ВСЕСЕЗОННАЯ (ЗИМНЯЯ) ПОИЛКА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ (ПТИЦЫ), СОДЕРЖАЩИХСЯ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ ИЛИ В ПОМЕЩЕНИЯХ БЕЗ ОТОПЛЕНИЯ
ALL-SEASON (WINTER) DRINKING TROUGH FOR ANIMALS (POULTRY) THAT IS KEPT IN OPEN MANNER OR IN FACILITIES WITHOUT HEATING

Предлагаемое изобретение относится к области животноводства.
В зимний период работоспособность поилок с использованием ниппелей, клапанов и тому подобных устройств даже при исправной работе подогреваемых циркуляционных систем трубопроводов или автономных емкостей с водой ограничена условием наличия положительной температуры окружающей среды. Основной недостаток всех известных систем поения животных (птицы) - это замерзание частей дозаторов воды, контактирующих с воздушным пространством, даже при незначительных отрицательных (минусовых) температурах окружающей среды (ниже нуля градусов по Цельсию (>0°С)). В свою очередь, предлагаемое решение позволяет устранить проблему использования традиционных систем водоснабжения при изменении температуры окружающей среды, ограниченной климатическими условиями эксплуатации, тем самым обеспечив всесезонное поение животных (птицы). Изобретение может работать в качестве самостоятельного устройства или в качестве дополнения со всеми известными системами водопроводов и автономными емкостями с водой, предназначенными для подачи воды с целью поения животных (птицы) при их содержании открытым способом или в помещениях без отопления при минусовых температурах окружающей среды.
В качестве аналогов предлагаемого изобретения при минусовых температурах окружающей среды могут быть выбраны поилки для животных, известные из патентов: US 4267800A, опубл. 19.05.1981; FR 2627664 A1, опубл. 01.09.1989; US 5009194 A, опубл. 23.04.1991; US 5105770, опубл. 21.04.1992; WO 2010145738 A1, опубл. 23.12.2010. Известные поилки состоят из трубопровода для подачи воды и дозаторов, регулирующих расход воды, состоящих из ниппелей, клапанов и тому подобных устройств, установленные с герметичным соединением в конечной части трубопровода. Поилки при нажатии на дозатор, расположенный в конечной части водопровода, ограничивают свободную подачу воды. Известные из вышеперечисленных патентов поилки обеспечивают бесперебойную подачу воды животным (птице) при положительной температуре, и их недостатком является невозможность их использования для поения животных (птицы) в качестве всесезонных (зимних) устройств, в странах с холодным климатом при содержании открытым способом и в неотапливаемых помещениях при минусовых температурах окружающей среды.
В свою очередь, предлагаемое решение позволит устранить эту проблему, обеспечив всесезонное поение животных (птицы) при изменении климатических условий. При этом устройство всесезонных (зимних) поилок при понижении температуры ниже нуля градусов по Цельсию (>0°С) не требует перехода до норм подачи воды для животных (птицы), связанных с сезонными изменениями.
Указанный технический результат достигается за счет принудительного подогрева дозатора (клапана, ниппеля и тому подобных устройств) при минусовых температурах окружающей среды до требуемой положительной температуры, необходимой для исключения (залипания) замерзания частей дозаторов воды, контактирующих с воздушным пространством, при температурах окружающей среды ниже нуля градусов по Цельсию (>0°С). Совместно с вышеуказанными в патентах конструктивными решениями, обеспечивающими сохранение необходимой температуры для поения отдельно взятой группы животных (птицы), предлагаемое устройство поилки включает корпус, водяную полость, дозатор, связанный с водяной полостью, пространство, образующее конический купол, расположенный в конечной части поилки.
Согласно предложенному решению само устройство зимней поилки включает в себя только нагревательный элемент, напрямую контактирующий с винтовым, вклеенным или опресованным дозатором водо-обеспечения животных (птицы) с использованием ниппелей, клапанов и тому подобных устройств, при содержании открытым способом или в помещениях без отопления при минусовых температурах окружающей среды. Устройство предназначено для предотвращения замерзания частей дозатора подачи воды, напрямую контактирующих с окружающей средой, в данном случае при температуре воздуха ниже нуля градусов по Цельсию.
