AGRIS - 

2021

Manujlenko, A.N. | Vendin, S.V.

Одними из важнейших задач животноводства являются создание и поддержание в закрытых помещениях нормированных параметров микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздушных масс, освещенности, газового состава воздуха, взвешенных пылевых частиц. Предлагается конструкция электрического озонатора воздуха, работающего на основе коронирующего разряда, и системы озонирования воздуха для обеспечения высокого качества обеззараживания воздуха в животноводческих помещениях в соответствии с санитарными нормами. Отличительной новизной предлагаемой конструкции является модуль излучателя, выполненный как керамическое основание, на которое закреплены вольфрамовые электроды в виде сетки с сотовой формой ячейки. Достоинствами предлагаемой конструкции электрического озонатора воздуха являются обеспечение надежности работы за счёт отключения в случае аварийной ситуации, защита от перегрева и критической концентрации озона внутри помещения в одном месте за счёт флюгера, датчиков озона и температуры, блока центрального управления. Предлагаемая конструкция системы электрического озонирования позволит повысить эффективность дезинфекции и дезинсекции воздуха в производственных животноводческих помещениях, а также будет способствовать обеспечению равномерной концентрации озона по объему помещения за счет расположения озонаторов и их скорректированной работы по производительности и равномерности работы излучателя. Предварительные оценочные экспериментальные исследования по проверке работоспособности предлагаемого электроозонатора воздуха в производственном помещении площадью 1600 м2 показали, что его конструкция позволяет при повышении концентрации озона до 0,035 мг/м3 снизить наличие микрофлоры в воздухе с 27520 до 240 колоний/м3, а также уменьшить содержание вредных газовых примесей сероводорода с 0,16 до 0,0003 мг/л; аммиака – с 0,13 до 0,05 мг/л; углекислого газа – с 10 до 0,2 мг/л. | One of the most important tasks of animal husbandry is establishing and maintaining normalized microclimate parameters in closed livestock keeping houses: temperature, humidity, speed of air flows, illumination, gas composition of air, and suspended dust particles. The design of an electric air ozonizer based on a corona discharge and an air ozonization system is proposed to ensure high-quality air disinfection in livestock keeping houses in accordance with sanitary standards. A distinctive novelty of the proposed design is the emitter module, made as a ceramic base, on which tungsten electrodes are fixed in the form of a grid with a honeycomb cell. The advantages of the proposed design of an electric air ozonizer include the reliability of operation due to shutdown in case of an emergency, protection against overheating and critical concentration of ozone inside the room in one place due to a weather vane, ozone and temperature sensors, and a central control unit. The proposed design of the electric ozonation system will increase the efficiency of disinfection and disinsection of air in industrial livestock buildings, and will also ensure a more uniform concentration of ozone throughout the room volume due to the location of ozonizers and their improved operation of the emitter in terms of performance and uniformity. Preliminary evaluative experimental studies to test the performance of the proposed electric air ozonizer in a livestock keeping house with an area of 1600 m2 have shown that its design reduces the amount of microflora in the air from 27520 to 240 colonies/m3, while increasing ozone concentration to 0.035 mg/m3, as well as reduces the content of harmful gas impurities of hydrogen sulfide from 0.16 to 0.0003 mg/l; ammonia - from 0.13 to 0.05 mg/l; carbon dioxide - from 10 to 0.2 mg/l.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Kuz'michev, A.V. | Tikhomirov, D.A. | Khimenko, A.V.

