АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК МИКРОКЛИМАТА В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ И ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ

2.8.1. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ

 

Под оптимальными параметрами микроклимата понимаются допустимые значения температуры, влажности и скорости движе­ния воздуха, содержание в нем вредных газов (диоксида углерода — СО₂, аммиака — NH₃, сероводорода — H₂S), микроорганизмов (бактерий), частиц пыли, а также освещение и облучение. Установ­лено, что продуктивность животных и птицы на 50…55 % зависит от рациона кормления, на 20…25 % — от породы и уровня селекцион­но-племенной работы и на 20…30 % — от параметров микроклима­та. При недопустимых параметрах микроклимата не только падает на 20…30 % продуктивность, но и сокращаются сроки племенного и продуктивного использования животных и птицы.

Температура воздуха наиболее существенно влияет на продук­тивность животных и птицы и поедаемость ими корма. При понижени и температуры теплоотдача тела животных увеличивается, что сказывается на росте потребления корма, а при более низких, так на­зываемых критических температу­рах, наступают их переохлаждение и заболевание.

Оптимальной считают такую температуру воздуха, при которой продуктивность животного наи­высшая, а расход кормов и сто­имость технических средств для обеспечения микроклимата минимальные. При температурах ниже критических требуются энергетические установки для дополнительного обогрева помещений.

Длительное действие высокой температуры также отрицательно влияет на продуктивность и со­стояние животных. У животных развивается тепловое перенапря­жение, сопровождающееся понижением аппетита и пищеварения. Это вызывает резкое снижение их продуктивности, увеличение удельного расхода корма на 1 кг прироста массы (рисунок 1) и рас­стройство нервной системы.

Рисунок 1 - Зависимость прироста массы М и удельного потребления

кормов q свиньями от температуры t их содержания

 

В зависимости от породы и возраста животных определены следующие оптимальные значения температур в помещениях: для телят КРС — 8…15 °С, для взрослых особей — 8…18 °С; для кур-не­сушек напольного содержания — 12…14 °С, клеточного содержа­ния — 15…18 °С; для цыплят-бройлеров — 26…32 °С.

Влажность воздуха также существенно влияет на состояние здоро­вья и продуктивность животных и птицы. Влажность в помещениях образуется вследствие жизнедеятельности животных и испарения воды с пола, стен помещения и кормушек. На каждую голову КPC образуется 7…25 кг воды и влаги в сутки, а для свиней — до 20 кг.

Высокая влажность воздуха отрицательно действует на орга­низм животного как при низких, так и высоких температурах воз­духа. Высокие влажность и температура затрудняют теплоотдачу организма, особенно при малой скорости воздуха. Это вызывает его перегревание. При высокой влажности и низкой температуре воздуха животное теряет большое количество теплоты, что вызы­вает его охлаждение и простудные заболевания. При этом ухудша­ется аппетит животных и снижается их продуктивность, а также сокращается срок службы оборудования. Чрезмерно низкая влаж­ность воздуха при повышенной температуре усиливает потерю влаги организмом, что вызывает у животного жажду и потливость. Кроме того, увеличивается запыленность воздуха, что приводит к респираторным заболеваниям животных.

Оптимальная относительная влажность воздуха в животно­водческих помещениях для КPC должна быть 40…85 %, свиней — 40…75, овец — 75, птицы — 60…70%.

Таким образом, в летнее вре­мя в животноводческих помеще­ниях наблюдается избыточное количество теплоты и влаги, а в зимний период года — их недо­статок.

Влагосодержание воздуха (парциальное давление паров Е) тесно связано с его температу­рой и относительной влажнос­тью φ (рисунок 2). Зная величину Е, можно легко определить объемное В₀ (г/м³) и массовое В_М (г/кг) влагосодержание воздуха по формулам: В₀ = 1, 2Е; В_М = 0, 9Е. Влажностью управляют путем увлажнения или осушения воздуха. Осушение воздуха осуществляется методом «сухого» отопления или конденсации (в зимний период).

Рисунок 2 – Зависимость парциального давления Е влаги от

температуры t и относительной влажности φ воздуха

 

Сущность метода «сухого» отопления заключается в повыше­нии температуры воздуха при помощи системы отопления, а затем замены его с помощью приточно-вытяжной системы вентиляции на внешний более холодный воздух с малым влагосодержанием (изменение координат Е, t по кривой ABC на рисунке 2).

