Автоматизація інкубаторів

Вирішення загальних питань підтримання мікроклімату в птахівництві мають аналогічні рішення подібних питань в тваринництві, але є деякі специфічні особливості регулювання мікроклімату зокрема при інкубації яєць. Основними параметрами, які характеризують оптимальні умови інкубації, є температура повітряного середовища, його вологість, газовий склад та швидкість переміщення повітря. Оптимальні значення вказаних параметрів мікроклімату визначенні на основі аналізу природних умов та в результаті експериментальних досліджень. Так при інкубації яєць курей оптимальними вважають температуру 37 - 38ºС, відносне значення вологості 70% , швидкість переміщення повітря в інкубаторі 0,5 – 1,6 м/сек. Експерементальні дослідження показують, що для відповідного періоду інкубації рекомендуються свої оптимальні значення параметрів мікроклімату.

Для інкубації яєць на птахофабриках використовують інкубатори "Універсал-55" і ИКП-90 "Кавказ" . Вони мають уніфіковані пристрої регулювання кліматичних режимів інкубації і керування поворотом лотків в інкубаційних камерах. Вивідні камери, що комплектуються на три і шість інкубаторів, не мають повороту лотків. В іншому пристрій інкубаційних і вивідних камер аналогічний.

Інкубатор «Універсал-55» складається з трьох інкубаційних і однієї вивідної камери. Камери інкубатора обладнані однаковими приладами для відтворення й автоматичної підтримки заданого режиму. В інкубаційних камерах лотки з яйцями встановлюються в поворотних барабанах, змонтованих на валу. У вивідній камері яйця укладаються в нерухомі лотки, розташовані горизонтально.

Система автоматичного керування інкубатора дозволяє виконувати наступні операції без участі людини:

• автоматичний поворот лотків з яйцями щогодини в інкубаційних камерах шляхом нахилу барабана на 45° в обидва боки від вертикального положення;
  
• автоматичне регулювання температури в камері інкубатора в діапазоні 36...39°C з точністю ±0,2 °С;
  
• автоматичне регулювання відносної вологості в камері в діапазоні 40...75% з точністю ±3;%;
  
• аварійне вимикання регулятора температури з одночасним вмиканням охолодження при підвищенні температури в камері до максимально припустимого значення, а також при несправності елементів схеми пуску вентилятора;
  
• звукову сигналізацію при перевищенні максимально допустимого значення температури в камері й аварійному вимиканні напруги в мережі;
  
• світлову сигналізацію в процесах регулювання температури і вологості в камері; світлову сигналізацію, що дублює звукову;
  
• електричне блокування, що виключає можливість вмикання електроустаткування камери при відкритих дверях камери.
  

Рис. 2.2.14. Інкубаційна камера; а – вид на задню стінку; б – механізм повороту лотків

Роботою інкубатора керують за допомогою пультів керування, розташованих на кожній інкубаційній камері і загального програмного пристрою.

Рис. 2.2.15. Принципова електрична схема інкубатора "Універсал-55".

На рисунку 2.2.14 зображена інкубаційна камера, обладнана вентилятором 1, що забезпечує вирівнювання температури по об’єму камери і поліпшує теплопередачу між повітрям і яйцем. Двома електронагрівниками 2 потужністю по 1 кВт керують спільно в двох режимах: на повній напрузі мережі і на половинному через тиристор. Зволожувач 7 має окремий електропривод. Вода в системі зволоження подається через електромагнітний клапан 6. Припливна 8 і витяжна 5 заслінки повітрообміну спарені і керуються електромагнітним соленоїдним приводом 4. Для повороту лотків призначений механізм 3 з електроприводом 5, що має два обмежувальних кінцеві вимикачі 10.

Принципова електрична схема інкубаційної камери інкубатора «Універсал-55» показана на рисунку 2.2.15. В автоматичному режимі температурним режимом керують за допомогою трипозиційного терморегулятора AL типу РТИ-3. При зниженні температури в камері терморегулятор AL посилає сигнал на відкриття тиристора VS. При цьому напруга живлення зворотної послідовності, дорівнює половині номінальної і надходить на обігрівальні елементи ЕК1 і ЕК2. При подальшому зниженні температури терморегулятор AL подає напругу на котушку магнітного пускача КМ2, що своїми контактами шунтує тиристор і подає на нагрівальні елементи повну напругу. При підвищенні температури в камері спочатку вимикається КМ2, а потім посилається сигнал на закривання тиристора.

Якщо температура перевищить 38,3 °С, замкнеться контакт термореле SK1 і ввімкне реле KV1, що вимкне проміжне реле KV2. Контакти реле KV2 вимикають терморегулятор AL, а вмикають соленоїд охолодження YA1 і світлову і звукову аварійну сигналізацію, а також місцеву світлову НL1.

При зниженні вологості повітря (на 3%) регулятор вологості А2, вмикає соленоїд YA2 і подає воду на диск розпилювача М2. При цьому запалюється сигнальна лампи НL 7. Світлова сигналізація НL4 показує "Розігрів", НL3 –"Температура в нормі", НL2 – "Охолодження". Вентилятор M1 вмикається магнітним пускачем КМ1 при подачі напруги на коло керування і вимикається тільки при відкриванні дверей кінцевим вимикачем SQ.

Автоматичне керування дублюється ручним, яке здійснюється вимикачами SA1-SA3.