Эффективность инженерных систем по обеспечению жизнедеятельности животных определяется возможностью создания требуемых условий в местах содержания животных во взаимодействии с внешними температурными параметрами среды обитания. Цель исследования – рассмотреть физическую модель распределения тепловых потоков в зонах отдыха поросят, разработать структурную схему энергетического оборудования локальных установок для поддержания заданного теплового режима. Исследовали теоретические модели описания комфортного теплового режима для молодняка животных. Проанализировали физическую модель теплопередачи "животное–окружающая среда". Определили границы области изменения теплового потока для создания комфортных условий содержания разных возрастных групп поросят. Контактный способ обогрева поросят характеризуется высокой технологической и энергетической эффективностью. При расположении молодняка на нагретой до требуемой температуры поверхности значительно уменьшается отток теплоты от тела животного в пол, предупреждается переохлаждение жизненно важных органов. Нормальная жизнедеятельность животного возможна в пределах ограниченного диапазона температуры поверхности площадок в местах их расположения, температурный фактор служит ключевым. Следует генерировать определенный уровень тепловой энергии с изменяемым направлением теплового потока в термодинамической системе "животное–среда". Обосновали необходимость разработки принципиально новых технических средств с изменяемым направлением тепловых потоков. Разработали структурную схему локального энергетического оборудования для поддержания заданного теплового режима в зоне расположения поросят с изменяемым тепловым потоком в системе "животное–окружающая среда". Результаты исследования служат основой проектирования и выбора режимов работы теплоэнергетического оборудования, в том числе с использованием термодинамических модулей Пельтье. | The effectiveness of engineering systems to ensure the vital activity of animals is determined by a possibility of creating the required conditions in places where animals are kept in interaction with the external temperature parameters of the habitat. The research purpose is to consider the physical model of the heat flows distribution in piglets' recreation areas, developing the structural diagram of the power equipment of local installations to maintain a given thermal mode. There was studied the use of theoretical models for describing a comfortable thermal mode for young animals. The physical model of "animal-environment" heat transfer was analyzed. There were determined the boundaries of the area of heat flow change to create comfortable conditions for keeping piglets of different age groups. The contact method of heating piglets is characterized by high technological and energy efficiency. When the young animals are located on a surface heated to the required temperature, the outflow of heat from the animal's body to the floor is significantly reduced; hypothermia of vital organs is prevented. The normal vital activity of the animal is possible within a limited range of the surface temperature in their locations, the temperature factor is the key. A certain level of thermal energy should be generated with a variable direction of the heat flow in the "animal-environment" thermodynamic system. The necessity of developing fundamentally new technical means with a variable direction of heat flows has been substantiated. A structural scheme of local power equipment for maintaining a given thermal regime in the area of piglets with a variable heat flow in the "animal-environment" system has been developed. The results of the study serve as a basis for the design of operating modes of thermal power equipment, including using Peltier hermodynamic modules.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Krupin, E.O.

В различные синоптические сроки выявлено количество измерений по индексу температуры и влажности (ТВИ) в животноводческом помещении, при которых у коров наблюдается тепловой стресс. Спрогнозированы данные о температуре тела и частоте дыхания коров в условиях теплового стресса и его отсутствия, в том числе и по четырем срокам измерений. Определен потенциально возможный уровень молочной продуктивности коров при отсутствии теплового стресса. По методу E.C. Thom установлено, в среднем, 80,0% значений ТВИ, характеризующих условия среды как "тепловой стресс". Наблюдалось увеличение доли данных значений с 10 ч утра до 19 ч. По A. Berman et al. Выявлено, в среднем, 10,9% значений ТВИ, а по M.K. Yousef - 5,0%, относящихся к тепловому стрессу. В 15-й синоптический срок измерений по Гринвичу в животноводческом помещении спрогнозирована наибольшая вероятность теплового стресса. Среднее увеличение температуры тела коров с 6-го по 15-й синоптические сроки измерений при тепловом стрессе составит 1,0% (0,4 град. C, P менее 0,001), а частоты дыхания - 51,3% (18 дыхательных движений в 1 мин, (P менее 0,001). Максимальная динамика увеличения температуры тела наблюдается в 13 ч и 16 ч, а частоты дыхания - в 13 ч. Потенциальная молочная продуктивность дойных коров в летние месяцы может быть в среднем на 8,9% выше. | In various synoptic terms in the cowshed room, the number of measurements of the temperature of the heat and humidity index was revealed when the cows suffered from thermal stress. Data on body temperature and respiration rate of cows in conditions of heat stress and its absence were predicted, including those for four measurement periods. Potentially possible level of milk production of cows in the absence of heat stress was determined. According to E.C. Thom is found on average 80.0% of the values of THI, characterizing environmental conditions as "heat stress". An increase in the share of these values is observed in the period from 10 a. m. to 7 p. m. According to A. Berman et al. revealed on average 10.9% of THI values, and according to M.K. Yousef - 5.0% of the THI values related to heat stress. In 15, the synoptic term of measurements in Greenwich in the cowshed, the highest probability of heat stress is predicted. The average increase in body temperature of cows from 6 to 15 synoptic term of measurements in Greenwich heat stress will be 1.0% (0.4 deg. C, P less than 0.001), and the respiration rate will be 51.3% (18 respiratory movements per minute, P less than 0.001). The maximum dynamics of an increase in body temperature is observed at 1 p. m. and 4 p. m. for body temperature, and respiratory rate at 13:00. The potential milk production of dairy cows in the summer months can be 8.9% higher on average.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Artemenko, K.M. | Adushinov, D.S. | Tokarev, N.N. | Kuznetsov, A.I.