Метод конденсации заключается в том, что большая часть шта­ги внутреннего рециркуляционного воздуха соприкасается через стенки теплообменника с холодным воздухом, поступающим в по­мещение, и выпадает на стенках в виде конденсата (обратный процесс по кривой СВА, рисунок 2).

Диоксид углерода образуется при дыхании животных и фер­ментации навоза и корма. Увеличение количества диоксида уг­лерода в воздухе до 0, 5 % вызывает у животных поверхностное учащенное дыхание, а у птицы, наоборот, замедление и даже остановку дыхания. При длительном повышенном (более 1 %) содержании диоксида углерода происходит хроническое отрав­ление животных.

Предельно допустимая концентрация диоксида углерода долж­на быть не более: для телят — 0, 15 %; взрослых особей КРС, овец и птицы — 0, 25; свиней — 0, 2 %.

Аммиак образуется от гниения органических выделений (моча, кал). Он хорошо растворяется в воде, поэтому адсорбируется влажными оболочками глаз и дыхательных путей, вызывая силь­ное их раздражение. При большой и длительной концентрации аммиака у животных снижается содержание гемоглобина и эрит­роцитов в крови, ухудшается функция пищеварения, а при кон­центрации 1…3 мг/л наступает смерть животных от отека легких.

Допустимо предельная концентрация аммиака в воздухе для те­лят должна быть 0, 02 мг/л; взрослых особей КРС, свиней и овец — 0, 02 мг/л; птицы — 0, 015 мг/л.

Сероводород на фермах образуется в результате гниения белко­вых веществ, содержащих серу в навозоприёмниках. Это очень токсичный бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Концентрация его в воздухе свыше 0, 015 мг/л затормаживает окислительные про­цессы в организме, вызывает отек и воспаление легких и разруша­ет нервную систему. Предельно допустимое содержание сероводо­рода в воздухе для телят и птицы — 0, 005 мг/л, а взрослых КРС, свиней и овец — 0, 01 мг/л.

Запыленность и бактериальная загрязненность воздуха отрица­тельно влияют на здоровье и могут вызывать эпидемические забо­левания животных и птиц. Максимально допустимая микробная загрязненность воздуха на фермах должна быть не более: для телят в возрасте до 4 мес — 20…50 тыс. микробных тел в 1 м³, старше 4 мес — 70; для поросят-отъемышей и ягнят 40…50; свиней 50…80тыс, микробных тел в 1 м³.

Скорость движения воздуха на фермах влияет особенно на мо­лодняк. Большая скорость воздуха вызывает простудные заболева­ния, а малая затрудняет очистку помещений от влаги, пыли и вредных микроорганизмов. Поэтому установлены следующие ско­рости движения: зимой 0, 2…0, 4 м/с, летом 0, 5…1, 15 м/с.

Производственные шумы выше допустимых норм также отрица­тельно влияют на животных, птицу и обслуживающий персонал. Допустимая интенсивность шума при низких частотах 90 дБ, а при частотах свыше 1 кГц 70…85 дБ.

Световой режим существенно влияет на все функции организма животного и проявляется в форме светового, теплового и хими­ческого воздействия. Солнечный свет оказывает весьма положи­тельные действия на физиологические процессы, в там числе на нервную и половую системы. При «световом» голодании ухудша­ется состояние организма, снижаются продуктивность, естествен­ная резистентность, половая активность и оплодотворяемость. В зимнее время недостаточную солнечную освещенность компенси­руют электрическим светом. Нормы освещенности выражают в люксах (лк). Для КРС, свиноматок, поросят, кур требуется не ме­нее 30 лк при использовании ламп накаливания и 70 лк от газораз­рядных ламп. Кроме освещения применяют также облучательные световые установки, работающие в инфракрасной зоне при длине волны 0, 7…2, 5 мкм для теплового воздействия и в ультрафиолето­вом диапазоне для эритемного и бактерицидного воздействия на животных и птицу.

 

2.8.2. СПОСОБЫ И СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ МИКРОКЛИМАТОМ

 

СУ микроклиматом на фермах предназначены для поддержания вышеперечислен-ных параметров в оптимальных диапазонах, при ко­торых наблюдается наибольшая продуктивность животных и птицы, наилучшие условия и высокая производительность труда обслужива­ющего персонала, надежная и длительная работа оборудования.

