Автономное всесезонное устройство поения животных

Полезная модель относится к сельскохозяйственному производству, в частности к автономным системам поения домашних и диких животных в местах, отдаленных от централизованного энергоснабжения.
Известна система поения животных подогретой водой, содержащая нагреватель, насос, пульт управления, резервуар, поилки с теплообменниками (патент РФ № 2242120 «Система поения животных подогретой водой», A01K 7/00, опубл. 20.12.2004г.).
Недостатками данной системы являются
необходимость наличия незамерзающего теплоносителя (например антифриза);
сложность изготовления оболочки, содержащей трубопроводы подачи теплоносителя и воды и заполненной теплоизолирующим материалом)
необходимость монтажа уравнительных бачков и теплообменников;
необходимость размещения внутри помещения большого количества деталей (нагревателя, насоса, пульта управления, уравнительных бачков);
наличие энергоснабжения и опасность удара электротоком.
В технике известна поилка, содержащая корпус, водяную полость, дозатор, конический купол, расположенный в нижней части поилки, нагревательный элемент, наружную теплоизоляцию (патент РФ на изобретение № 2482669 «Всесезонная (зимняя) поилка для животных (птицы), содержащихся открытым способом или в помещениях без отопления», А01К 7/02, опубл. 27.05.2013 г.). Недостатками устройства являются наличие электропроводящей нагревательной намотки, расположенной внутри или снаружи водоподводящей трубы в системе поения; значительный расход электрической энергии, опасность поражения животных электрическим током.
Наиболее близкой к предлагаемой системе является система поения животных водой, содержащая резервуар, насос, поилки с теплообменниками и механизмом уровня воды, прямой и обратный трубопроводы, размещенные в грунте на глубине, не подверженной промерзанию (патент РФ на изобретение № 2308828 «Система поения животных охлажденной водой», А01К 7/00, опубл. 27.10.2007 г.). Недостатком данной системы является, в первую очередь, высокий расход воды за счет необходимости намокания грунта для повышения теплоотдачи. Также необходимо обеспечивать постоянную подачу воды в резервуар, а это неудобно применять в отдаленных местах (пастбища, лесные угодья), а также это приводит к лишнему расходу воды.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача по улучшению качества процесса автономного поения животных при условии полного внутреннего потребления воды животными.
Поставленная задача достигается тем, что автономное всесезонное устройство поения животных содержит теплоизолированный резервуар, насос, поилки с механизмом поддержания уровня воды в поилке, сообщающиеся системой подающих и дренажных трубопроводов, согласно полезной модели устройство дополнительно содержит скважину с погружным насосом, соединенную с теплоизолированным резервуаром, снабженным устройством поддержания верхнего и нижнего уровней воды в резервуаре, нагревательным элементом – змеевик-теплообменник, работающий от солнечных коллекторов. Поилка выполнена наклонной к горизонту на 3-5°, а установленный в непосредственной близи (например сверху или с боку) датчик присутствия или движения включает подачу воды в поилку при приближении животных на водопой и отключает подачу воды в поилку при отходе животных от поилки. Источником питания всех электрических приборов является солнечная батарея.
При работе автопоилки вода из теплоизолированного резервуара заданной температуры и концентрации растворенных в ней витаминных, минерально-солевых, и при необходимости лекарственных средств поступает в поильный лоток и, поднимаясь в нем до уровня сливной воронки, сливается обратно в теплоизолированный резервуар.
Наличие датчика присутствия обеспечивает включение насосов и подачу воды только при присутствии животного возле поилки, обеспечивая тем самым регулирование расхода воды.
Автономность полезной модели обеспечивается солнечными коллекторами и солнечными фотоэлементами (солнечной батареей), аккумуляторами. Контроль над работой всех элементов осуществляет система управления (инвертор).
Нагревательный элемент, теплоизоляция резервуара обеспечивает всесезонное поение животных при изменении климатических условий.
В результате использования предлагаемого устройства достигается
минимальное потребление электроэнергии насосами за счет того, что погружной насос, находящийся в скважине, работает циклично, т.е. включается, когда резервуар пустой (по сигналу датчика минимального уровня), и отключается по сигналу датчика, сигнализирующему заданный, необходимый уровень, т.к. бак может быть проградуирован по емкости заполнения, при этом циркуляционный насос, установленный в нижней точке теплоизолированного резервуара, включается и подает воду в питьевой лоток по сигналу датчика присутствия (движения), и подает воду до тех пор, пока животные находятся на водопое. Перелив питьевого лотка исключен из-за встроенной в лоток сливной воронки, через которую вода по дренажному водопроводу сливается обратно в теплоизолированный резервуар;
нет необходимости в применении мощного нагревающего электрического кабеля для мгновенного нагрева проточной холодной скважной воды;
нагрев воды в резервуаре (аккумулирование тепла) происходит в течение всего ясного, светлого времени суток от солнечных коллекторов, а привод насосов и электронных систем от солнечных фотоэлементов (фотобатарей) и аккумуляторов, в это же время происходит аккумулирование электроэнергии и в аккумуляторах от фотоэлементов;
запас воды в резервуаре заполняется циклически, по мере пополнения воды в скважине, и тем самым обеспечивается гарантированное ее потребление, независимо от дебета (запаса) воды в скважине;
резервуар, являясь промежуточным звеном между скважиной и питьевым лотком, обеспечивает развязку и тем самым защищает скважину от загрязнений, инфекций и отравляющих веществ при несанкционированных вмешательствах;
обеспечит надежность и долговечность системы;
обеспечит здоровое поголовье охотничьих и домашних животных, их плодовитость, высокие кондиции и жизнестойкость, особенно в экстремально холодные зимние дни.
