RU2308828C1 - System for watering of animals with cooled water - Google Patents
System for watering of animals with cooled water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308828C1 RU2308828C1 RU2006101447/12A RU2006101447A RU2308828C1 RU 2308828 C1 RU2308828 C1 RU 2308828C1 RU 2006101447/12 A RU2006101447/12 A RU 2006101447/12A RU 2006101447 A RU2006101447 A RU 2006101447A RU 2308828 C1 RU2308828 C1 RU 2308828C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- water
- soil
- animals
- laid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для поения животных на животноводческих фермах.The invention relates to agricultural production, in particular to devices for drinking animals on livestock farms.
Известна система поения животных подогретой водой, состоящая из нагревателя, насоса, пульта управления, резервуара, поилок с теплообменниками, трубопроводов подачи теплоносителя и воды, заключенных в общую оболочку, заполненную теплоизолирующим материалом (см. патент РФ №2242120).A known system of watering animals with heated water, consisting of a heater, a pump, a control panel, a tank, drinking bowls with heat exchangers, pipelines for supplying coolant and water, enclosed in a common shell filled with heat-insulating material (see RF patent No. 2242120).
В данной системе затруднен теплообмен между трубопроводом воды и грунтом, что не позволяет использовать пониженную температуру последнего для охлаждения воды.In this system, heat exchange between the water pipeline and the soil is difficult, which does not allow the use of a lower temperature of the latter for cooling water.
Имеются данные, что на глубине 1,6-3,2 м температура почвы в летнее время, например, на широте г.Оренбурга составляет +12...+7°С (см. А.К.Шаткова «Температурный режим почвы на территории СССР», Л.: Гидрометеоиздат, 1979, с.64). Разность между температурами воды и грунта можно использовать для охлаждения воды в поилках в жаркий период года.There is evidence that at a depth of 1.6-3.2 m the soil temperature in summer, for example, at the latitude of Orenburg is +12 ... + 7 ° С (see A.K. Shatkova “Soil temperature USSR territory ”, L .: Gidrometeoizdat, 1979, p.64). The difference between water and soil temperatures can be used to cool the water in drinking bowls during the hot season.
Поение животных охлажденной водой в жаркий период благотворно сказывается на их физиологическом состоянии, способствует повышению продуктивности и снижает вероятность инфекционных заболеваний.Watering animals with chilled water during the hot season has a beneficial effect on their physiological state, helps to increase productivity and reduces the likelihood of infectious diseases.
Известна система поения животных, например овец, содержащая резервуар, насос, поилки с механизмом уровня воды и теплообменниками, прокладываемые в грунте прямой и обратный трубопроводы (см. Усаковский В.М., Суюнчалиев Р.С. Комплексная механизация в овцеводстве. М.: Колос, 1982, с.143-146).A well-known animal watering system, for example, sheep, containing a reservoir, a pump, drinkers with a water level mechanism and heat exchangers, laid in the ground direct and return pipelines (see. Usakovsky V.M., Suyunchaliev R.S. Complex mechanization in sheep farming. M .: Kolos, 1982, p.143-146).
В этой системе вода циркулирует по заглубленным трубам и из-за разности температур воздуха и грунта может зимой брать тепло от него, а летом отдавать ему, охлаждаясь. Второй случай актуален для зон с повышенными температурами воздуха.In this system, water circulates through buried pipes and, due to the difference in temperature between air and soil, can take heat from it in winter and give it to it in summer, cooling. The second case is relevant for areas with elevated air temperatures.
Недостатком данной системы является низкий коэффициент теплоотдачи поверхности трубопровода грунту в случае сухого грунта, так как последний имеет пористую структуру и, как следствие этого, низкую теплопроводность.The disadvantage of this system is the low heat transfer coefficient of the pipeline surface to the soil in the case of dry soil, since the latter has a porous structure and, as a consequence of this, low thermal conductivity.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение интенсивности охлаждения воды в системе.The task of the invention is to increase the intensity of cooling water in the system.