Параметрами микроклимата управляют с помощью энергети­ческих установок и комплекса мероприятий, к которым относятся рациональная планировка самих помеще-ний, использование строительных материалов с соответствующими теплотехнически­ми свойствами, прогрессивные технологии содержания, кормле­ния, поения и удаления навоза и помета, а также системы отопле­ния и вентиляции.

В теплых регионах, где температурный режим в холодный пе­риод обеспечивается за счет тепловыделений самих животных и рабочих машин, требуемые параметры микроклимата помещений обеспечиваются средствами естественного воздухообмена.

В регионах с низкими наружными температурами в зимний пе­риод используют системы воздушного отопления совместно с вен­тиляцией, а в летний период— только вентиляцию, включаемую во время превышения температуры в помещениях выше допусти­мых значений.

В помещениях для выращивания молодняка животных исполь­зуют комбинирован-ные системы отопления — воздушные и водя­ные (паровые). Дополнительно к общему воздушному отоплению в этих помещениях используют локальные источники теплоты в виде ламп или газовых горелок инфракрасного излучения, электрообогреваемых панелей, закрепляемых на стенах и потолках, а также электробрудеров (металлических подве-шен-ных зонтов с электронагревательными элементами. Локальные источники используют для создания более высокой t °-туры в местах скоп­ления молодняка (цыплят, поросят).

В связи с увеличением стоимости энергии созданы упрощен­ные кондиционеры, которые очищают внутренний воздух на фер­мах без выбрасывания его наружу.

Вентиляционные системы бывают естественные (гравитацион­ные) и механические. В гравитационной системе воздухообмен в помещении происходит с помощью приточных и вытяжных кана­лов за счет разности плотностей холодного наружного и теплого внутреннего воздуха, а также под влиянием ветра. В механической системе вентиляция осуществляется принудительно с помощью электровентилятора.

Преимущества гравитационной вентиляции— небольшая сто­имость, простота и надежность устройства и эксплуатации, бес­шумность работы. Однако она хорошо работает только при боль­шом перепаде температур внутреннего и внешнего воздуха.

Принудительная вентиляция дороже, сложнее, создает непри­ятные шумы, однако с помощью ее можно регулировать кратность воздухообмена в широких пределах. Поэтому ее широко применя­ют на крупных фермах промышленного типа.

Системы воздушного отопления делят на местные и централизо­ванные.

Рисунок 3 - Схемы систем воздушного отопления:

а — прямоточной местной; б — рециркуляционной местной;

в — прямоточной нейтрализован­ной; г — рекуперативной централизованной:

1 – тепловой источник; 2 – приточный воздухо­вод; 3 – вытяжной воздуховод;

4 – трубопровод теплоносителя; 5 – теплообменник–утилизатор

 

 

Основные части систем (рисунок 3): тепловой центр 1, приточный 2 и вытяжной 3 воздуховоды, трубопровод 4 теплоно­сителя, теплообменник-утилизатор 5. Тепловой центр представля­ет собой электрокалорифер или тепловой генератор (бойлер).

В местной (прямоточной) системе (рисунок 3, а) наружный воз­дух с температурой t_Н подогревается в тепловом центре до требуе­мой температуры и подается в помещение. Такое же количество воздуха с температурой t_В удаляется из помещения по вытяжному воздуховоду 3. Если воздух требуется только подогреть без его за­мены, тогда применяют рециркуляционную систему отопления (рисунок 3, б) без вытяжного воздуховода.

Централизованные системы имеют большую тепловую мощ­ность, размещаются в отдельном помещении и обогревают несколько помещений. В отличие от местных они имеют приточные воздуховоды 2 и теплообменники 5 (рисунок 3, в, г).

С точки зрения энергосбережения наиболее предпочтительна система с рекуперацией энергии в теплообменнике (рисунок 3, г). В нем энергия удаляемого из помещения воздуха частично подогре­вает наружный воздух перед подачей в тепловой центр 1.