Проведены комплексные исследования по сравнительной оценке влияния способа содержания и технологического оборудования на клинико-физиологические, гематологические и продуктивные показатели коров в климатических условиях Иркутской области. Было сформировано 3 гр. коров по 50 гол. в каждой. В 1-ю и 2-ю входили коровы породы Сибирячка, в 3-ю – голштинизированные черно-пестрые коровы. Животных 1-й и 3-й гр. содержали на привязи, 2-й гр. – беспривязно. При содержании коров 1-й и 2-й гр. использовали автоматизированные системы доения и содержания. Показана важность поддержания оптимальных параметров микроклимата коровников в суровых климатических условиях Прибайкалья и применения современного автоматического оборудования. Значительные перепады температур в коровнике в течение сезонов года оказывают негативное влияние на поведение и здоровье животного. Завышенные показания температуры и влажности приводят к ухудшению аппетита, уменьшению потребления корма и снижению продуктивности животных. В условиях низких температур наблюдается повышенное потребление корма, что связанно с необходимостью получения энергии, направленной на согревание организма без положительного влияния на молочную продуктивность. Также при равных микроклиматических условиях коровников отмечено более положительное влияние на хозяйственно-полезные показатели коров породы Сибирячка при беспривязном способе содержания по сравнению с привязным. При беспривязной технологии у коров отмечены лучшие показатели резистентных качеств, обмена веществ и молочной продуктивности при одновременном увеличении автоматизации производственных процессов. Среднесуточный удой составил 22,9; 23,2 и 18,75 кг в 1-й, 2-й и 3-й гр. соответственно. Выявленные преимущества беспривязного способа содержания, спокойный нрав и технологическая предрасположенность коров породы Сибирячка указывают на оптимальность применения данной технологии содержания исследуемых коров в условиях Иркутской области. | Comprehensive studies were carried out, according to a comparative assessment, of the influence of the maintenance method and technological equipment on the clinical, physiological, hematological and productive indicators of cows in the climatic conditions of the Irkutsk region. 3 groups of cows of 50 heads each were formed. The 1-st and 2-nd included cows, Sibiryachka the 3rd - Holstein Black-and-White cows. The animals of the 1-st and 3-d groups were kept tied; the 2-nd group was loose housed. Automated milking and maintenance systems were used when keeping cows of the 1st and 2nd groups. The importance of maintaining optimal parameters of the microclimate of barns in the harsh climatic conditions of the Baikal region and the use of modern automatic equipment is shown. Significant temperature fluctuations in the barn during the seasons have a negative impact on the behavior and health of the animal. Overestimated readings of temperature and humidity lead to a deterioration in appetite, a decrease in feed consumption and a decrease in animal productivity. In conditions of low temperatures, an increased consumption of feed is observed, which is associated with the need to obtain energy aimed at warming the body without a positive effect on milk productivity. Also, under equal microclimatic conditions of cowsheds, a more positive effect on economically useful indicators of Sibiryachka cows was noted with a loose-housing in comparison with tied keeping. With loose-keeping technology, cows showed the best indicators of resistance qualities, metabolism and milk productivity with a simultaneous increase in the automation of production processes. The average daily milk yield was 22.9; 23.2 and 18.75 kg in the 1-st, 2-nd and 3-d groups, respectively. The revealed advantages of the loose keeping, calm temper and technological liability of Sibiryachka cows indicate the optimal use of this technology for keeping the studied cows in the conditions of the Irkutsk region.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Tyurin, V.G. | Potemkina, N.N. | Sakharov, A.Yu. | Semenov, V.G. | Vinogradov, P.N.

