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[家畜]小豬吹電扇,環境變更讚-智能化通風系統

資料來源:行政院農業委員會畜產試驗所臺東種畜繁殖場/陳益隆、王漢昇、黃昱翎、李士昕、章嘉潔

在夏天越來越熱的這個時候,坐在客廳一動不動都可以滿頭大汗,這時通常大家就會開啟冷氣,享受炎炎夏日的涼爽時刻,若是想節省電費那也一定會打開電風扇,有風沒風的差別是顯而易見的,那麼對於我們飼養的豬隻來說,難道不也是一樣的道理,一顆小小的風扇,對於豬場來說也可以有大大的改變。天氣太熱就會不太想吃東西,對經濟動物來說當然也是這樣,一不吃生產力馬上就會受到影響,更嚴重的還會因為熱緊迫導致健康問題,甚至有死亡風險,因此隨著氣候變遷全球暖化,如何降低動物熱緊迫將越發重要,且因為豬有高的代謝產熱、脂肪沉積快且缺乏汗腺,對熱緊迫更是敏感,若在溼度高的環境下將更難散熱,因此臺灣高溫高濕的環境,對養豬效益來說越加不利,這時就需要採取相應的對策,以減少豬隻的熱緊迫狀況,於是我們這個智慧型的通風系統就因應而生了。

目前我國中、小規模豬場,多採開放式或半開放式建築,畜舍設計並未特別考慮加裝通風設施,大多利用門及窗戶採自然通風,部分會加裝手控風扇等設施,然而臺灣夏季環境溫度炎熱冬季有寒流,需依飼育人員長期經驗調整通風設施,較耗損人力及勞力,且溫控精確度低,影響養豬生產效率,更不利於與國外已規模化飼養生產業者競爭,而本系統的目的就在於改變傳統豬舍降溫或通風方式,以監控設施搭配擷取附近氣象站天氣預報資料對畜舍內外的環境溫度進行即時、準確監控,達到更好控制效果,提升養豬效益、節省人力並兼顧動物福利,提供豬隻舒適生長環境。

該智能化保育豬舍的降溫換氣雛形系統,硬體部分主要在豬舍現場裝設溫溼度感測器、風速感測器及變頻風扇等,使用LoRaWAN無線傳輸網路架構,與辦公室電腦連線;軟體部分,該控制系統設置於網站頁面上,操控者可及時察看豬舍的相關資料,且收集到的資料都會儲存於線上的資料庫中,可從網站上搜尋並下載,亦透過該系統設定溫溼度,依此來自動控制風扇的啟閉及強弱,只要達到指定溫度即可自動開啟風扇,另外該系統還可以自動接收氣象局的預報資料,亦可以此資料進行風扇控制,達到預先調控風扇的功能。

圖1:該智能化保育豬舍降溫換氣雛形系統架構圖圖1:該智能化保育豬舍降溫換氣雛形系統架構圖

當遇到系統斷線或風扇異常時,在畜舍現場備有一台稱為可程式化邏輯控制器 (PLC) 的裝置,控制器可記錄輸入的指令,如果現場跟系統的連線中斷,就可透過此裝置使風扇系統維持原本的設定作動,不會因為斷線造成風扇系統停擺。另外該系統也有發送警報的功能,可在異常狀況發生時,發送電子郵件提醒飼養人員注意豬舍狀況。最後也可使用手機連上與電腦版相同網頁,即可與電腦版進行一樣的操控與查看畜舍現況,方便管理人員使用。

為了解該系統的有效性,於臺東種畜繁殖場建置該通風設施於一間保育舍中,並與另一間大小相同但無通風設施的保育舍做比較,除收集溫溼度等相關數據外,一併進行蘭嶼豬保育期生長試驗,並進行溫溼度指數 (Temperature Humidity Index, THI) 的計算,其數值可作為豬隻熱緊迫程度的指標,豬的THI閾值如下:小於27.8表示無熱緊迫,27.8至28.9 表輕微熱緊迫,28.9至30.0 表嚴重熱緊迫,大於30.0 表非常嚴重熱緊迫狀態。

由本次試驗可發現,因無裝設如水簾或噴霧等降溫設施,故在溫度上並沒有顯著差異,但在溼度及溫溼度指數上,有裝設該通風系統的保育豬舍則有顯著下降的情形,豬隻於環境溫度較高之情況下飼養於通風系統,可有效降低熱緊迫現象,並提高飼料效率,顯示本系統在熱季對降低熱緊迫及生長性能有正向效果,且經台經院進行成本效益分析,以100頭保育豬場的規模來看,設備投入設備成本約52萬元,每年增加經濟效益約10萬元,在設備投資約8年後可回收投入成本,10年間投入1元可回收1.23元。

本設備可結合不同之環控設施如噴霧設備用以降溫及空氣品質監測系統並結合相關參數設定,使更加完善該系統,以提升智能化降溫換氣系統之應用。

圖2:風扇於畜舍內開啟情形圖2:風扇於畜舍內開啟情形
圖3:風扇於畜舍外部狀況圖3:風扇於畜舍外部狀況

▲研發團隊:行政院農業委員會畜產試驗所智慧農業研究團隊

聯絡人:陳益隆 助理研究員

電話:089-224637#219

E-mail:l8077606@mail.tlri.gov.tw

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