SK500642014U1 - Kruhová stajňa - Google Patents

Abstract

Opisuje sa kruhová stajňa na chov hospodárskych zvierat, ktorej pôdorys je v tvare n-uholníka vpísaného do kružnice s priemerom D. Stajňa je vybavená strechou (1) v tvare kužeľa alebo ihlanu s n-uholníkovou základňou, ktorá je na vrchole vybavená otvorom s odvetrávacou nadstavbou (2). Vnútri stajne je situovaná sústava medzikruží na ustajnenie, zhromažďovanie a prevádzanie hospodárskych zvierat a dojáreň, ktorá je umiestnená uprostred stajne. Pomer výšky H hypotetického vrcholu (3) strechy (1), pri neuvažovaní s odvetrávacou nadstavbou (2), k priemeru stajne D je v rozsahu i = 0,14 až 0,24 a zároveň sklon strechy (1) je v rozsahu a = 15° až 25° od horizontálnej roviny. Ďalej môže byť kruhová stajňa vybavená systémom na automatický pohyb zvierat, ich kŕmenie a dojenie a/alebo automatickým riadiacim systémom prevádzky stajne.

Description

Oblasť techniky

Navrhované technické riešenie spadá do oblasti chovu hospodárskych zvierat, najmä produkčných dojníc.

Doterajší stav techniky

Stajňový chov hospodárskych zvierat, najmä produkčných dojníc, je možné uskutočniť v rôznych stajniach. Klasickým príkladom sú obdĺžnikové veľkokapacitné stajne. V týchto stajniach je najmenej jedna pozdĺžna ulička, po stranách ktorej sú stojiská (boxy) pre dojnice. Touto pozdĺžnou uličkou sa k jednotlivým dojniciam uskutočňuje doprava krmiva a personálu. Ďalšie pozdĺžne uličky (priechody) slúžia na odpratávanie výkalov dojníc (maštaľného hnoja a hnojovice) a na pohyb ustajnených zvierat v stajni a do dojáme.

Toto usporiadanie je nevýhodné z logistických dôvodov - potrebná doprava a presun dojníc do dojáme sú tu z dôvodu dĺžky trasy časovo náročné a vyžadujú vyšší počet personálu. Dojnice tak mimo svojho stojiská (na trase do/z dojáme) trávia viac času, než je optimálne. To má negatívny vplyv na produkciu mlieka, a to ako na jeho kvalitu, tak aj na jeho kvantitu.

Uvedené nevýhody do značnej miery riešia kruhové alebo prevažne kruhové stajne. Schéma takejto stajne je známa zo spisu W00219807. Tuje zreteľná kruhová stajňa, ktorá má kruhový pôdorys a je opatrená strechou v tvare kužeľa. Strecha je na vrchole opatrená otvorom, do ktorého je osadená odvetrávacia nadstavba. Vnútri stajne je sústava sústredne situovaných medzikruží na ustajnenie, zhromažďovanie a prevádzanie hospodárskych zvierat a dojáreň umiestnená uprostred stajne.

Uvedený spis rieši systém individuálneho kŕmenia a nezaoberá sa ďalšími dôležitými aspektmi ustajnenia a nedefinuje presný tvar budovy stajne. Nie je zaručená optimalizácia parametrov prirodzenej bezprievanovej ventilácie, nerieši minimalizáciu vzdialenosti na kŕmenie a minimalizáciu času núteného pohybu zvierat, nerieši systém automatického naháňania zvierat a nerieši koncepciu (a možnosť) plnej automatizácie prevádzky stajne.

Opísané nedostatky odstraňuje navrhované technické riešenie.

-2Podstata technického riešenia

Podstatou technického riešenia je kruhová stajňa na chov hospodárskych zvierat. Priemer stajne je D alebo prípadne je pôdorys stajne v tvare n-uholníka vpísaného do kružnice s priemerom D. Stena môže byť opatrená rolovacou protiprievanovou, priesvitnou zástenou. Je možné ju v prípade potreby odrolovať a otvoriť tak bočnú stenu. Stajňa je opatrená strechou v tvare kužeľa alebo ihlanu s n-uholníkovou základňou. Strecha je na vrchole opatrená otvorom, osadeným odvetrávacou nadstavbou. Odvetrávacia nadstavba môže byť opatrená priesvitnou strešnou krytinou. Vnútri stajne je sústava sústredne situovaných medzikruží na ustajnenie, zhromažďovanie a prevádzanie hospodárskych zvierat a dojáreň umiestnená uprostred stajne. Pomer výšky H hypotetického vrcholu strechy, pri neuvažovaní s odvetrávacou nadstavbou, k priemeru stajne D, je v rozsahu i = 0,14 až 0,24. Zároveň sklon strechy je v rozsahu a = 15° až 25° od horizontálnej roviny.