 

2.8.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК

 

Комплект оборудования типа «Климат». Управление вентиляци­онными установками осуществляется по температуре воздуха в помещениях путем его замены. Это одновременно обеспечивает нормативные значения других параметров. Для вытяжной венти­ляции используют оборудование типа «Климат», состоящее из регулируемых по подаче воздуха осевых вентиляторов (ОВ) и стан­ции управления. ОВ укомплектованы специальными трехфазны­ми асинхронными электродвигателями с повышенным скольже­нием, у которых при нагрузке в широких пределах изменяется частота вращения в зависимости от подаваемого на статор элект­рического напряжения (от 70 до 380 В).

Функциональная зависимость подачи вентиляторов от напря­жения практически нелинейная и устанавливалась в процессе опытов. Подача воздуха максимально соответствовала номиналь­ной частоте вращения.

В комплект оборудования «Климат» входит от 8 до 24 вентиля­торов. Тип и число осевых вентиляторов, устанавливаемых в од­ном помещении, определяют в процессе расчета воздухообмена для летнего периода.

Оборудование типа «Климат» комплектуют устройствами авто­матического регулирования напряжения на зажимах электродви­гателей вентиляторов:

- контактной станцией управления типа ШАП, или

- бесконтактной тиристорной типа МК–ВАУЗ.

Контактная станция ШАП дополнительно требует специаль­ный АТ, переключе-нием ответвлений которого меняется U-ие на группе электродвигателей вентиляторов.

Более надежная в работе тиристорная схема регулирования на­пряжения, подаваемого к статорной обмотке электровентилятора (рисунок 4).

Бесконтактная станция управления типа МК–ВАУЗ плавно ре­гулирует частоту вращения вентиляторов как в ручном, так и в ав­томатическом режимах в функции температуры воздуха в помеще­нии.

Сигнал отдатчика температуры в помещении RК поступает на мост сравнения МС, в одном из плеч которого включен резис­тор — ручной задатчик температуры ЗдТ. Затем через усилитель-демодулятор УД сигнал подается на узел сравнения УС, который имеет резистор-задатчик базового напряжения ЗБН, задатчик дифференциала на допустимое снижение температуры ЗД, а также задатчик минимального напряжения ЗМН, которые требуется по­давать на статор электродвигателя данного типа. Далее сигнал от блока питания БП передается через систему импульсно-фазового управления СИФУ к блокам тиристоров БТ1…БТ3.

 

Рисунок 4 – Блок-схема станции управления МК–ВАУЗ

 

Приточно-вытяжную установку типа ИВУ и тепловентиляторы широко используют на животноводческих фермах промышленно­го типа.

Они совмещают в одной конструкции систему подачи и удале­ния воздуха. Их устанавливают на крыше помещения. Внутрен­ний воздух с температурой t_В засасывается вентилятором 2 и выб­расывается в атмосферу с температурой t < t_В. Наружный воздух с температурой t_Н < < t_В засасывается тем же вентилятором, нагрева­ется элементами 3 до температуры t_Г > > t_В и поступает через возду­хораспределительные заслонки 1 в помещение. Нагрев приточно­го воздуха обеспечивается теплообменом через гофрированную стенку 5 (рисунок 5), разделяющую каналы, и за счет включения элементов 3.

Рисунок 5 – Приточно-вытяжная установка типа ПВУ:

1 – заслонки секции воздухораспределения; 2 - вентилятор; 3 – нагревательные

элементы (ТЭНы); 4 – заслонки рециркуляции; 5 – разделяющая стенка

 

На комплект из шести установок типа ПВУ поставляется одна приводная станция, управляющая через систему тросовых связей заслонками 1 секции воздухораспределения и каналов (заслонки) рециркуляции 4. При недопустимом понижении температуры воздуха в помещении трехпозиционный регулятор последовательно включает три секции и открывает клапан рециркуляции. В этом случае внешний воздух не поступает, а внутренний подогревается. При остановке вентилятора флажковый датчик потока воздуха отключает нагре­вательные элементы.

 

Тепловентилятор типа ТВ объединяет в себе водяной калорифер 2 (рисунок 6) и радиальный вентилятор 4.

