation og 7,6 kWh pr. stiplads ved delvis naturlig ventilation.

GENNEMFØRELSE AF AFPRØVNING 2

Undersøgelsen blev gennemført i en besætning i to slagtesvinesektioner. Ventilationsanlægget var dimensioneret til naturlig ventilation. I den ene sektion blev anlægget forsynet med en ventilator, for at kunne styre luftbevægelserne i vinterperioden (hybridventilation). Når udetemperaturen var under 0 ºC, ændredes anlægget automatisk fra naturlig til mekanisk ventilation. Skiftet skete ved at kipåbningen lukkede, ventilernes åbningsgrad blev reduceret til 1/3 åbning, hvorefter ventilatoren startede.

I sektionen med hybridventilation var der monteret ledeplader i forbindelse med vægventilerne. Dette skyldes, at de ventiler, der var på markedet, ikke var egnede til hybridventilation, da arealreguleringen ikke var nøjagtig nok, når ventilerne var næsten lukkede.

I sektionen med naturlig ventilation var der ikke monteret ledeplader ved vægventilerne.

De to ventilationsprincipper blev sammenlignet med hensyn til produktionsresultater og klimaforhold. Undersøgelsen blev gennemført i samarbejde med Statens Byggeforskningsinstitut.

RESULTATER FRA AFPRØVNING 2

Som det fremgår af tabel 3 blev der ikke fundet forskelle i produktionsresultaterne mellem de to ventilationsprincipper.

Tabel 3. Produktionsresultater for naturlig og hybridventilation

Ventilationsprincippet

Naturlig

Hybrid

Antal prod. svin

Indsættelsesvægt, kg

Daglig tilvækst, g*

FEs pr. svin daglig*

FEs pr. kg tilvækst*

Kødprocent*

Døde og kasserede, pct.*

Bemærk. for brysthindear, pct.

5716

42

774

2,29

2,97

56,8

3,5

16,1

3444

42,9

772

2,28

2,96

56,9

3,7

17,1

* Resultaterne er korrigeret til samme indsættelsesvægt

Klimaundersøgelserne

I forbindelse med besøg hos forsøgsværten blev der foretaget målinger og iagttagelser ved hjælp af røgprøver. Det var bemærkelsesværdigt at se, hvordan alene anvendelsen af ledeplader ved naturlig ventilation var i stand til at ændre luftfordelingsbilledet. Selv når hybridanlægget kørte som et rent naturligt ventilationsanlæg, kunne der ses en væsentlig bedre luftfordeling i forhold til det naturlige ventilationsanlæg. Disse undersøgelser tyder på gode muligheder for at forbedre luftfordelingen i naturligt ventilerede stalde, og anvendelsen af mekanisk minimum ventilation kan forbedre luftfordelingen i naturligt ventilerede stalde.

For at undersøge, om anlæggene kunne opretholde den indstillede temperatur, blev døgnvariationerne i staldtemperaturen målt i begge sektioner i vinterperioden 88/89.

De maksimale døgnvariationer i sektionerne med henholdsvis naturlig ventilation og hybridventilation fremgår af figur 3 og 4.

(Figur 3 og 4 ikke medtaget i denne tekst, men kan rekvireres ved henvendelse til: Landsudvalget for Svin, DANSKE SLAGTERIER, Axeltorv 3, 9 København V., tlf. 33 11 60 50. (Red.)).

Som det ses af figur 3 og 4 var døgnvariationen i perioden i de to sektioner af samme størrelsesorden.

Temperaturstabiliteten i de to sektioner blev undersøgt i forbindelse med skift mellem naturlig og mekanisk ventilation i sektionen med hybridventilation. Resultaterne fremgår af figur 5, og der var ikke stor forskel på temperaturstabiliteten i de to sektioner. (Figur 5 ikke medtaget i denne tekst, men kan rekvireres ved henvendelse til: Landsudvalget for Svin, DANSKE SLAGTERIER, Axeltorv 3, 9 København V., tlf. 33 11 60 50. (Red.)).