В результате использования предлагаемого изобретения:As a result of using the proposed invention:
увеличиваются значения коэффициентов теплоотдачи поверхности водопровода грунту и теплопроводности последнего, соответственно улучшается охлаждение воды в трубопроводах и поилках.the values of the heat transfer coefficients of the surface of the water supply system to the soil and the thermal conductivity of the latter increase, respectively, the cooling of water in pipelines and drinkers improves.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в системе поения животных охлажденной водой, содержащей резервуар, насос, поилки с теплообменниками и механизмом уровня воды, прямой и обратный трубопроводы, размещенные в грунте на глубине, не подверженной промерзанию, вместе с прямым и обратным трубопроводами проложен увлажняющий трубопровод, связанный через дроссель с резервуаром и имеющий по всей длине через 1,0-1,5 м отверстия диаметром 2-3 мм.The above technical result is achieved by the fact that in the animal watering system with chilled water containing a reservoir, a pump, drinking bowls with heat exchangers and a water level mechanism, direct and return pipelines located in the ground at a depth not subject to freezing, along with direct and return pipelines, a moisturizer is laid a pipeline connected through the throttle to the tank and having holes along the entire length through 1.0-1.5 m with a diameter of 2-3 mm.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема системы поения животных охлажденной водой.The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of a system for drinking animals with chilled water.
Система состоит из резервуара 1, насоса 2, проложенных в грунте прямого 3 и обратного 4 трубопроводов, дросселя 5, увлажняющего трубопровода 6, поилки 7 с теплообменником 8 и механизмом уровня воды 9. Увлажняющий трубопровод 6 имеет по всей длине через 1,0-1,5 м отверстия диаметром 2-3 мм.The system consists of a tank 1, pump 2, laid in the soil of direct 3 and return 4 pipelines, a throttle 5, a humidifying pipeline 6, a drinking bowl 7 with a heat exchanger 8 and a water level mechanism 9. The humidifying pipeline 6 has an entire length of 1.0-1 , 5 m holes with a diameter of 2-3 mm.
Прямой 3 и обратный 4 трубопроводы прокладываются на глубине грунта, не подверженной в зимнее время промерзанию, а в летнее - прогреву, то есть 1,5-3,0 м.Direct 3 and return 4 pipelines are laid at a depth of soil that is not susceptible to freezing in winter, and in summer - heating, that is, 1.5-3.0 m.
Поскольку тепло от труб передается грунту, трубы необходимо разместить в грунте, а для функционирования системы зимой трубы должны быть размещены на глубине, не подверженной промерзанию, причем для увеличения теплоотдачи грунт необходимо смачивать, однако при расположении отверстий в увлажняющем трубопроводе чаще, чем через 1,0-1,5 м и выполнении отверстий больше 2-3 мм может произойти подмывание грунта, что приведет к выходу системы из строя.Since the heat from the pipes is transferred to the soil, the pipes must be placed in the soil, and for the system to function in winter, the pipes must be placed at a depth not subject to freezing, and to increase the heat transfer, the soil must be moistened, however, when the holes are located in the humidifying pipeline more often than after 1, 0-1.5 m and making holes larger than 2-3 mm, soil undermining may occur, which will lead to system failure.
Трубопроводы и теплообменники поилок выполняются из материала, имеющего теплопроводность не менее 50 Вт/м·К. Диаметры прямого и обратного трубопроводов принимаются такими, чтобы обеспечивалась необходимая теплопередача от воды грунту при заданной разнице температур.Drinking pipelines and heat exchangers are made of material having a thermal conductivity of at least 50 W / m · K. The diameters of the direct and return pipelines are adopted such that the necessary heat transfer from water to the ground is ensured at a given temperature difference.
Работает система следующим образом.The system works as follows.
Вода из резервуара 1 насосом 2 подается в трубопровод 3, проходит заглубленную часть его, охлаждается и поступает в теплообменники 8, проходя которые, охлаждает воду в поилке и по обратному трубопроводу 4 поступает в резервуар 1. При понижении уровня воды в поилке 2 она автоматически добавляется через механизм уровня 9.Water from the reservoir 1 is pumped into the pipe 3 by the pump 2, it passes through the buried part, is cooled and supplied to the heat exchangers 8, passing through which it cools the water in the drinking bowl and enters the tank 1 through the return pipe 4. When the water level in the drinking bowl 2 decreases, it is automatically added through a level 9 mechanism.