Рисунок 6 – Функциональная схема автоматизации тепловентилятора:

1 – жалюзи; 2 – калорифер; 3 – об­водной канал;

4 - вентилятор; 5 - электродвигатель вентилятора

 

На два вентилятора типа ТВ постав­ляется одно устройство управления «Приток-1». В теплый период года (вода в калориферы не подается) температура в помещении поддерживается за счет изменения частоты вращения вентиляторов и поворота жалюзи 1 по команде двухпозиционного регулятора температуры (ТС) с импульсным прерывателем.

В холодный период года вентилятор работает на 50%-й частоте вращения и температура в помещении поддерживается за счет по­ворота жалюзи. При повышении влажности воздуха в помещении частота вращения вентиляторов увеличивается до минимальной регулятором влажности (MС).

Устройство управления «Приток-1» защищает калориферы от замораживания и электродвигатель вентилятора от перегрузки.

Существенный недостаток типа ПВУ — большой расход энер­гии на нагрев воздуха и электропривод вентиляторов.

Система кондиционирования воздуха промышленного типа до последнего времени не использовалась из-за сложности, дорого­визны и низкой надежности в условиях животноводческих ферм.

С целью сокращения расхода энергии и упрощения конструк­ции разработана система аэрогидродинамического кондициони­рования воздуха на фермах молодняка (рисунок 7). Рециркуляци­онный воздух Q_Р направляется вентилятором 1 через отверстия в шлангах 7 и барботируется в воде 8 со слаборастворимой известью. В воде легко растворяется аммиак и задерживаются пыль и бакте­рии, известь поглощает диоксид углерода. От влажного воздуха Q_В отделяется влага в механическом сепараторе 3. Затем при необхо­димости воздух подогревается (Q₀) в электрокалорифере 4 и на­правляется в помещение. Электрокалорифер работает только в хо­лодное время года. В жаркое время влажный воздух Q_В снижает температуру воздуха помещений. Такой кондиционер доводит все параметры климата до требуемых кондиций, устраняет запахи животноводческих помещений, экономит 40 % и более электроэнер­гии.

Рисунок 7 – Технологическая схема аэрогидродинами­ческого кондиционера:

1 – вентилятор; 2 – камера очистки; 3 – сепараторы вла­ги;

4 – электрокалорифер; 5 – кондиционер; 6 – соедини­тельные

воздушные каналы; 7 – воздушные шланги; 8 – вода

 

2.8.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

 

Для нагрева воздуха и отопления помещений на фермах ис­пользуют теплогенераторы, электрокалориферы, а также устрой­ства местного обогрева молодняка животных и цыплят.

Теплогенератор типа ТГ представляет собой газовоздушный теп­лообменник, работающий на жидком топливе (рисунок 8). Для рас­пыления и сжигания жидкого топлива применяют форсунку 4, к которой топливо подается топливным шестеренным насосом 7 из емкости 8, а воздух — радиальным вентилятором 3.

Рис. 8 - Технологическая (а) и прин­ципиальная электрическая (б) СУ теплогенератором:

1 – жалюзи; 2, 3 - вентиляторы; 4 - фор­сунка; 5 - камера сгорания;

6 - регулирую­щий клапан; 7 - насос; 8 - топливный бак;

9 – редукционный клапан; 10 – выпускная труба

 

Теплопроизводительность горелки определяется настройкой редукционного клапана 9, поддерживающего давление топлива перед форсункой в диапазоне 0, 6…1, 2 МПа. Подачу воздуха уста­навливают, поворачивая специальное кольцо, перекрывающее се­чение всасывающего патрубка вентилятора горелки. Оптималь­ный режим горения подбирают по цвету газов, выходящих из тру­бы 10. Факел горелки воспламеняется искрой от трансформатора зажигания и контролируется специальным датчиком. Продукты сгорания нагревают вентиляционный воздух, подаваемый основ­ным вентилятором 2 в количестве, зависящем от положения жа­люзи 1.

Температура в отапливаемом помещении контролируется двухпозиционным регулятором. При ее понижении включается венти­лятор горелки и после 24...30 с вентиляции в камеру сгорания 5 подается топливо и включается зажигание. Вентилятор 2 включа­ется при прогреве камеры сгорания выше 38...40°С.

 

Рисунок 9 - Принципиальная электрическая схема управления теплогенератором

 

При повыше­нии температуры в отапливаемом помещении горелка отключает­ся, а основной вентилятор продолжает работать, пока температура камеры сгорания не понизится до 38...40°С. При погасании факе­ла и перегреве камеры сгорания подача топлива прекращается специальной защитой.