Нагревательный элемент представляет собой герметичную полость для теплоносителя (воды или электронагревательного элемента), окружающую дозатор с боковых сторон, выполненную преимущественно цилиндрической формы, которая соединяется с трубопроводами в конечной точке подачи воды для поения животных (птицы). При этом конический купол выполнен сплошным и изготовлен из материала, устойчивого к низким температурам. Эта полость теплоносителя может быть разделена, по меньшей мере, на две части, преимущественно на части, соответствующие прямой и обратной магистрали подачи теплоносителя. Трубопровод, соединяющий полость теплоносителя с котельной установкой, предпочтительно снабжен наружной теплоизоляцией. Нагревательный элемент также может представлять собой электропроводящую нагревательную намотку на боковой поверхности дозатора.
Упомянутая водяная полость поилки как самостоятельное устройство может быть соединена с автономной емкостью для воды. При таком выполнении трубопровод, соединяющий полость теплоносителя нагревательного элемента с котельной установкой, или же электропроводка, обеспечивающая питание электропроводящей нагревательной намотки, будет расположена отдельно от автономной емкости воды. Автономная емкость снабжена наружной теплоизоляцией и дополнительным нагревательным элементом. В другом конструктивном исполнении водяная полость будет соединена с водопроводом системы поения. В этом случае трубопровод, соединяющий полость теплоносителя нагревательного элемента с котельной установкой, может быть расположен внутри трубы водопровода системы поения, образуя, например, прямую и обратную магистрали подачи теплоносителя или же расположен отдельно от трубы водопровода системы поения. Аналогично электропроводка, обеспечивающая питание электропроводящей нагревательной намотки, может быть расположена внутри трубы водопровода системы поения или же отдельно от трубы водопровода системы поения.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами:
Фиг.1 - внешний вид поилок с использованием трубопровода для подачи воды.
Фиг.2 - внешний вид используемых поилок для различных видов животных.
Фиг.3 - вид поилки с использованием водопровода системы поения с расположенным внутри него трубопроводом подвода теплоносителя сбоку в продольном разрезе.
Фиг.4 - вид поилки с использованием емкости для воды сбоку в разрезе.
Фиг.5 - вид поилки с использованием водопровода системы поения и трубопровода подвода теплоносителя, расположенных отдельно друг от друга, сбоку в разрезе.
Фиг.6 - вид поилки сверху в разрезе, со схемой подключения поилки к водопроводу с внутренним подогревом от котельной установки или электросети.
Фиг.7 - вид поилки сверху в разрезе, со схемой подключения поилки к водопроводу с внутренним подогревом от котельной установки по прямой и обратной магистрали.
Фиг.8 - вид поилки сверху в разрезе, со схемой подключения нагревательного элемента от котельной установки или электросети для работы с автономным источником водоснабжения от трубопровода или емкости с водой.
Фиг.9 - схема выравнивания температуры воды на всей длине трубопровода за счет встречного направления прямой и обратной магистралей, подключенных к нагревательному элементу.
Фиг.10 - схема подключения поилки к водопроводу или емкости с водой с внутренним подогревом трубопровода от котельной установки или электросети.
Фиг.11 - схема подключения поилки с подогревом от котельной установки или электросети при использовании автономных взаимозаменяемых или стационарных емкостей с трубопроводом для воды.
н
в
а
н
В корпусе 7 поилки расположена водяная полость 1, служащая для нагрева воды 1 и связанная с трубопроводом, подключенным напрямую к водопроводу 1 или к стационарной емкости 1 с водой и возможностью установки взаимозаменяемых автономных емкостей по мере расхода воды. Нагревательный элемент 2 контактирует с водой и дозатором 3 и служит для точечного нагрева воды в полости 1. Теплоизолирующая полость 4, ограниченная сплошным куполом из теплоизолированного материала 6 в форме усеченного конуса в нижней части поилки, образует аккумулирующее тепло, открытое пространство тепловой завесы обеспечивает направление животного (птицы), окружает снаружи снизу нагревательный элемент и переходит на корпус поилки, водопровода или емкости с водой. Источником тепловой энергии нагревательного элемента 2 является котельная установка или электрическая сеть.
к
в
п.м.
о.м.
(дополнительные)
При использовании в качестве источника тепла котельной установки нагревательный элемент представляет собой полую цилиндрическую или иную по форме полость теплоносителя 2, окружающую дозатор 3 с боковых сторон с подводом тепла по трубопроводу 5, который может быть встроен в трубу 1 водопровода системы поения или же представлять собой самостоятельный трубопровод. С целью выравнивания температуры подачи воды полость теплоносителя может быть разделена на две не сообщающиеся между собой равные части, подключенные к двум параллельным магистралям теплоносителей, располагающимся внутри водопровода. Прямая 5 и обратная 5 магистраль обеспечивают вспомогательный подогрев 5 водопровода по прямой и обратной связи при подключении котельной установки с наступлением сезонных изменений, связанных с понижением температуры окружающей среды. Точечный подогрев воды вокруг дозатора до требуемой температуры поения осуществляется за счет расчета объема нагревательного элемента и температуры теплоносителя на основе норм в странах с холодным климатом для каждой отдельно взятой группы животных (птицы) с учетом численности содержания открытым (бесстойловым) способом или в помещениях без принудительного отопления.