Вода из резервуара 1 через дроссель 5 поступает в трубопровод 6 и через отверстия в нем выходит в грунт, увлажняя его и смачивая поверхности трубопроводов 3 и 4.Water from the tank 1 through the throttle 5 enters the pipeline 6 and through the holes in it goes into the ground, moistening it and wetting the surface of the pipelines 3 and 4.
Пропускное отверстие дросселя регулируется в зависимости от вида и степени сухости грунта так, чтобы обеспечить необходимую теплоотдачу поверхности трубопровода грунту и рассеивание тепла по грунту, не допуская перерасхода воды и размывания грунта.The throttle inlet is regulated depending on the type and degree of dryness of the soil so as to provide the necessary heat transfer to the surface of the pipeline to the soil and heat dissipation on the soil, avoiding water overrun and soil erosion.
Площадь сечения дросселя должна удовлетворять условиюThe cross-sectional area of the throttle must satisfy the condition
где ω1 - площадь сечения отверстия дросселя,where ω 1 is the cross-sectional area of the throttle hole,
ω2 - площадь сечения отверстия в увлажняющем трубопроводе,ω 2 - the cross-sectional area of the hole in the humidifying pipeline,
μ1, μ2 - коэффициенты расхода этих отверстий соответственно,μ 1 , μ 2 - flow coefficients of these holes, respectively,
n - количество отверстий в увлажняющем трубопроводе,n is the number of holes in the humidification pipe,
Н - напор в увлажняющем трубопроводе,N - pressure in the humidification pipe,
h - напор в дросселе.h is the pressure in the throttle.
Теплопроводность воды (0,15-0,6 Вт/м·К) в 10-12 раз больше теплопроводности воздуха (0,02-0,04 Вт/м·К). Кроме того, теплопроводность пористых материалов сильно зависит от увлажнения (см., например, Исаченко В.П. и др. Теплопередача. М.: Энергия, 1969, с.15). Для влажного материала коэффициент теплопроводности значительно больше чем для сухого материала и воды в отдельности. Например, для сухого кирпича он равен 0,35 Вт/м·К, для воды 0,6, а для влажного кирпича 1,0 Вт/м·К. Этот эффект можно объяснить наличием конвективного переноса, возникающего благодаря капиллярному движению воды внутри пористого материала, и частично тем, что абсорбционно связанная влага имеет другие характеристики по сравнению со свободной водой.The thermal conductivity of water (0.15-0.6 W / m · K) is 10-12 times greater than the thermal conductivity of air (0.02-0.04 W / m · K). In addition, the thermal conductivity of porous materials is highly dependent on moisture (see, for example, Isachenko V.P. et al. Heat Transfer. M: Energy, 1969, p.15). For wet material, the thermal conductivity is much higher than for dry material and water separately. For example, for dry brick it is 0.35 W / m · K, for water 0.6, and for wet brick 1.0 W / m · K. This effect can be explained by the presence of convective transport arising due to the capillary movement of water inside the porous material, and partly due to the fact that absorption-bound moisture has different characteristics compared to free water.
Поэтому увлажнение грунта способствует увеличению теплоотдачи трубопровода грунту, рассеиванию тепла в грунте, лучшему охлаждению воды, циркулирующей в трубопроводах, в резервуаре и в поилках.Therefore, moistening the soil increases the heat transfer of the pipeline to the soil, the dissipation of heat in the soil, better cooling of the water circulating in the pipelines, in the tank and in drinking bowls.
В условиях жаркого климата поение животных охлажденной водой, например с 30-35 до 18-20 град. будет способствовать улучшению физиологического состояния животных, повышению их продуктивности, например молочной, уменьшению инфекционных заболеваний.In hot climates, animals drink chilled water, for example, from 30-35 to 18-20 degrees. will help to improve the physiological state of animals, increase their productivity, such as milk, reduce infectious diseases.
В холодное время года в системе будет предотвращаться замерзание воды, так вода в трубопроводах будет получать тепло от грунта.In the cold season, the system will prevent freezing of water, so the water in the pipelines will receive heat from the ground.