Vo výhodnom vyhotovení môže byť kruhová stajňa vybavená systémom na automatický pohyb zvierat. Systém obsahuje sústavu pohyblivých bránok hradenia ustajnení zvierat s pneumatickým ovládaním. Ďalej obsahuje sústavu pohyblivých retiazkových priháňačov medzi ustajneniami zvierat a priestorom na zhromažďovanie zvierat a/alebo v priestoroch čakáme na dojáreň a/alebo v priestore na zhromažďovanie zvierat. Celý systém bránok a priháňačov je ovládateľný autonómnym riadiacim systémom. V rámci tohto riadeného pohybu zvierat sa rieši aj automatická selekcia a fixácia vybraných jedincov.

V ďalšom výhodnom vyhotovení môže byť kruhová stajňa vybavená systémom na automatické kŕmenie zvierat. Tento systém je využiteľný na dodržanie kŕmnej dávky, časových intervalov kŕmenia a minimalizáciu neskŕmených odpadov, t.j. prebytkov z kŕmenia.

V ďalšom výhodnom vyhotovení môže byť kruhová stajňa opatrená automatizovanou dojárňou mlieka a/alebo systémom na automatický zber dát. Zbierané dáta sú vstupné parametre automatického riadenia prevádzky; napr. vnútorná a vonkajšia teplota, vlhkosť vzduchu, teplota a množstvo napájacej vody, pohybová aktivita zvierat, dojivosť, dojitelnosť, vodivosť mlieka, kŕmna dávka - zloženie, objem a pod.).

Ďalej môže byť kruhová stajňa vybavená automatickým riadiacim systémom na prevádzku stajne s možnosťou predikčného modelovania výstupov. Týmito výstupmi môžu byť údaje

-3týkajúce sa mlieka, ako jeho množstvo a kvalitatívne údaje, ďalej hmotnosť zvierat, zdravotný stav dojníc, kondícia, úspešnosť inseminácie atď. v reálnom čase.

Opísané technické riešenie je využiteľné na chov produkčných dojníc vo veľkokapacitnej stajni s kruhovým pôdorysom. Vo výhodných vyhotoveniach potom s automatizovanou prevádzkou, obzvlášť s využitím automatizovaných technologických systémov na kŕmenie, dojenie a pohyb zvierat a automatického systému na riadenie stáda s predikciou výstupných veličín. Zvolený tvar stavby umožňuje dosiahnutie veľmi dobrých parametrov pri ventilácii, smerovaní prúdenia a výmene vzduchu v objekte. Navyše môže byť kapacita stajne zväčšená pripojením niekoľkých „ramien“ do tvaru hviezdice. Každé z týchto ramien v tom prípade obsahuje ustajnenie dojníc rovnakého charakteru a usporiadanie ako v hlavnej stajni. To znamená, že medzi ustajnením zvierat je situovaný kŕmny stôl, vyhrievané napájacie žľaby sú umiestnené v blízkosti ležovísk zvierat.

V konkrétnom uskutočnení sa jedná o veľkokapacitnú stajňu s kruhovým pôdorysom pre produkčné dojnice. Uprostred stajne je umiestnená kruhová dojáreň a okolo nej zhromaždovací priestor čakáme v medzikruží. Ustajnenie dojníc je situované v niekoľkých ďalších medzikružiach od stredu k obvodu stajne. V jednom vloženom medzikruží je tiež kŕmny stôl, na ktorý sa nakladá zmesná kŕmna dávka. Napájanie vodou je riešené pomocou vyhrievaných napájacích žľabov umiestnených v blízkosti ležovísk zvierat. Toto usporiadanie optimalizuje pohyb zvierat v stajni a minimalizuje vzdialenosť, ktorú musia dojnice prekonávať - na kŕmenie a dojenie.

V stajni sa môže využiť bezpodstielková prevádzka, najlepšie s celoroštovými hnojnými chodbami, krmiskami a zaroštovanou čakárňou. Alternatívne je možné použiť na odpratanie hnojovice tiež iné technológie: hnojnicové lopaty, mobilné prostriedky zhŕňajúce výkaly, apod..