Представлены данные о ветеринарно-санитарной и гигиенической оценке полимерного материала "Пеноплекс". Материал изготовлен из пенополистирола и применяется для снижения теплопотерь объектов животноводства. В качестве контактирующей с исследуемым материалом среды взят навоз крупного рогатого скота и свиней. Продолжительность контакта с материалом составляла 30 сут. Изучена устойчивость материала к дезинфицирующим средствам: 10%-му раствору гидроксида натрия (80 град. С), 5%-му раствору кальцинированной соды (70 град. С), осветленному раствору хлорной извести с содержанием 3% активного хлора, 40%-му раствору формальдегида, 2%-му раствору пероксида водорода. Исследования образцов "Пеноплекса" на устойчивость к выделениям животных и дезинфектантам показали, что полимерный материал устойчив к ним. В процессе опыта и по его завершении материал "Пеноплекс" не имел видимых изменений на наружном слое. Используемые дезинфектанты и модельная среда не нарушили структуру полимерного материала "Пеноплекс". Установлено незначительное изменение цвета "Пеноплекса" на 20-е сут воздействия 10%-м раствором гидроксида натрия температурой 70 град. С. Для санитарно-бактериологической оценки "Пеноплекса" использовали метод дисков. Из исследуемого материала готовили диски диаметром 10 мм, в качестве контроля использовали диски из дерева. "Пеноплекс" не оказывает влияния на санитарно-показательные микроорганизмы и является нейтральным по отношению к их росту, что свидетельствует об отсутствии выделения из него в окружающую среду веществ, способных задерживать или стимулировать рост тест-культур. Результаты ветеринарно-санитарной и гигиенической оценки полимерного материала "Пеноплекс" служат основанием рекомендовать его для применения в строительстве животноводческих зданий и включения в качестве дополнения в действующий "Перечень полимерных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве и технологическом оборудовании животноводческих помещений" в установленном порядке. | There are presented data on veterinary and sanitary and hygienic assessment of the polymer material "Penoplex". The above material is made of Styrofoam and used to reduce heat loss of livestock facilities. Cattle and pig manure was used as a contact medium with the material under study. The duration of contact with the material was 30 days. To study the resistance of the material to disinfectants, we used: 10% sodium hydroxide solution (80 deg. C); 5% solution of soda ash (70 deg. C); clarified solution of bleach containing 3% active chlorine; 40% solution of formaldehyde; 2% solution of hydrogen peroxide. Studies of samples of the polymer material "Penople" for resistance to animal secretions and disinfectants have shown that the polymer material is resistant to them. During the experiment and after its completion, the "Penoplex" material had no visually visible changes on the outer layer. The used disinfectants and the model environment did not violate the structure of the polymer material "Penoplex". A slight change in the color of the "Penoplex" was found on the 20th day of exposure to 10% solution of sodium hydroxide with temperature of 70 deg. C. For sanitary and bacteriological evaluation of "Penoplex", the disk method was used. Discs with a diameter of 10 mm were prepared from the material under study; wood discs were used as a control. Penoplex has no effect on sanitary-indicative microorganisms and is neutral in relation to their growth, which indicates the absence of release of substances from it into the environment that can delay or stimulate the growth of test cultures. The veterinary and sanitary and hygienic assessment of the polymer material "Penoplex" is the basis to recommend it for use in the construction "Penoplex" of livestock buildings and inclusion as an addition to the current "List of polymer materials and structures permitted for use in the construction and technological equipment of livestock facilities" under the prescribed procedure.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Novikov, N.N. | Kol'chik, I.E., Federal Research Agro-engineering Center VIM. Institute of Livestock Mechanization, Moscow

A description of the developed device for livestock farms' air exchange and conditioning consisting of acceleration axial fans that periodically reverse the working blades' rotation direction, water's fine-dispersed spray system, unit's control device, humidity and temperature sensors, and shut-off electromagnetic valves is given. The proposed device allows providing a non-stationary ventilation regime, where there isn't formation of stagnant zones in the room air volume, as well as harmful gases and vapors accumulation. The unit's scheme of the axial fans eliminates the impact of the air flow created by them directly on the animals and provides the possibility of the fans at their rated capacity using. The device uses water's fine-dispersed spray system, reducing the wet of floors and beddings' likelihood in comparison with large-drop spraying. The scheme of the water's fine spray nozzles in the immediate vicinity of the fans allows maximizing the water evaporation and air flow cooling intensification, and the high-pressure water pipe design's absence of connecting flexible elements increases the device's reliability. The device eliminates design eliminates the residual water draining possibility from the injectors after switching off the high-pressure pump, that prevents room's floor getting wet. The developed device using will make the microclimate for the animals more comfortable throughout the calendar year, and especially in summer, that will have a positive impact on the livestock production. | Приводится описание разработанного устройства побуждения воздухообмена и кондиционирования воздуха для животноводческих ферм, состоящего из разгонных осевых вентиляторов, периодически реверсирующих направление вращения рабочих лопастей, системы мелкодисперсного распыления воды, блока управления устройством, датчиков влажности и температуры, запорных электромагнитных клапанов. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить нестационарный режим вентиляции, при котором не происходит образование застойных зон в воздушном объеме помещения, а также накопление вредных газов и паров. Схема установки осевых вентиляторов позволяет исключить воздействие создаваемого ими воздушного потока непосредственно на животных и обеспечивает возможность использования вентиляторов по номинальной производительности. В устройстве используется система мелкодисперсного распыления воды, уменьшающая вероятность намокания полов и подстилки в сравнении с крупнокапельным разбрызгиванием. Схема размещения форсунок мелкодисперсного распыления воды в непосредственной близости от вентиляторов позволяет максимально интенсифицировать испарение воды и охлаждение воздушного потока, а отсутствие в схеме конструкции водопровода высокого давления гибких соединительных элементов повышает надежность работы устройства. Конструкция устройства исключает возможность остаточного слива воды из форсунок после отключения насоса высокого давления, что предотвращает намокание пола помещения. Использование разработанного устройства позволит сделать микроклимат для животных более комфортным на протяжении всего календарного года и особенно в летний период, что позитивно отразится на продуктивности поголовья.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Sergeeva, N.V., Russian State Agrarian Univ, Moscow