Принципиальная электрическая схема управления теплогене­ратором показана на рисунке 9.

Режим управления выбирают с помощью переключателя SA1, имеющего четыре положения: 1 — продувка, пуск, ручной режим; 2 — ручное отопление; 3 — автоматическое отопление; 4 — отклю­чено.

В режиме «Ручное отопление» теплогенератор включают в рабо­ту, поворачивая переключатель SA1 в положение 1. При этом че­рез три пары контактов переключателя SA1 и размыкающий кон­такт SK3 проходит ток. Включается магнитный пускатель КМ2 электродвигателя М2 вентилятора форсунки и начинается продув­ка камеры сгорания.

Через 20...30 с оператор нажатием кнопки SB подает напряже­ние на первичную обмотку высоковольтного трансформатора Т и одновременно на электромагнитный клапан Y подачи топлива. Воспламенение топливовоздушной смеси фиксируется реле конт­роля пламени, выполненным на двух фоторезисторах: ВL1 и BL2. Контакты включившихся реле К2: 2 и К2: 3 разрывают цепь транс­форматора зажигания и блокируют кнопку SB цепи питания пус­кателя КМ2 вентилятора горелки и электромагнитного клапана Y. Затем переключатель SA1 переводят в положение 2.

Прогрев камеры сгорания контролируется термореле SK2 в цепи реле К1. Последнее при пуске блокирует контактами K1: 1 включение магнитного пускателя КМ1. После прогрева камеры сгорания и размыкания SK2 тумблером SA2 включают магнитный пускатель КМ1 электродвигателя M1 основного вентилятора, по­дающего в помещение свежий подогретый воздух.

Чтобы отключить теплогенератор, переводят переключатель SA1 в положение 4 «Отключено». При этом закрывается клапан Y, прекращается подача топлива, гаснет факел и останавливается вентилятор горелки. После остывания камеры сгорания тумблером SA2 останавливают основной вентилятор.

В режиме управления «Автоматическое отопление» переключа­тель SA1 поворачивают в положение 3, что вызывает включение реле К1, размыкающие контакты которого в цепи КМ1 блокируют включение главного вентилятора и подачу в помещение холодного воздуха. Одновременно подается напряжение питания на трехпозиционный терморегулятор A1. Если температура воздуха в отап­ливаемом помещении ниже нормы, замыкаются контакты термо­регулятора А1 и включается реле времени КТ, отрабатывающее программу пуска теплогенератора.

Прежде всего через 6 с по цепи замыкающие контакты КТ1 — размыкающие контакты КТ3 включается пускатель КМ2 двигателя вентилятора горелки и начинается продувка камеры сгорания. Спустя 18…20 с замыкается следующая пара контактов КТ2. На­пряжение подается на катушку электромагнитного клапана Y и трансформатора Т зажигания, в результате чего подаваемое в ка­меру сгорания топливо воспламеняется.

При появлении факела в горелке сопротивление фоторезисто­ров ВL1 и BL2 уменьшается, срабатывают реле контроля факела К3 и К2. Второе из этих реле контактами К2: 2 и К2: 6 отключает реле времени и трансформатор Т зажигания, а контактами К2: 5 и К2: 4 блокирует контакты КТ1 и КТ2 реле времени, сохраняя таким образом цепи питания магнитного пускателя КМ2 двигателя М2, вентилятора горелки и электромагнитного клапана подачи топли­ва.

Прогрев камеры сгорания контролируется термореле SK2, ко­торое в момент подъема температуры до 40 °С отключает реле К1 и контактами К1: 1 включает пускатель KM1. В результате этого в ра­боту включается двигатель основного вентилятора и теплый воз­дух подается в обогреваемое помещение. Постепенно температура в помещении увеличивается и при достижении уровня, соответ­ствующего настройке регулятора А1, контакты последнего размы­каются, разрывая цепи питания пускателя горелки КМ2, электро­магнитного клапана Y и реле времени КT. Факел в камере сгора­ния гаснет, реле времени возвращается в исходное положение. Основной вентилятор теплогенератора продолжает работать и от­ключается только после того, как температура камеры сгорания понизится до минимальной и снова замкнутся контакты SK2. Процесс включения теплогенератора повторится.