Hnojovica sa môže pomocou podroštových kanálov a sklzov zhromažďovať do záchytných prečerpávacích nádrží umiestnených mimo stajne a odtiaľ pomocou čerpadiel sa môže prečerpávať do veľkých skladovacích nádrží.

Ako technologické vybavenie kruhovej stajne je ďalej použité najmä:

-4- štandardné kovové hradenie na vymedzenie ustajňovacích miest, dá sa použiť vrátane prestaviteľného hradenia, umožňujúceho meniť rozmery ležiskových boxov.

- nerezové vyhrievané napájacie žľaby s rozvodom napájacej vody ošetreným proti zamrznutiu, slúžiace na napájanie. Na predhrev napájacej vody v zimnom období sa využíva Čiastočne aj odpadové teplo z nadojeného mlieka - prietokové predchladiče mlieka v dojámi sú napojené na rozvod napájacej vody.

- automatická kŕmna linka, napojená na vonkajšiu miešiareň (mimo objektu stajne), na namiešanie a postupný prísun na kŕmny stôl. Automatický voz kŕmnej linky viackrát denne rozváža zmesnú kŕmnu dávku pre príslušnú sekciu dojníc a počas trasy aj (zároveň) prihŕňa. Kŕmenie sa realizuje zmesnou kŕmnou dávkou s individuálnou receptúrou pre jednotlivé sekcie.

- vysokopriechodzia kruhová dojáreň so 40 až 60 dojacími miestami, vybavená moderným riadiacim systémom umožňujúcim každodennú identifikáciu, meranie a evidenciu parametrov dojivosti pri každom zvierati, parametrov zdravotného stavu a kondície, pohybovej aktivity v priebehu dňa a príznakov ruje pri každej dojnici. Zber týchto dát je plne automatizovaný a vyhodnocovaný.

- prietokové predchladiče a koncové chladiče mlieka, ktorými sa mlieko z dojáme vedie do vonkajších uchovávacích nádrží na mlieko s kapacitou jednodňovej produkcie mlieka. Chladiace agregáty sú umiestnené mimo objektu stajne, v blízkosti uchovávacieho tanku, -systém rekuperácie odpadového tepla z mlieka, riešený dvojstupňovo. V prvom stupni preteká mlieko predchladičom, tu stráca cca 10 °C a toto teplo ohrieva napájaciu vodu pre napájacie žľaby (predchladiče sú napojené na rozvod tejto vody). V ďalšom stupni preteká mlieko cez koncové prietokové chladiče, kde odovzdá cca 20 °C tepla. Použité rekuperačné jednotky, zaradené do chladiaceho systému, predhrievajú pomocou tohto odpadového tepla TÚV pre celú farmu.

- technológia odstránenia hnojovice zo zberných (prečerpávacích) nádrží - tá je riešená pomocou výkonných elektrických miešadiel a čerpadiel s bezkontaktným strážením úrovne hladiny, ktoré zabezpečujú automatické prečerpávanie do skladovacích nádrží. Čistenie roštových podláh od zvyškov hnojovice je zabezpečené programovateľnými stieracími automatmi, ktoré sa dobíjajú v dokovacích stanovištiach.

Kruhový pôdorys a konštrukcia stavby vrátane jej vnútorného usporiadania jednotlivých technologických prvkov umožňujú ľahkú dostupnosť kŕmneho stola, napájadiel a priestoru dojáme pre chované zvieratá rovnako, ako veľmi dobré prevetranie. Uplatňuje sa tu

-5maximálne využitie komínového efektu bez nežiaduceho prievanu a osvetlenie celej stavby (oboje najmä v životnej zóne zvierat). Riešenie odvetrávania stajne umožňuje aj sledovanie (meranie koncentrácie/objemu) plynov vzniknutých v priestoroch stajne a odvetrávaných do vonkajšieho prostredia (cez odvetrávaciu nadstavbu) a zavedenie opatrení na zníženie objemu plynov alebo ich likvidáciu.

V priestore stavby sa počíta s možnosťou plne automatickej kŕmnej linky pre viacnásobné zakladanie a prihrňovanie krmiva (zmesné kŕmne dávky, TMR - total mix ration) v priebehu dňa a možnosťou skrmovania rozdielnych kŕmnych dávok (s rozdielnou receptúrou) pre jednotlivé sekcie (skupiny zvierat). Rovnako tak je možné uplatniť klasické zakladanie krmiva pomocou kŕmneho voza. Aplikovaná technológia oproti klasickému spôsobu: 1 - 2x denné zakladanie kŕmnej dávky kŕmnymi vozmi umožňuje významne vyšší denný príjem sušiny a konverziu krmiva pri chovaných zvieratách.