Under the stable cattle system, the productivity of farm animals directly depends on the nutritional value of the feed and the maintenance of certain air, temperature and humidity parameters of the breeding facilities. Based on methods of comparison and prediction of the technical and economic performance of a small livestock farm, simple cost-effective engineering solutions – light mode and microclimate regulation – are recommended. The economic activity analysis of the 'Volna' farm enterprise in the Bryansk region for 2017-2019 showed a reduction in the productivity of dairy livestock and high growth rates of the prime cost of milk. Measures are proposed to maintain the microclimate in a cowshed for 110 heads using HB LED lamps and a system of ventilation curtains 'PM-Kit' controlled by an automated Farm Management Support system. This information platform allows monitoring and analyzing many processes associated with animal care, helps quickly make engineering and organizational-and-economic decisions. There has been performed an economic rationale for technical solutions to ensure stable lighting and air exchange of the cowshed. The new technical solutions will require about 1.2 million rub of one-time investment, will increase the average annual productivity of cows by 7.3%, and reduce the cost of 1 kg of milk by 4.6%. The total economic effect, taking into account the regulatory efficiency of capital investments, will be approximately 800 thousand rub per farm. The feasibility of the selected technical solutions for a small-size livestock farm is shown. | При стойловом содержании продуктивность животных напрямую зависит от питательности кормов и поддержания определенного микроклимата. На основе методов сравнения и прогнозирования технико-экономических показателей работы малой животноводческой фермы рекомендуются несложные экономичные инженерные решения: регулирование светового режима и микроклимата. Анализ показателей малой животноводческой фермы на 110 гол. СПК 'Волна' Брянской области за 2017-2019 гг. показал сокращение продуктивности молочного поголовья и высокие темпы роста себестоимости молока. Предложены мероприятия по поддержанию микроклимата в коровнике на 110 гол. с помощью светодиодных светильников HB LED и системы штор вентиляционных 'ПМ-Комплект', управляемых автоматизированной системой Farm Management Support. Данная информационная платформа позволяет контролировать и анализировать многие процессы по уходу за животными, помогает оперативно принимать инженерные и организационно-экономические решения. Выполнено экономическое обоснование технических решений по освещению и воздухообмену фермы. Новые технические решения потребуют около 1,2 млн руб. единовременных вложений, позволят увеличить среднегодовую продуктивность коров на 7,3%, сократить себестоимость 1 ц молока на 4,6%. Единовременные вложения окупятся через 1,5 года. Для фермы суммарный экономический эффект с учётом нормативной эффективности капитальных вложений составит примерно 800 тыс. руб. Показана целесообразность применения выбранных технических решений для малой животноводческой фермы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Timofeev, E., Federal Scientific Agroengineering Centre VIM, Moscow

Currently, renewable energy sources occupy a significant place in the energy sector of agriculture under climatic conditions of the North-West of the Russian Federation. Solar energy has the greatest application potential among them. The study purpose was to determine the efficiency of a solar power plant in the North-West region. The study tested a designed and manufactured experimental autonomous solar electric generating station, which consisted of three hetero-structural photovoltaic modules with a capacity of 315 W each (Hevel Energy Group, Russia), a storage battery, an inverter, and a charge controller. The study used the “passive experiment” method and statistical data analysis. The results were obtained for the natural operation conditions, under different solar radiation intensity (irradiance) and ambient air temperature. The solar electric generating station demonstrated 22% efficiency and the on-peak energy generation of 1920 Wh. The combined small-size (up to 50–70 kW) electrical stations were found most promising for electricity supply of the facilities in the remote private farms – pig houses for 10 to 30 head, houses for rabbits, poultry, sheep, and goats, as well as residential houses.

Show more [+]

Less [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia