Naturlig henholdsvis mekanisk ventilation i slagtesvinestalde

Afprøvningerne blev opdelt i 2 etaper:

 I:            Efterår 1981 - efterår 1983
II:            Forår 1983 - efterår 1984

Naturlig ventilation kontra mekanisk ventilation i fuldspaltegulvstalde.

I afprøvningerne, som var en del af det tværfaglige program "Landbrugsbyg 1981 - 1983", deltog foruden Den rullende Afprøvning:

• Statens jordbrugstekniske Forsøg (SjF), der udførte klimaundersøgelser i de mekanisk  ventilerede stalde (SjF Beretning nr. 20 - 1984).
• Statens Byggeforskningsinstitut (SBI), der udførte klimaundersøgelser i de naturligt ventilerede stalde. (SBI - Landbrugsbyggeri nr. 63 - 1985)

Formål og gennemførelse

Afprøvningens formål var at sammenligne klima og produktionsresultater ved forskellige ventilationssystemer samt at samle erfaringer vedrørende funktion og dimensionering af naturlig ventilation til slagtesvinestalde.

Alle stalde var isolerede og indrettet med langstier, inspektionsgang i midten af stalden og spaltegulv lang ydervæggen. Grisene blev indsat kontinuerligt ved ca. 25 kg. Levering skete ved ca. 90 kg.

Ved dimensionering af den naturlige ventilation så man bort fra "tværventilation", da der ofte forekommer vindstille perioder i varm vejr.

Den naturlige ventilation er således dimensioneret til at yde tilstrækkelig ventilation alene ved hjælp af den termiske drivkraft. De mekaniske ventilationsanlæg fungerede alle efter overtryksprincippet.

Temperatur og luftfugtighed

Temperaturen og den relative fugtighed i staldene blev registreret ved hjælp af termohygrografer. På figur 1 er vist gennemsnitlig ugetemperatur og fugtighed i undersøgelsesperioden. (Figur 1 ikke medtaget i denne tekst, men kan rekvireres ved henvendelse til: Landsudvalget for Svin, Axeltorv 3, 1609 København V., tlf. 33 11 60 50. (Red.)).

Som udtryk for temperaturstabiliteten benyttes største døgnvariation i løbet af en uge. Jo mindre døgnvariation desto mere stabil temperatur.

Hvorvidt de undersøgte anlæg har været i stand til at holde en rimelig temperaturstabilitet er undersøgt ved at udvælge perioder, hvor udetemperaturen var så lav (under 10 °C), at ventilationsanlæggene skulle holde staldtemperaturen stabil.

I besætning 1 og 2 vurderedes temperaturstabiliteten derfor kun i vinterperioderne:

                          Uge 45/1981 til uge 12/1982
                          Uge 48/1982 til uge 15/1983

I besætning 3 var der indkøringproblemer med styringen af den naturlige ventilation, hvorfor temperaturstabiliteten kun er opgjort i perioden:

                          Uge 48/1982 til uge 15/1983

Maximal døgnvariation er opgjort i pct. af den tid, hvor udetemperaturen pr. uge var indenfor områderne:

     0 - 3 °C max. døgnvariation - God temperaturstabilitet
     4 - 6 °C max. døgnvariation - Middel temperaturstabilitet
     6 -    °C max. døgnvariation - Dårlig temperaturstabilitet

Ud fra figur 1 og tabellerne ses, at temperaturforløbet og temperaturstabiliteten i staldene kun i ringe udstrækning var påvirket af ventilationsprincippet. Specielt fungerede naturlig ventilation bedre end forventet. Heller ikke den relative luftfugtighed var væsentligt påvirket af ventilationssystemet.

For at ventilationsanlæggene skal fungere hensigtsmæssigt i varme perioder (sommer), skal de kunne holde staldtemperaturen ned på maksimalt 3-5 °C over udetemperaturen. Dette er undersøgt ved at udvælge perioder, hvor udetemperaturen har været så hø, at anlæggene med sikkerhed har kørt på fuld ydelse.

En gennemgang af disse data har vist, at stald A1 og C2 alle har været i stand til at klare dette temperaturkrav. I stald C3 er der observeret overskridelser af de 5 °C, hvilket skyldes, at det naturlige ventilationsanlæg i denne stald var lidt underdimensioneret.