DISKUSSION/KONKLUSION

Mekanisk ventilation kontra mekanisk sommer/naturlig vinter

Mekanisk ventilation i sommerperioden kombineret med naturlig ventilation i vinterperioden blev sammenlignet med traditionel mekanisk undertryksventilation for at undersøge, om energiforbruget kunne nedsættes, uden at klimaforholdene samtidig blev forringet.

Klimaundersøgelserne viste ingen forskelle mellem de to ventilationsprincipper med hensyn til temperatur og koncentration af ammoniak og kuldioxid målt i stierne. I kolde perioder var lufthastigheden ringere ved naturlig ventilation, men set over en længere periode var den ens.

Normalt ses der en lavere lufthastighed ved naturlig ventilation end ved mekanisk ventilation, fordi der er mindre undertryk i stalden. Grunden til, at der ikke blev fundet forskelle i denne besætning kan være, at stalden ofte var udsat for ydre vindpåvirkninger, hvilket har øget lufthastigheden i sektionerne med delvis naturlig ventilation i den ene side af stalden.

Temperaturstabiliteten i staldluften over stierne, målt som procent døgn, hvor den maksimale temperaturforskel var mindre end 2 ºC, var dårligst i sektionerne med delvis naturlig ventilation. Samtidig blev der konstateret øget forekomst af træk på grund af lav lufthastighed og tværventilation i disse sektioner.

Energiforbruget blev næsten halveret ved at indstille styringen, så anlægget fungerede som naturlig ventilation i vinterperioden. Energibesparelsen svarede til ca. 0,50 kr. pr. leveret slagte-svin ved en kWh pris på 0,30 kr.

Denne besparelse skal sammenholdes med etableringsomkostninger og den øgede risiko for sundhedsproblemer, der er i sektionerne med naturlig ventilation i vinterperioden på grund af en ringere temperaturstabilitet samt forekomst af træk. Det kan derfor ikke anbefales at indstille styringen på undertryksanlæg med den afprøvede udformning, så de kommer til at fungere som naturlig ventilation i vinterperioden.

Naturlig ventilation kontra naturlig sommer/mekanisk vinter

Naturlig ventilation blev sammenlignet med naturlig ventilation i sommerperioden kombineret med mekanisk ventilation i vinterperioden for at undersøge, om det var muligt at mindske forekomsten af koldluftsnedslag i vinterperioden.

Der blev ikke påvist produktionsmæssige forskelle mellem de to ventilationsprincipper.

De maksimale døgnvariationer i staldtemperaturen var af samme størrelsesorden ved de to ventilationsprincipper. Dette viser, at begge anlæg var i stand til at opretholde den indstillede temperatur i vinterperioden.

Temperaturstabiliteten i forbindelse med skift fra naturlig til mekanisk ventilation var af samme størrelsesorden som stabiliteten i sektionen med naturlig ventilation. Dette viser, at skiftet kan ske, uden at der sker ændringer i temperaturforholdene i stalden.

Røgprøver viste en forbedring af luftfordelingen ved at montere ledeplader i forbindelse med ventilerne. Dette viser, at det er muligt at forbedre luftfordelingen i naturligt ventilerede stalde ved at foretage ændringer af ventilerne. Samtidig fandtes en bedre luftfordeling ved at anvende mekanisk minimum ventilation i naturligt ventilerede stalde.

Da der ikke fandtes forskelle i produktionsresultaterne, er konklusionen, at det kun kan betale sig at investere i et mekanisk ventilationsanlæg til naturligt ventilerede stalde, hvis der er større problemer med klimaet.

REFERENCER

SjF, 1989. Mekanisk eller delvis naturlig ventilation i slagtesvinestalde. Klima og energiforbrug. Statens jordbrugstekniske Forsøg, Orientering nr. 62.

Delvis naturlig ventilation