Ďalej je na maximálne efektívne využitie celkového navrhovaného systému pohybu zvierat (manažmentu stáda) v kruhovej stajni inštalovaná kruhová dojáreň, ktorá významne zapadá do konceptu celého navrhnutého manažmentu stajne. Koncepcia kruhovej stajne umožňuje aj úplnú robotizáciu dojenia (plne robotizovaná kruhová dojáreň). Tento prvok je možné nahradiť aj inými systémami dojenia, pravdepodobne ale nebudú tieto tak efektívne ako navrhovaný systém s kruhovou dojárňou. Stavba svojím charakterom (veľkosť sekcií/skupín - kruhový pôdorys) umožňuje ošetrujúcemu personálu ľahký pohyb po stajni (t.j. medzi sekciami chovaných zvierat a priestormi dojáme) a dobrý prehľad o chovaných zvieratách. Dáva tak možnosť rýchlo a včas reagovať na možné vzniknuté problémy a komplikácie spojené s chovom zvierat.

Bezpodstielková prevádzka s optimálne riešenou hnojovicovou koncovkou umožňuje efektívne napojenie na bioplynovú stanicu, ktorá sa javí ako ekologicky významný doplnok k tejto veľkokapacitnej prevádzke. Ďalej je možné efektívne využitie odpadového tepla v rámci celej prevádzky (t.j. ohrev napájacej a úžitkovej vody pre potreby celej farmy).

Podľa predbežných kalkulácií je pri pohybe zvierat v priebehu dňa (predovšetkým sa myslí pohyb zvierat na dojenie a späť; prípadne nutný pohyb/zotrvanie v triediacej a fixačnej sekcii) významná úspora času oproti klasickým stajniam s obdĺžnikovým pôdorysom s

-6obdobnou kapacitou zvierat. Týmto zásadným skrátením času núteného pohybu zvierat (dojenie, fixácia) v priebehu dňa možno pri zvieratách predpokladať dlhšiu dobu príjmu krmiva, vody a odpočinku. Tieto aspekty by sa mali výrazne premietnuť do pohody chovaných zvierat a následne do ich zvýšenej mliečnej úžitkovosti, reprodukcie, zdravia a teda celej ekonomiky chovu. Celý pohyb z jednotlivých sekcií do dojáme a späť sa realizuje pomocou automatických priháňačov situovaných v hnojných, hlavných chodbách a v priestore čakáme pri dojámi. Tento systém umožňuje šetrné priháňanie zvierat a úsporu pracovnej sily na farme. Zároveň umožňuje časové dodržiavanie každodenných rutín pri manipulácii so stádom, čo je z pohľadu moderného manažmentu stáda veľmi kľúčové.

Celý koncept počíta s maximálnou automatizáciou celej prevádzky. Umožňuje zber relevantných údajov a dát všetkých použitých technologických systémov a periférií vrátane zadávaných informácií o zdraví, úžitkovosti, kondícii a reprodukcii zvierat. Vyhodnotením týchto dát sa predpokladá automatické riadenie systémov vrátane možnosti predikčného modelovania možných odchýlok od vstupných parametrov (teplota, vlhkosť, kŕmna dávka a iné) a možnosti na tieto včas reagovať, aby nedošlo k nestabilite výstupov.

Kruhová stajňa podľa navrhovaného technického riešenia prináša:

- krátke vzdialenosti na kŕmenie a dojenie pre celé ustajnené stádo;

- vynikajúce vzduchotechnické prostredie pomocou prirodzenej ventilácie;

- úplný prehľad v priestore stajne;

- možnosť optimálneho nasadenia automatických technologických systémov na kŕmenie, dojenie a pohyb zvierat.

Vďaka tomu sa dosahuje vysoká produktivita práce a podstatné zníženie nákladov na mlieko, ako výstupnú surovinu, pri zvyšovaní pohody zvierat (welfare), zlepšovanie zdravotného stavu a kondície zvierat. Je tu možnosť reagovať a upraviť včas nepriaznivé vstupné parametre (kŕmenie, teplota prostredia atď.) tak, aby sa udržala nastavená stabilita výstupných parametrov tak kvantitatívne, ako aj ak kvalitatívne.