Undersøgelsen er ikke foretaget i stald A2 og B2.

Lufthastigheden i staldene

I stalde med naturlig ventilation var den gennemsnitlige lufthastighed i stierne ens sommer og vinter. I sommerperioderne var lufthastigheden lavere i stalde med naturlig ventilation end i staldene med mekanisk ventilation.

Luftkvalitet

Staldluftens indhold af ammoniak og kuldioxid blev målt som indikatorer for luftkvalitet. Alle ventilationsanlæg var i stand til at opfylde luftkvalitetskravene på maximalt 15 ppm NH₃ og 0,35 vol pct. CO₂.

Stiernes tilsmudsning

Ved at fordele luften via kanaler eller indblæsningshoveder kan den indblæste luft opblandes og retningsbestemmes således, at ventilationsforholdene i grisenes opholdszone tilpasses årstiden. Herved øges muligheden for at få grisene til at benytte lejearealet og derved holde stiens tilsmudsning på et minimum.

For at sammenligne ventilationssystemernes indflydelse på stiernes tilsmudsning, bedømtes tilsmudsningsgraden subjektivt hver 14. dag efter skalaen:

     1 = Ingen tilsmudsning
     2 = Mindre end 1/4 af lejet mod spaltegulvet var tilsmudset
     3 = 1/4 til 1/2 af lejet mod spaltegulvet var tilsmudset
     4 = Hele lejet tilsmudset

Om vinteren har der ikke været forskel mellem ventilationssystemerne med hensyn til svineri, hvorimod der om sommeren var en tendens til flere rene stier i staldene med kanalindblæsning. I besætning 1, hvor der var naturlig ventilation, var der så få helt tilsmudsede stier, at dette ikke var noget problem. I besætning 3, hvor der var en forholdsvis høj belægning, var der i sommerperioden problemer med svineri i ca. 1/3 af stierne.

Energiforbrug

Det lavere energiforbrug i besætning 2 skyldes hovedsageligt den lavere ventilationskapacitet. Energiforbruget ved naturlig ventilation var tilnærmelsesvis nul.

Baggrund

Afprøvningen af naturlig ventilation til slagtesvin på fuldspaltegulv startede, da der lå foreløbige positive resultater for naturlig ventilation i traditionelle langstistalde og fuldspaltegulvstalde med mekanisk ventilation. Det var her af interesse at afprøve naturlig ventilation i fuldspaltegulvstalde.

Formål og gennemførelse

Afprøvningens formål var at undersøge produktionseffekten af styret naturlig ventilation i fuldspaltegulvstalde til slagtesvin, specielt med hensyn til klima og forekomst af svovlbrinte i forbindelse med recirkulering og udtømning af gylle. I afprøvningen indgik besætningerne 4 og 5.

     4 - Naturlig ventilation kontra mekanisk ventilation
     5 - Naturlig ventilation med lavt placeret kontra højt placeret luftindsugning

De 2 stalde var normalt isolerede og havde indsugningsventiler i væggene. Luftafgangen i de naturligt ventilerede stalde foregik via hævespjæld i kippen. Den mekaniske ventilation fungerede efter undertryksprincippet. Staldene var to-rækkede med central inspektionsgang.

Temperatur og luftfugtighed i staldene

Temperaturen og luftfugtigheden blev registreret og opgjort som beskrevet på side 3.

I besætning 4 blev der kørt holddrift. Dette kan have haft indflydelse på temperaturforløbet.

Det ses i tabel 7, at der har været dårligst temperaturstabilitet i den mekanisk ventilerede stald.

Tabel 8 viser, at ventilernes placering ikke har haft indflydelse på staldtemperatur og relativ luftfugtighed.

I de varme perioder har ventilationsanlæggene i besætning 5 været i stand til at holde overtemperaturen nede under 50 °C. Overtemperaturen i stalden med højt siddende ventiler var i gennemsnit ca. 0,5 °C højere end overtemperaturen i stalden med lavtsiddende ventiler.

I besætning 4 har det mekaniske ventilationsanlæg i nogle perioder haft svært ved at holde overtemperaturen under 5 °C. I den naturligt ventilerede stald har overtemperaturen i alle registreringer været under 5 °C.