Лампы HL1…HL3 сигнализируют соответственно о наличии питающего напряжения, работе основного вентилятора и сраба­тывании терморегулятора А1.

Схема управления предусматривает защиту оборудования при некоторых нарушениях в его работе. Если при пуске теплогенера­тора факел сразу не появился, попытка его розжига продолжается до момента размыкания контактов КТ2 и КТ4 реле времени. Пер­вая пара контактов отключает подачу топлива, питание трансфор­матора зажигания и электромагнитного клапана, а вторая — вклю­чает сигнальную лампу HL4 и сирену НА.

После обнаружения и устранения неисправности повторный пуск теплогенератора выполняют вручную с последующим пере­водом переключателя SA1 в положение «Автоматическое отопле­ние».

Если факел погас во время работы теплогенератора, то катушки реле К3 и К2 обесточиваются; при этом реле К2 вновь включает трансформатор зажигания и реле времени. Если повторная по­пытка розжига не удалась и факел не воспламенился, то теплоге­нератор отключается с подачей светозвукового сигнала.

Если во время работы теплогенератора случится перегрев теп­лообменника (например, из-за остановки основного вентилято­ра), то термореле SK3 обесточивает пускатель КМ2, который от­ключает вентилятор горелки и электромагнитный клапан подачи воздуха. Факел гаснет, и реле времени включает сигнал «Авария». Повторный пуск теплогенератора производит обслуживающий персонал.

Электрокалориферная установка типа СФОЦ объединяет в себе электрический калорифер и радиальный вентилятор. В зависимо­сти от типоразмера установки мощность ее находится в диапазоне 23, 6…97, 5 кВт, а подача воздуха составляет 2, 5…5, 0 тыс. м³/ч.

Все ТЭНы (мощность каждого 2, 5 кВт) разбиты на три секции, первая и вторая из которых управляются позиционным регулято­ром А1, а третья – регулятором А2 (рисунок 10).

 

Рисунок 10 - Принципиальная электрическая схема управления

электрокалориферной установкой типа СФОЦ: I, II, III - секции электрокалорифера

 

Схема автоматического управления калориферной установкой позволяет управлять температурой воздуха в помещении как вруч­ную, так и автоматически. Режим работы электрокалорифера и его теплопроизводительность задают с помощью переключателя SA на 1/3, 2/3 и полную установленную мощность Р.

Если температура в помещении ниже нормы, то при переклю­чении SA в положение А термореле SK включает магнитный пус­катель КМ4 электродвигателя М вентилятора и через контакты термореле напряжение подается в схему управления. При этом через замкнутые контакты терморегулятора А1 включается секция I электронагревателей. Если температура теплоносителя (подогре­ваемого воздуха) не достигает заданного значения, то терморегу­ляторы А1 и А2 поочередно включают магнитными пускателями КМ2 и КМ3 секций II и III.

Установки для обогрева молодняка животных и птицы обеспечи­вают нормативные параметры микроклимата за счет использова­ния разного рода электронагревательных установок, иногда в ком­бинации с устройствами инфракрасного обогрева. Особо эффек­тивно использование таких установок в зоне размещения поросят-сосунов.

Установка ЭИС-11И1 «Комби» состоит из 30 электрообогрева­тельных устройств, каждое из которых включает в себя электро­обогревательную панель (мощностью 0, 25 кВт) напольного обо­грева и инфракрасный обогреватель типа «Ирис» (мощностью 0, 12 кВт) для обогрева поросят сверху.

Режим работы установки (Р — ручной, А — автоматический) задают тумблерами SA1 и SA2 (рисунок 11).

Рисунок 11 - Принципиальная электрическая схема управления

для обогрева молодняка животных

 

В ручном режиме обо­греватели включают кнопками SB3 и SB5 через магнитные пуска­тели КМ1 и КМ2. В автоматическом режиме эти же пускатели включаются (отключаются) по команде позиционных терморегу­ляторов A1 и А2, которые контролируют температуру на поверхно­сти панели (А1) и воспринимают тепловой поток ИК-облучателя (А2). При этом оба нагревателя работают независимо один от другого. Токовое реле К1 отключает установку контактами К1 при на­рушении изоляции.

