Дослідження і вдосконалення комп'ютерно-інтегрованої системи керування температурним режимом в свинарнику по відгодівлі свиней на базі КТЗ ОВЕН

Abstract

Актуальність теми. Мікроклімат тваринницького приміщення – це середовище, яке постійно оточує тварину протягом її життя. В першу чергу –це повітря приміщення, що має певні температуру, вологість, забруднюваність газом та пилом, рухомість, електричні характеристики, потім – підлога, її технічний стан, температура і ступінь вологості, стіни і стеля, їх температура і променисті характеристики, нарешті – рівень шуму від працюючих у приміщенні механізмів, рівень освітленості та ультрафіолетового опромінювання. Стан здоров'я тварини, а отже, і її продуктивність, визначаються сукупним впливом на неї всіх наведених параметрів мікроклімату. Кожен з параметрів мікроклімату діє на організм тварин по-різному, різний і ступінь його впливу. Своєрідно цей вплив виявляється в різних поєднаннях всіх параметрів. Так, температура повітря і загорожі, рухомість повітря, ступінь вологості підлоги, відносна вологість повітря впливають на тепловтрати тіла тварини; забруднюваність шкідливими газами і пилом, недостатні освітленість і опромінювання – на рівень окисних процесів тощо. Підвищена рухомість повітря при низьких температурах у вогкому приміщенні дуже шкідлива, в той же час при високих температурах, навпаки, вона сприяє інтенсивному охолодженню тварини, утворюючи їй сприятливі умови для життєдіяльності. У зв'язку з цим вирішальним фактором мікроклімату, тобто таким, який у даний момент найбільше впливає на тварину залежно від поєднання інших параметрів, може бути кожен з них. Так, при безвигульному утриманні тварин і забезпеченні нормальних параметрів повітряного середовища вирішальним фактором може бути ультрафіолетова недостатність. У холодні і жаркі періоди року вирішальним фактором є температура повітря, у холодному вогкому приміщенні – вологість підлоги та її температура тощо. Очевидно, для того щоб одержати від тварин, які перебувають у приміщенні, максимальну продуктивність, необхідно кожен з параметрів мікроклімату підтримувати у певному поєднанні з іншими на оптимальному рівні, який забезпечив би максимальну продуктивність. Це завдання надзвичайно складне і може виявитись економічно невигідним, тому що витрати для підтримання будь-якого параметра, наприклад температури, цілий рік на рівні оптимального можуть не окупитися за рахунок одержаної додаткової продукції. Тому, коли ми говоримо про оптимальний мікроклімат, то розуміємо таке поєднання всіх його параметрів, яке забезпечує найвищі економічні показники виробництва в цілому. Це означає, що кожний з параметрів слід підтримувати не суворо на оптимальному рівні, а в деяких межах, які забезпечують високі показники виробництва. В основі промислового виробництва свинини, директивно закріпленого у країнах Європи, лежить ряд основних правил його організації, а саме: замкнений цикл виробництва; використання приміщень за принципом "пусто-зайнято"; використання сучасного станкового обладнання (зазвичай із оцинкованої або нержавіючої сталі); скорочення до мінімуму чисельності персоналу та впливу людського фактору; використання щілинної підлоги в приміщеннях у поєднанні з самосплавною системою видалення гною; суворе дотримання санітарно-гігієнічних вимог, мінімізація шкідливих впливів на оточуюче середовище; автоматизація та комп'ютеризація процесу виробництва, годівлі, мікроклімату і т.д. Тому створення ефективної і надійної системи вентиляції як складової частини мікрокліматичного середовища з метою збільшення продуктивності при мінімальних витратах засобів та енергії має велике значення і не втрачає актуальності в сучасному сільськогосподарському виробництві. Об’єктом дослідження є процес створення температурного режиму в свинарнику для відгодівлі свиней. Предметом дослідження є визначення ефективних технологічних та технічних параметрів системи вентиляції та опалення свинарників при вирощуванні тварин. Метою кваліфікаційної магістерської роботи є удосконалення системи автоматичного керування температурним режимом у свинарнику, що забезпечить підвищення продуктивності процесу вирощування тварин та якості продукції за рахунок покращення мікрокліматичних умов утримання та зменшення споживання електроенергії тепло-вентиляційним обладнанням. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: - обґрунтування кількісних та якісних показників тепло-вентиляційного обладнання, що входить до складу технологічного комплексу для створення мікроклімату; - розробка функціональної схеми автоматизації виробничих процесів у свинарнику; - розробка математичної моделі створення температурного режиму у свинарнику та визначення його динамічних властивостей; - вибір технічних засобів автоматизації для реалізації САК температурним режимом; - визначення показників якості роботи САК; - розробка електричних схем системи автоматизації; - техніко-економічне обґрунтування доцільності впровадження розробленої САК. Методи досліджень ґрунтуються на основних положеннях теорії сушіння, тепло- і масопереносу, математичного моделювання з використанням комп’ютерних технологій.