Inden for besætningerne er der ikke fundet signifikante udslag for ventilationssystemerne med hensyn til produktionsresultaterne.

Afprøvninger viser, at naturlig ventilation i fuldspaltgulvsstalde medfører produktionsresultater, som er på samme niveau som ved mekanisk ventilation.

Indsugningsventilernes placering har tilsyneladende ingen indflydelse på produktionsresultatet.

Besætning 4 har i afprøvningsperioden haft en del sygdomsproblemer, som har haft indflydelse på produktionsniveauet. Selvom der er fundet forskel i gennemsnitlig daglig tilvækst i besætning 4, er der ikke fundet signifikante udslag, da der er stor spredning i materialer.

Svovlbrintemålinger i fuldspaltegulvestalde med naturlig ventilation

Ved udtømning og omrøring af langtidslagret gylle er der risiko for frigørelse af dødelige koncentrationer af svovlbrinte.

I besætning 4, hvor gyllesystemet var hensigtsmæssigt indrettet, blev der hverken i stalden eller ved pumpebrønd målt farlige koncentrationer af svovlbrinte.

I besætning 5, hvor gyllesystemets udformning var mangelfuld, blev der ikke målt farlige svovlbrintekoncentrationer i stalden. Ved pumpebrønden var svovlbrintekoncentrationen derimod så høj, at der ved uheldige omstændigheder kunne opstå livsfare.

I afprøvningen fandt man ingen væsentlig forskel mellem ventilationssystemerne kanalindblæsning, indblæsningshoveder og styret naturlig ventilation med hensyn til produktionsresultater, sygdomsproblemer og luftkvalitet.

Tidligere undersøgelser har vist, at lufthastigheden i varme perioder med fordel kan øges i lejet for at mindske svineriet. Med naturlig ventilation vil der være lave lufthastigheder i svinenes opholdszone året rundt. I afprøvningen fandtes en tendens til mindre svineri i lejet ved mekanisk ventilation, hvor lufthastighederne i lejet var høje i de varme perioder. Ved fuldspaltegulvstalde kan der ses bort fra svineriproblemerne.

I fuldspaltegulvstalde blev der opnået samme klima og produktionsresultat ved henholdsvis naturlig og mekanisk ventilation.

Målinger af svovlbrinte ved udtømning af gylle fra fuldspaltegulvstalde viste, at giftige koncentrationer af gyllegas kan undgås ved hensigtsmæssig indretning af gyllesystemet og håndtering af gyllen.

Der blev ikke fundet væsentlige forskelle på produktionsresultaterne ved henholdsvis høj og lav ventilplacering. Ligeledes har der ikke kunnet registreres væsentlige forskelle i staldtemperatur og relativ luftfugtighed.

I de naturligt ventilerede stalde er arbejdsmiljøet mere tiltalende, da der ikke er ventilationsstøj.

Anlægsomkostningerne ved nybyggeri for henholdsvis mekanisk og styret naturlig ventilation er af samme størrelsesorden. Ved installering af naturlig ventilation er det muligt at spare 4-8 kWh pr. produceret slagtesvin.

Ventilationsanlæggene af type "styret naturlig ventilation", der var med i afprøvningen, var prototyper, der blev udviklet og ændret gennem afprøvningerne. Ved afprøvningens afslutning fungerede anlæggene teknisk tilfredsstillende.

Gennem afprøvningerne høstedes en del erfaringer med styret naturlig ventilation:

• Stalden skal være isoleret
• Ventilreguleringen skal ske sikkert og langsomt
• Indsugningsventilerne skal være formfaste og isolerede for at undgå kondensdannelse og fastfrysning
• Temperaturfølere placeres midt i stalden 1,5 - 2,0 m over gulvet
• I lange stalde eller uens belagte stalde sektionsopdeles ventilationsanlægget
• At ventilernes placering bør være ca. 1,5 m over gulvet
• Afstanden fra ydervægge med indsugningsåbninger til andre bygninger skal være mindst 2,5 m
• Som en tommelfingerregel skal åbningsarealet i normale slagtesvinestalde være ca. 250 cm² pr. svin ved kontinuerlig drift og ca. 300 cm² ved holddrift. Åbningsarealerne er dog afhængige af afstanden fra indsugningsventiler til afkastningsåbninger og deres udformning.