Контроль параметров и регулирования микроклимата в птичнике
В статье рассмотрены основные принципы, которые необходимо учитывать при разработке системы микропроцессорного регулирования микроклимата для птичников, а также структурные схемы и алгоритм управления на основе программируемого логического контроллера Siemens Logo 8 серии Basic для управления микроклиматом.
1. Войтенко В. С., Вендин С. В. Схема блока управления вентиляцией помещения // Материалы международной студенческой научной конференции. — п. Майский: ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ», 2015. — С. 208.
2. Войтенко В. С., Вендин С. В. Параметрические и программируемые системы управления вентиляцией A-CLIMA // Материалы международной студенческой научной конференции. — п. Майский: ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ», 2015. — С. 209.
3. Латышев А. А., Вендин С. В. Модернизация системы автоматизированного управления микроклиматом в птичнике // Актуальные проблемы агроинженерии и пути их решения: сб. статей. — п. Майский: ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ», 2018. — С. 159–162.
4. Латышев А. А., Вендин С. В. Создание автоматизированной системы управления микроклиматом в птичниках // Международный молодежный аграрный форум «Аграрная наука в инновационном развитии АПК»: сб. статей. — п. Майский: ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ», 2018. — С. 29–33.
5. Латышев А. А., Вендин С. В. Разработка автоматизированной системы управления микроклиматом в птичнике // Приоритетные направления научно-технологического развития агропромышленного комплекса России: сб. статей. — Рязань: ФГБОУ ВО «Рязанский ГАУ», 2019. — С. 237–240.
6. Латышев А. А., Вендин С. В. Микропроцессорное регулирование микроклимата в птичнике // Наука и образование. — 2019. — № 4. — С. 234.
Экономическая рентабельность интенсивного ведения животноводства на промышленной основе зависит от рационального содержания животных, которое в значительной мере определяется наличием оптимального микроклимата в помещениях. Какими бы высокими качествами породы не обладали бы животные, без создания необходимых условий микроклимата они не смогут проявить свои потенциальные производительные способности роста.
Микроклимат в животноводческих помещениях зависит от ряда факторов: температурного и влажностного состояния ограждающих конструкций здания, местного климата, уровня воздухообмена или вентиляции, отопления, канализации и освещения, а также от степени теплопродукции животных, плотности их размещения, технологии содержания, распорядка дня и пр. [1–2 и др.].
Влияние микроклимата может проявляться через суммарное воздействие его параметров на физиологическое состояние, теплообмен, здоровье и продуктивность животных. Несоблюдение может привести к снижению показателя продуктивности животных в животноводческих помещениях. В то же время обеспечение микроклимата совершенно неэффективно без автоматизации управления системой вентиляции [3–6].
Наиболее полный научный подход к обеспечению микроклимата невозможен без решения таких задач, как проведение анализа способов и технических средств для обеспечения параметров микроклимата в животноводческих помещениях, теоретических исследований и разработка математических моделей для процессов обеспечения микроклимата в животноводческих помещениях, разработка автоматизированной системы управления микроклиматом, обеспечивающей требуемые параметры микроклимата в животноводческом помещении, выявление основных факторов, определяющих эффективность работы системы управления микроклиматом для животноводческих помещений, разработка методик и проведение экспериментальных исследований для выявления взаимосвязи между основными параметрами системы управления микроклиматом для животноводческих помещений и эффективностью ее работы, разработка методик расчета параметров системы управления микроклиматом для животноводческих помещений, а также проведение производственной проверки и расчета технико-экономической эффективности технических решений.
А. А. Латышев, Контроль параметров и регулирования микроклимата в птичнике. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2022;6.
Источник
Ставропольский государственный аграрный университет факультет электрификации сельского хозяйства
Дипломный проект представлен пояснительной запиской на 75 страницах, содержащий 4 рисунка и 16 таблиц, графической частью, включающей 8 листов.
В проекте сделан краткий анализ производственно-хозяйственной деятельности, состояния электрификации, перспектива развития хозяйства и обоснование типа проекта. Выполнены расчеты потребной мощности вентиляции приточной и вытяжной, обогрева, кормораздачи, электрического освещения и облучения птицы. Определено количество, мощность и место расположения трансформаторов, произведен расчет силовых сетей. Рассмотрены вопросы охраны труда, техники безопасности, проведены технико-экономические показатели, а так же решены вопросы окружающей среды.
В специальной части проекта выполнен анализ установки для автоматического поддержания микроклимата в птичнике, предложено устройство МК-ВА‑УЗ для автоматического поддержания необходимой температуры в помещении для птицы, так как при высокой температуре ухудшается физиологическое состояние птицы (увеличивается выбраковка и падеж птицы), снижается яйценоскость. Низкая температура отрицательно влияет на рост и развитие, и продуктивность птицы.
Продуктивность животных определяется на 50. 60% — кормами, на 20% — качеством ухода и на 20.. .30% — параметрами воздушной среды.
План птицефабрики «Нарткалинской» с нанесением ТП и линий Кл — 0,4 кВ
Схема принципиальная, распределительной сети ~ 380 В.
План сети силового эл. оборудования. Вытяжные системы
План птичника с нанесением осветительного оборудования
Приточные системы П1 (П2). Технологическая схема
Регулирование системы П1 (П2). Схема принципиальная
Монтажная схема приточной системы.
Технико-экономическое обоснование проекта
Ведомость дипломного проекта
Промышленный способ производства птицеводческой продукции отражает научно-технический прогресс в этой отрасли, основным направлением которого является дальнейшее совершенствование электрифицированной машинной технологии с использованием современных методов и средств автоматического управления.
Перевод птицеводства на промышленную основу, высокая концентрация и увеличение плотности размещения птицы в помещениях выдвинули новые требования к птицеводческим помещениям и средствам механизации и автоматизации производственных процессов.
