奶牛传导冷却系统新型运行模式的能源与环境效益研究——基于两个夏季运行季的实验结果

针对气候变化导致奶牛热应激加剧的问题，研究人员创新性地开发了基于水床垫的传导冷却系统(RadMAT)，通过对比连续运行与新型循环运行模式，发现循环模式可降低38%电力消耗及CO2排放，为畜牧业节能减排提供了关键技术方案。

　　

随着全球变暖加剧，欧洲作为升温最快的大陆正面临频繁热浪冲击。波兰作为全球第四大奶牛养殖国，夏季高温导致奶牛热应激（THI>66时即发生），引发产奶量下降、动物福利受损等连锁问题。传统通风和喷淋系统能耗高且效率有限，而传导冷却技术虽能精准降温，却存在能耗控制难题。

弗罗茨瓦夫生命与环境科学大学（Wroc?aw University of Environmental and Life Sciences）的研究团队在《Sustainable Energy Technologies and Assessments》发表成果，通过改造水床垫传导冷却系统，创新性提出循环运行算法，对比分析6种运行场景的能源效益。研究采用温度湿度指数(THI)监测环境压力，通过LabJack T7采集系统电力数据，结合直肠温度测量评估降温效果。

实验结果

1. 系统性能验证：循环模式下，水床温度在2小时内从13°C升至16-17°C后，仅需8-16分钟即可恢复设定值，而连续模式能维持±0.1°C的稳定性。
2. 能源效益：循环模式(S3)相比连续模式(S1)节电38%，日均耗电量从19.07 kWh降至11.72 kWh；采用16°C设定值可再节能7%。
3. 生理影响：冷却组奶牛直肠温度比对照组低0.2±0.1°C，证实系统缓解热应激的有效性。

研究结论
该研究首次从能源管理角度优化奶牛传导冷却系统，循环运行模式结合分时段策略（如S5方案）可年减排CO₂达1700 kg。未来可通过整合可再生能源（如吸收式制冷机）进一步降低碳足迹，为畜牧业应对气候变化提供了兼具动物福利与可持续性的技术范式。