Керування поворотом лотків виконується командним пристроєм, схема якого зображена на рисунку 2.2.16. Режим керування поворотом лотків встановлюється перемикачем SA1. У положенні перемикача "Автоматичний поворот" напруга 36 В подається з вторинної обмотки трансформатора TV командного пристрою А1 через контакти реле часу КТ на котушки електромагнітних пускачів КМ1 чи КМ2. Стан контактів міняється через кожну годину. У ланцюг котушок реверсивного магнітного пускача КМ1, КМ2 включені кінцеві вимикачі SQ1 і SQ2, що вимикають електродвигун повороту лотків М1 в крайніх положеннях рухливого сектора.

Рисунок 2.2.16. Принципова схема керування поворотом лотків інкубатора

У загальний ланцюг котушок пускачів КМ1, КМ2 включені кінцеві вимикачі SQ4...SQ6, контакти яких замкнуті тільки при закритих замках барабанів.

Для установки лотків у горизонтальне положення тумблер SA1 ставиться в положення "Горизонтально" (на схемі це нижнє положення перемикача). При цьому напруга від командного пристрою подається незалежно від стану контактів реле часу КТ, а в ланцюг котушок пускачів включений кінцевий вимикач SQ3, установлений на середньому виступі передньої опори. Кінцевий вимикач SQ3 вимикає механізм повороту при горизонтальному положенні лотків.

Передбачений також ручний привод механізму повороту лотків. Установка лотків вертикально (положення обслуговування) може проводитися механічно від спеціального перемикача і вручну. Випадання лотків при нахилі барабанів запобігається спеціальними замками.

ТОВ «Інки» випускає декілька моделей промислових інкубаторів: інкубатор попередньої інкубації на 21000 яєць, інкубаційно — вивідний інкубатор на 16000 яєць, вивідний інкубатор на 10000 тис. яєць.

Лотковий блок інкубаторів ІНКИ встановлюється у візок оригінальної циліндрової форми.

Обігрів інкубаційної камери здійснюється за допомогою електронагрівачів і системи водного обігріву, гарячу воду для яких одержують з системи опалювання інкубаторію. У інкубаторах на 1400 і 3000 яєць додатково встановлена також система газового обігріву. У разі відключення електроенергії, інкубатори автоматично переходять на роботу від акумуляторів. За даними виробника, перепад температур в шафах попередньої інкубації не перевищує 0,2⁰С, вивідних шафах 0,3⁰С. Всі інкубатори обладнані засобами автоматичної підтримки температури і вологості. У разі порушення режимів роботи, подається звуковий сигнал.

Одним з найпопулярніших у вітчизняних птахівників є інкубаційне обладнання компанії "Pas Reform Hatchery Technologіes" (Нідерланди).

Вона випускає комплексне обладнання інкубаторіїв, зокрема обладнання для обробки яєць, промислові інкубатори шафового і кімнатного типів місткістю від 19,2 до 115,2 тис. курячих яєць, обладнання для обробки виведеного молодняка, створення необхідного мікроклімату в інкубаторії і інше. У інкубаторах попередньої інкубації може застосовуватися одно- і багатостадійна закладка яєць. За бажанням замовника, інкубатори можуть поставлятися з електричним або водяним обігрівом. Система обігріву теплою водою сприяє більш рівномірному розподілу тепла в інкубаційній шафі, зменшенню часу розігрівання інкубатора і економії електроенергії. Режим інкубації регулюється за допомогою персонального комп'ютера, яким обладнана кожна шафа. Комп'ютер автоматично коректує температуру, вогкість, повітрообмін і т.п... Крім того, всі машини сполучені з центральним комп'ютером, який графічно записує весь режим інкубації і одержані показники зберігає в пам'яті протягом місяця.

Всі провідні компанії світу по випуску інкубаторів надають велику увагу енергозбереженню. Наприклад, компанія "Petersіme" (Бельгія) застосовує запатентовану систему динамічної втрати маси (Dynamіc Weіght Loss System TM), яка стежить за тим, щоб втрата маси яйцями відбувалася по оптимальному графіку. Це досягається завдяки герметичності інкубаційних шаф. В результаті, після нетривалої стадії попереднього прогрівання яєць, подальший обігрів інкубатора майже не потрібен. Загальний час роботи системи обігріву складає всього 4,76% від тривалості періоду інкубації, що дає можливість значно понизити витрати на обігрів. Система Eco-Drіve TM забезпечує мінімізацію витрат електроенергії на роботу вентиляторів шляхом регулювання числа оборотів крильчатки залежно від потреби, а також плавного пуску двигуна вентилятора, що дає можливість уникати пікового зростання споживання електроенергії. Таким чином досягається економія електроенергії до 50%. Ще одна новинка компанії «Petersіme» — запатентована технологія біологічної адаптації Synchro-Hatch TM, яка дає можливість синхронізувати процеси інкубації і виводу. З технічної точки зору Synchro- Hatch TM — складається з датчика і вдосконаленого програмного забезпечення. Система Synchro-Hatch TM відстежує життєві сигнали ембріонів і в автоматизованому режимі змінює параметри інкубації. Ці дії дають можливість скоротити час виводу, одержувати однорідних по якісними показниками курчат. Якщо раніше процес виводу розтягувався на 30- 40 годин, то завдяки новій технології він скоротився до 12 годин. Виводок при цьому збільшується в середньому на 0,77%, витрати електроенергії у вивідних шафах зменшуються на 63%.