а
в
При использовании в качестве источника тепла электрического подогрева нагревательный элемент представляет собой электропроводящую (электронагревательную) намотку на поверхности дозатора 3, соединенную электропроводкой с электрической сетью, при этом корпус трубопровода теплоносителя 5 служит в качестве заземления, предотвращающего поражение животных (птицы) и обслуживающего персонала электрическим током. В этом случае в качестве источника водоснабжения вместо водопровода системы поения предпочтительно использование автономной емкости 1 с внешней теплоизоляцией и дополнительным встроенным или внешним нагревательным элементом 2 для вспомогательного, резервного или аварийного подогрева воды в зимний период. При этом точечный подогрев воды вокруг дозатора 3 до требуемой температуры поения осуществляется за счет увеличения или уменьшения мощности, подаваемой на электронагревательный элемент 2. В случае использования электронагревателя совместно с трубопроводом для подачи воды электропроводящая подводка может быть размещена внутри водопровода и служить для вспомогательного подогрева воды во всей магистрали трубопровода 1, в том числе оборудованного внешней теплоизоляцией с целью минимизации потерь тепла и сохранения заданной температуры поения при минусовых температурах окружающей среды.
Также возможно раздельное использование трубопроводов с постоянной поддержкой циркуляции воды и магистралей нагревательных элементов, подключаемых к котельной установке при сезонных понижениях температуры окружающей среды. В этом случае возможно использование нагревательных элементов и дозаторов в качестве автономных и комбинированных устройств, подключаемых к трубопроводу котельной установки или к электросети для электрического подогрева, в том числе, с возможностью использования в качестве источников водоснабжения резервуаров, как для стационарных, так и для автономных емкостей с автоматическим наполнением или с ручной заменой на аналогичные по мере расхода воды.
Помимо подогрева дозатора для предотвращения замерзания воды в трубопроводе зимних поилок используется вспомогательный внутренний подогрев водопровода на основе теплообмена за счет расположения внутри него трубопровода с теплоносителем (преимущественно двух трубопроводов) или же электропроводки. Два трубопровода (теплообменника) равномерно нагревают и поддерживают оптимальную температуру воды на всем участке водопровода и их задача (в отличие от использования автономных емкостей для воды) создать условия для бесперебойного водоснабжения до точечных подогревателей дозаторов воды зимних поилок при минусовых температурах окружающей среды. Для равномерного подогрева воды на всем участке трубопровода на основе жидких теплоносителей используется разнонаправленное подключение (прямая и обратная) магистралей теплообменников к энергоносителю. Регулировка мощности теплоотдачи осуществляется за счет повышения температуры в теплообменниках. При использовании в качестве теплоносителей нагревательных кабелей они помещаются в каналы магистралей теплообменников. При этом производится ступенчатая регулировка мощности в зависимости от температуры окружающей среды за счет последовательного, параллельного или одиночного подключения кабеля с использованием заземления к электропитанию (в соответствии с требованиями соблюдения техники безопасности).
При практическом использовании предложенных поилок сельскохозяйственное предприятие: животноводческий комплекс, фермерское или же личное подсобное хозяйство оснащается количеством поилок, определяемым исходя из числа содержащихся сельскохозяйственных животных, аналогично система предложенных поилок может быть использована в охотничьих хозяйствах. Вид подогрева определяется на основе климатических данных месторасположения сельскохозяйственного предприятия или охотничьего хозяйства, тепловой режим подогрева рассчитывается исходя из требований и норм расхода воды на поилки и из доступности энергосистем: от котельных установок на твердом, газовом, жидком топливе, котельных с электрическим подогревом и за счет непосредственного электрического подогрева дозатора. При эксплуатации поилок в зависимости от температуры окружающего воздуха в трубопроводе подвода воды регулируется температура, а подогрев дозатора предотвращает его выход из строя из-за замерзания. Дополнительный термодинамический эффект, аккумулирующий тепло, обеспечивается за счет тепловой завесы располагающегося в нижней части поилки в открытом полом пространстве в форме усеченного конуса.
Таким образом, предложена поилка для поения различных домашних животных (птицы) для всесезонного (зимнего) содержания в не отапливаемых помещениях или при бесстойловом содержании на открытых пространствах.