Дополнительно следует отметить следующие возможные преимущества использования полезной модели:
резервуар обеспечивает нормированность, т.к. резервуар проградуирован, а датчики нижнего и верхнего уровней в резервуаре устанавливается вручную, исходя из положения грузил и поплавков системы управления уровнями. Заданная концентрация витаминов, минерально-солевых добавок и лекарственных средств обеспечивается внесением расчетного количества указанных добавок в заданный объем воды, который выставляется заданным нижним и верхним уровнями воды в теплоизолированном резервуаре. Тем самым обеспечивается заданная концентрация растворенных веществ в воде до полного его потребления животными. После полного потребления раствора в резервуаре подается сигнал, например SMS оператору (рабочему), который в следующем цикле потребления воды может добавить в резервуар белковые, гормональные и иные добавки, система переходит в новый цикл заполнения воды из скважины, подогрева воды до заданной температуры солнечными коллекторами. В процессе заполнения резервуара водой из скважины внесенные микроэлементы и добавки автоматически будут перемешиваться потоком истекающей воды;
полноценное усвоение физиологически активных веществ копытными животными, поскольку временная развязка поения и кормления жвачных млекопитающих, позволит водному раствору физиологически активных веществ, минуя рубец, попасть в нижние отделы пищеварительного тракта сычуг, тонкий кишечник, где будут адсорбироваться организмом, т.к. поступающие в рубец жвачных животных вместе с кормом физиологически активные вещества разлагаются микроорганизмами и ферментами, что приводит к снижению и потере их физиологической активности;
Сущность предложенной полезной модели поясняется фигурой, на которой представлена схема устройства.
Автономное всесезонное устройство поения животных содержит теплоизолированный резервуар 1 с системой поддержания верхнего и нижнего уровней воды (например поплавки), циркуляционный насос 2, поилки 3 с механизмом поддержания заданного уровня воды, сообщающиеся системой подающих 4 и дренажных 5 трубопроводов, скважину 6 с погружным насосом 7, соединенную с теплоизолированным резервуаром 1. Теплоизолированный резервуар 1 содержит нагревательный элемент 8, например змеевик-теплообменник. Над поилкой 3 или в непосредственной близости установлен датчик присутствия 9 или движения, а источником питания всех электрических приборов является солнечная батарея 10 и аккумулятор 12, подзаряжающийся через инвертор 13 от солнечных батарей 10. Нагревательный элемент 8 в форме змеевика работает от солнечного коллектора 14, в котором происходит прямой нагрев и парообразование рабочей жидкости. Контроль над работой всех элементов осуществляет система управления (инвертор 13 с блоком управления 15).
Автономное всесезонное устройство поения животных работает следующим образом. Вода из скважины 6 с помощью погружного насоса 7 заполняет установленный под землей накопительный теплоизолированный резервуар 1 заданного объема до заданного уровня, помеченного на резервуаре мерными линиями, а уровень его заполнения водой из скважины 6 устанавливается поплавковым механизмом. В придонной части теплоизолированного резервуара 1 посредством патрубка установлен циркуляционный насос 2, включаемый от датчика присутствия 9 животных у питьевого лотка 3. Вода от циркуляционного насоса 2 через подающую теплоизолированную трубу 4 поступает в нижнюю часть наклонного лотка 3 и, достигая заданного верхнего уровня сливной воронки питьевого лотка, сливается обратно в накопительный теплоизолированный резервуар 1 через теплоизолированную дренажную трубу 5, обеспечивая заданное постоянство температуры потребляемой воды, как правило, комнатной температуры круглый год. Вода в теплоизолированном резервуаре 1 нагревается за счет вакуумных солнечных коллекторов 14 с высоким КПД, например марки «Атмосфера», обеспечивая заданную температуру во всем объеме накопительного теплоизолированного резервуара 1. Заданную концентрацию в водном растворе физиологически активных веществ (минерально-солевых, витаминных добавок и противоэпизоотических и других активных веществ) можно обеспечить расчетным путем, разделив объемно-весовую часть добавок на заданный объем воды в накопительном резервуаре. Постоянство концентрации по всему объему полученного раствора в процессе полного потребления, обеспечивается выключением подачи свежей скважной воды в накопительный резервуар. Привод погружного 7 и циркуляционного 2 насосов осуществляется от солнечных батарей 10, а при отсутствии солнечной активности - от аккумуляторов 12.
Таким образом, работа автономного всесезонного устройства поения животных позволяет улучшить качество процесса поения животных при условии полного внутреннего потребления воды животными. Дополнительно устройство позволяет вносить дозировано микроэлементы и лекарственные средства, подавать их в растворенном виде в питьевые лотки.