Для обеспечения роста, здоровья и повышения продуктивности птицы одним из важнейших условий является создание в птичниках необходимого микроклимата. При неудовлетворительных условиях содержания наблюдается повышенная заболеваемость птицы, особенно цыплят, падает продуктивность и производительная способность, увеличиваются затраты кормов на единицу получаемой продукции и снижается ее качество. По данным ВИЭСХ потенциальная производительность птицы из-за этого нередко используется лишь на 20. 30%, яйценоскость кур снижается на 20. 35%, а привесы бройлеров на 6. 7% и, кроме того, резко сокращается срок службы зданий и оборудования.
Неудовлетворительный микроклимат отрицательно влияет на здоровье обслуживающего персонала, в силу чего требования охраны труда приобретают особую значимость, так как уже сейчас в одном птичнике, в зависимости от его размеров и способа содержания птицы может быть размещено от 10 до 60 тыс. кур несушек и бройлеров.
Под микроклиматом понимают совокупность основных физических и химических факторов воздушной среды, оказывающих комплексное воздействие на живой организм (температура, влажность, газовый состав воздуха, скорость его движения, запыленность, ионизация и др.). Микроклимат в помещениях зависит от местного (зонального) климата, совершенства систем вентиляции и уровня воздухообмена в помещениях, степени освещения, от технологии содержания птицы, распорядка дня на птицефабрике и качества выполнения производственных процессов.
1 Характеристика состояния электрификации хозяйства
Птицефабрика «Нарткалинская» была создана в 1936 г, Нарткалинского района Кабардино-Балкарской республики.
Самый жаркий месяц — июль с максимальной температурой до 42°С, а самый холодный — январь, с минимальной температурой воздуха — 15 °С. Лето жаркое, со среднемесячной температурой 23,4 °С.
Птицефабрика находится в IV районе по ветру и II район по гололеду,
удельная плотность ударов молний на 1 км 2 в объекты составляет: п = 4,75.
Птицефабрика «Нарткалинская» снабжается электроэнергией по линии 10 кВ от Нарткалинских районных электрических сетей.
Большая часть территории птицефабрики благоприятна для развития земледелия. Колхоз расположен в зоне почв черноземного и каштанового типа почвообразования. Пресные грунтовые воды часто выходят на поверхность в виде ключей и родников. Эти источники пресной воды используют в хозяйстве для водопотребления. На базе родников на птицефабрике построена централизованная система водоснабжения.
На момент землеустройства площадь хозяйства составила: 13413га, в том числе сельскохозяйственных угодий — 12678га, из которых пашни — 10782га. пастбищ — 1896га, многолетние насаждения — 5 га. В целом пашня используется недостаточно эффективно.
Все поголовье птицы располагается на территории птицефабрики, где имеются несколько корпусов для содержания птицы, инкубаторий, яйцесклад, кормоцех, блок подсобно-производственных помещений с санпропускником для яйце-птичной тары и транспортных средств на две дезокамеры, котельная, бригадный дом, блок конторно-бытовых помещений с конторой на 22 человека и проходной, ветеринарного блока, автовесы, дезобарьеры. На комплексе имеется телефон, проложен водопровод. Все трудоемкие процессы, такие как, раздача кормов, водоснабжение, уборка навоза частично механизирована и электрифицирована. Из анализа электрификации можно сделать вывод, что электрификация не отвечает современным требованиям, так как производственные процессы на птицефабрике не увязаны в систему с комплексной механизацией. Показатели электрификации хозяйства приведены в таблицах 1, 2, 3, 4.
2 Электрификация производственных процессов с подробной разработкой одного из процессов
2.1 Обзор литературы по специальному вопросу
Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха — основные параметры, влияющие на физиологическое состояние и продуктивность животных. Поддержание требуемой температуры — одно из необходимых условий для нормального протекания обмена веществ в организме животных, нарушение же теплового режима отрицательно сказывается на проявлении всех жизненных процессов /11/.
Состояние микроклимата в помещениях в течение периодов года меняется. Наиболее важным фактором регулируемого микроклимата является воздухообмен, с помощью которого поддерживается требуемая температура, относительная влажность и чистота воздуха внутри помещений. Однако существующие в настоящее время системы управления микроклиматом еще не обеспечивают выполнения всех зоогигиенических требований и нуждаются в дальнейшем совершенствовании /12/.
В разработку теоретических основ промышленного птицеводства большой вклад внесли советские ученые: С.И. Боголюбский, Н.В. Пигарев и другие. Исследованию санитарно-гигиенических условий содержания животных и птицы, и обоснованию выбора параметров микроклимата в помещения посвящены работы ученых: А.К. Скороходько, Н.М. Комарова, И.М. Голосова, А.К. Даниловой, В.М. Селянского, Ю.М. Крылова и ряда зарубежных исследователей /12/.
Большим вкладом в разработку теоретических основ автоматизации микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях являются труды таких ученых, как P.M. Славин, В.Н. Андраинов, А.В. Демин, И.И. Мартыненко, А.Г. Прищеп, И.Н. Бируля, Д.Н. Быстрицкий, О.Н. Горячев, Д.Н. Мурусидзе, Ю.Н. Пчелкин, Г.П. Серый и другие.
Необходимость дальнейшего совершенствования систем для создания оптимального микроклимата обусловлена требованиями бурно развивающейся научно-технической революции, необходимостью разработки и внедрению автоматизированных систем управления производственными процессами на современных птицефабриках с миллионным поголовьем птицы, разнообразием технологии содержания птицы, обусловленной видовыми и половозрастными особенностями ее, а также объемом производства и зонально-климатическими условиями /13/.
Источник