Применение в системе циркуляционного насоса малой мощности позволит использовать для его привода возобновляемые источники энергии, в частности фотоэлектрические батареи.The use of a low-power circulation pump in the system will make it possible to use renewable energy sources for its drive, in particular photovoltaic batteries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101447/12A RU2308828C1 (en) | 2006-01-19 | 2006-01-19 | System for watering of animals with cooled water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101447/12A RU2308828C1 (en) | 2006-01-19 | 2006-01-19 | System for watering of animals with cooled water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2308828C1 true RU2308828C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006101447/12A RU2308828C1 (en) | 2006-01-19 | 2006-01-19 | System for watering of animals with cooled water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2308828C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103004634A (en) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 钟喜贵 | Device and method for preventing and controlling heat stress of milk cows |
RU2520332C2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-06-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Device for watering animals |
RU174408U1 (en) * | 2017-01-23 | 2017-10-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | Autonomous all-weather device for watering animals |
CN107751009A (en) * | 2017-10-16 | 2018-03-06 | 丁文海 | A kind of animal husbandry drinking device |
-
2006
- 2006-01-19 RU RU2006101447/12A patent/RU2308828C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
УСАКОВСКИЙ В.М. и др. Комплексная механизация в овцеводстве. - М.: Колос, 1992, с.143-146. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520332C2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-06-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Device for watering animals |
CN103004634A (en) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 钟喜贵 | Device and method for preventing and controlling heat stress of milk cows |
CN103004634B (en) * | 2012-12-20 | 2014-12-10 | 钟喜贵 | Device and method for preventing and controlling heat stress of milk cows |
RU174408U1 (en) * | 2017-01-23 | 2017-10-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | Autonomous all-weather device for watering animals |
CN107751009A (en) * | 2017-10-16 | 2018-03-06 | 丁文海 | A kind of animal husbandry drinking device |
CN107751009B (en) * | 2017-10-16 | 2020-09-08 | 江苏奥迈生物科技有限公司 | Water drinking device for animal husbandry |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8397677B2 (en) | Thermal conductive cooling method and system for livestock farm operations | |
RU2308828C1 (en) | System for watering of animals with cooled water | |
KR20090056221A (en) | Earth heat cooling and heating system connected to stable ventilation and control method | |
Schauberger et al. | Efficacy of adaptation measures to alleviate heat stress in confined livestock buildings in temperate climate zones | |
Chernoivanov et al. | Technical equipment of farms for comfortable cow keeping in winter conditions. | |
KR101215457B1 (en) | Multipurpose heat-pump system for a fish farm | |
KR20080041344A (en) | A electric fan for warm and cold wind | |
CA3164820A1 (en) | Production line with flow-through feed heating and/or cooling system and heated surface for breeding insects, method for breeding insects and uses thereof | |
CN108990803A (en) | A kind of temperature control pig house | |
US20150276232A1 (en) | Bovine or equine water jacket and combined heat and power cogeneration system | |
CN201263354Y (en) | Ecocyclic cultivation system | |
KR100310914B1 (en) | Water temperature control system of nursery | |
RU2242120C1 (en) | System for watering of animals with warm water | |
KR102181309B1 (en) | Pigsty formed a cooling system using an air-conditioning tube | |
CN205756303U (en) | A kind of children's swine rearing wind warms up cradling bed | |
CN205196747U (en) | Snail breeding box | |
AU2018236289A1 (en) | Temperature control system for remote water tanks | |
CN206923447U (en) | A kind of pig farm automatic temperature control equipment | |
KR101203104B1 (en) | Multipurpose heat-pump system | |
Zhenzhen et al. | Effects of water-cooled cover on physiological and production parameters of farrowing sows under hot and humid climates | |
RU2764169C1 (en) | Installation of local heating of piglets | |
CN203775872U (en) | Pigpen capable of dissipating heat and preserving heat | |
CN216722356U (en) | Heat exchange device | |
RU2482669C2 (en) | All-season (winter) drinking trough for animals (poultry) that is kept in open manner or in facilities without heating | |
CN209950068U (en) | Heat energy recovery and utilization system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080120 |