Objasnenie výkresov

Príkladné vyhotovenie navrhovaného riešenia je opísané s odkazom na výkresy, na ktorých je na

-7Obr. 1 - schematický bočný rez stajní,

Obr. 2 - naznačenie pomeru hypotetickej výšky H k priemeru D stajne, bez odvetrávacej nadstavby,

Obr. 3 - pôdorys stajne.

Príklad uskutočnenia technického riešenia

Podľa navrhovaného technického riešenia bola vytvorená kruhová stajňa na chov hospodárskych zvierat. Stajňa má kruhový pôdorys, pričom priemer stajne je D. Hodnota D v tomto prípade je 120 metrov. Stajňa je vybavená strechou i v tvare kužeľa. Strecha I je na vrchole opatrená otvorom, v ktorom je osadená odvetrávacia nadstavba 2. Vnútri stajne je sústava siedmich sústredne situovaných medzikruží na ustajnenie, zhromažďovanie a prevádzanie hospodárskych zvierat a dojáreň umiestnená uprostred stajne.

Pomer výšky H hypotetického vrcholu 3 strechy i, pri neuvažovaní odvetrávacej nadstavby 2, k priemeru stajne D, je v tomto prípade i = (0,22). Sklon strechy i je v tomto prípade a = 20° od horizontálnej roviny.

Kruhová stajňa je v tomto prípade vybavená systémom automatického pohybu zvierat. Tento systém obsahuje sústavu pohyblivých bránok hradenia ustajnení zvierat s pneumatickým ovládaním. Ďalej obsahuje sústavu pohyblivých retiazkových priháňačov medzi ustajneniami zvierat a priestorom na zhromažďovanie zvierat a/alebo v priestoroch čakáme na dojáreň a/alebo v priestore na zhromažďovanie zvierat. Systém bránok a priháňačov je ovládateľný autonómnym riadiacim systémom.

Kruhová stajňa je ďalej vybavená systémom na automatické kŕmenie zvierat. Ten slúži na dodržanie kŕmnej dávky, časových intervalov kŕmenia a minimaiizáciu neskŕmených odpadov. Ďalej je opatrená automatizovanou dojárňou mlieka, systémom automatického zberu dát a automatickým riadiacim systémom prevádzky stajne s možnosťou predikčného modelovania výstupov v reálnom čase.

Príkladné uskutočnenie je zrejmé z Obr. 1 až 3.

Claims (4)

1. Nároky na ochranu

   1. Kruhová stajňa na chov hospodárskych zvierat, kde priemer stajne je D alebo je prípadne pôdorys stajne v tvare n-uholníka vpísaného do kružnice s priemerom D, a stajňa je opatrená strechou (1) v tvare kužeľa alebo ihlanu s n-uholníkovou základňou, kde strecha (1) je na vrchole vybavená otvorom, v ktorom j osadená odvetrávacia nadstavba (2), pričom vnútri stajne je sústava sústredne situovaných medzikruží na ustajnenie, zhromažďovanie a prevádzanie hospodárskych zvierat a dojáreň umiestnená uprostred stajne, vyznačujúca sa tým, že pomer výšky H hypotetického vrcholu (3) strechy (1), pri neuvažovaní s odvetrávacou nadstavbou (2), k priemeru stajne D, je v rozsahu i = 0,14 až 0,24 a zároveň sklon strechy (l) je v rozsahu a = 15° až 25° od horizontálnej roviny.
2. 2. Kruhová stajňa podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že je vybavená systémom na automatický pohyb zvierat, ktorý obsahuje sústavu pohyblivých bránok hradenia ustajnení zvierat s pneumatickým ovládaním a sústavu pohyblivých retiazkových priháňačov medzi ustajneniami zvierat a priestorom na zhromažďovanie zvierat a/alebo v priestoroch čakáme na dojáreň a/alebo v priestore na zhromažďovanie zvierat, pričom systém bránok a priháňačov je ovládateľný autonómnym riadiacim systémom.
3. 3. Kruhová stajňa podľa nároku l alebo 2, vyznačujúca sa tým, že na dodržanie kŕmnej dávky, časových intervalov kŕmenia a minimalizáciu neskŕmených odpadov je vybavená systémom automatického kŕmenie zvierat.
4. 4. Kruhová stajňa podľa niektorého z nárokov laž3, vyznačujúca sa tým, že je opatrená automatizovanou dojárňou mlieka a/alebo systémom automatického zberu dát a/alebo automatickým riadiacim systémom prevádzky stajne s možnosťou predikčného modelovania výstupov v reálnom čase.