Электробрудеры используют для местного обогрева птицы и поросят. Температурный режим (22…38 °С) под брудером (рисунок 12) на площади 2, 2 м² создается четырьмя электронагревателями мощностью по 0, 25 кВт каждый. Управление температурой обогрева пола, на котором располагаются цыплята, происходит вруч­ную за счет изменения высоты подвеса брудера или автоматически с помощью термодатчика ТЕ и терморегулятора ТС.

Рисунок 12 – Функциональная схема управления брудером

 

 

2.8.5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ ПТИЧНИКОВ

 

На продуктивность несушек всех видов режим освещения (воз­растающий или убывающий день) оказывает заметное стимулиру­ющее влияние. Режимы освещения птичников по специальным программам, корректирующим долготу светового дня, существен­но повышают яйценоскость птицы. С целью реализации этих про­грамм птичники строят безоконными и оборудуют искусственным электрическим освещением. Для управления освещением приме­няют различные автоматические программные устройства.

Программные устройства ПРУС, УПУС позволяют управлять длительностью светового дня от 6 до 24 ч, имитировать «рассвет» и «закат» естественной освещенности в течение 2…8 мин в соответ­ствии с естественной долготой. Такое устройство состоит из токопроводящего барабана 2, который с помощью редуктора 1 и электродвигателя М делает один оборот в сутки (рисунок 13). На барабан наклеена изоляционная белая трапециевидная полоса. Микропереключатели 3 с помощью роликов замыкают и размыкают цепи управления освещением и, одновременно перемещаясь вдоль барабана, имитируют начало и конец светового дня с ежед­невной коррекцией его долготы.

Рисунок 13 – Схема устройства для автоматического изменения дли­тельности светового дня в птичнике: 1 - редуктор; 2 - барабан; 3 – микропереключатели

 

Для этой же цели разработано программное устройство «Каш­тан» на базе микропроцессорных элементов, рассчитанное на уп­равление световым режимом в 50 птичниках. Контроллер устрой­ства реализует две программы: контроль светового режима и уп­равление им. Обе программы хранятся в постоянном запоминаю­щем устройстве (ПЗУ).

Оператор с клавиатуры дисплея вводит в соответствующий сек­тор оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) начальную информацию по каждому птичнику: номер стандартного возраст­ного интервала в технологическом цикле, число суток и величину начального приращения (убывания) светового дня в пределах стандартного возрастного интервала. Вся остальная информация для основной породы цыплят хранится в ПЗУ, для других пород может быть введена в ОЗУ. В соответствующие моменты времени микропроцессорная система через коммутатор параллельного ин­терфейса выдает номер контролируемого объекта, коды команды управления. По этим сигналам в модулях устройств связи с объек­том вырабатываются команды включения-отключения систем освещения в птичниках.

 

 

Контрольные вопросы и задания

 

1. Перечислите параметры микроклимата на ферме, которые влияют на продуктивность животных.

2. Назовите оптимальные значения температуры, влажно­сти и предельно допустимые значения концентрации аммиака, диоксида углерода и сероводорода для КPC и птицы.

3. Какие способы и средства управления микро­климатом используют на фермах?

4. Как работает блок-схема станции управления МК-ВАУЗ?

5. Объясните принцип действия приточно-вытяжной системы венти­ляции типа ПВУ.

6. Расскажите о принципе действия аэрогидродинамического кондиционирования воздуха.

7. Объясните работу технологической и принципи­альной схем управления теплогенератором типа ТГ.

8. Как управляют электрока­лориферной установкой типа СФОЦ?

9. Какие установки используют для местно­го обогрева животных и птицы?

10. Для чего предназначены и как работают уста­новки для управления освещением птичников?

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. А. ОБСЛУЖИВАНИЕ ПЫЛЕПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
2. Автоматизация башенных водокачек.
3. Автоматизация бухгалтерского учета. «1С: Бухгалтерия»
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ДОКУМЕНТООБОРОТА
5. Автоматизация землеустроительного проектирования
6. Автоматизация оценки эффективности инвестиционных проектов
7. Автоматизация процесса биологической очистки сточных вод
8. Автоматизация процессов механической очистки сточных вод
9. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА
10. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ КОРМОВ
11. Автоматизация работы (макросы)
12. Автоматизация сельскохозяйственного производства