Система охлаждения промышленного инкубатора

Не стоит спешить с выводом. По конструкторской реализации многое уже стало классикой, изменения касаются в основном технологии изготовления и примененных материалов, сама идея и концепция остаются прежние. Для их управления и обеспечения более низкого расхода воды поле деятельности довольно широкое. К примеру в советских инкубаторах "Универсал" и ИУП-45 вода проходящая через систему водяного охлаждения уходит в канализацию, для нынешнего времени это решение неприелемо. Другая проблема, теплый воздух выходя из камеры инкубатора через воздушные заслонки тоже уносит тепле, грея улицу. Упомянутые проблемы указывают, что есть еще нерешенных задач связанных с охлаждением.

К примеру есть типичный представитель, это ИСУ-12 от "ПятигорскСельМаш", работает без водяного охлаждения. Только все это хорошо до те пор пока на улице температура +15...+25 градусов, при более высокой двери надо держать приоткрытыми.
По вопросу водяного охлаждения вы правы, многие производители переходят на замкнутую систему охлаждения. По вопросу выпуска воздуха при необходимости не совсем согласен, кислород из вне должен поступать постоянно. Есть предложение применить теплообменник в котором уходящий воздух отдает тепло приходящему, то же самое можно применить и к влаге в воздухе, сначала поглотить его перед выпуском и потом вернуть входящему потоку воздуха. Упомянутые моменты содержатся в учебниках по теплотехнике, но само воплощение довольно смутное (больше теоретический анализ), пока не видал в промышленных установках.

К сожалению экономическая эффективность не совместима с природными процессами, приходится решать две задачи которые конфликтуют между собой. В промышленных инкубаторах заслонки полностью закрыты только первые 2-3 дня после закладки, дальше они приоткрываются от 1-2 градусов и этот угол постепенно доводят до 30-40 градусов до вывода. Все это прописано в техпроцессе по инкубации с вариациями, в зависимости от типа инкубатора. Оснащение инкубаторов датчиками СО2 пока слишком роскошно для рядового фермера, больно уж дорогие. К примеру 2 года назад я приобрел только датчик и он мне обошелся в 106 евро, к этому еще добавить и электронику для обработки и оцифровки для микропроцессорной системы. В добавок еще надо учесть и концентрацию отрицательно заряженных ионов, которые поступают толко при поступлении воздуха из вне, при постоянной вентиляции. Здесь многие вещи взаимосвязаны и полученная выгода на одном участке потянет за собой потери на другом. Не стоит отчаиваться, многое в наших руках, еще не раз можно задать жару загнивающим капиталистам. Сейчас многие новшества у них в основном ориентированы на вытряхивание денег из клиентов, а не для улучшения качества продукции, для них это второстепенная цель.

Все упомянутые новшества имеют право на жизнь, дают приличный результат, но к сожалению чиновники делают все возможное и невозможное для того, чтобы все это задавить и уничтожить различными ненасильственными способами в довольно скрытой форме (сертификация, контроль от санэпида, бюрократические проволочки при регистрации изобретений, урезание и лишение финансирования разработок и т. д.).
По поводу биоакустики, один из моих студентов в этом году делал дипломный проект по биоакустике, точнее его конструкторская часть (он представляет комплект из 4-х приборов для полного цикла инкубации и выращивания цыплят), осталось довести до ума программное обеспечение для них (они сделаны уже на микроконтроллере и программы под них очень сырые). Когда все это переводится на программное управление можно имитировать даже диалог между квочкой и цыплятами, правда придется усложнить схему для введения акустической обратной связи.
Если вернуться обратно к контролю СО2 в инкубаторе, то пока его контролируют косвенным способом, в основном это объем воздухообмена по заданному алгоритму, вначале цикла инкубации объем поменьше, потом он идет по нарастающей, по мере развития зародышей. Это пока самый дешевый способ и его будут применять до тех пор, пока цена датчиков СО2 не понизится до до приемлемой величины. А так воевать можно, в микроконтроллерные блоки управления можно заложить искомую программу управления заслонками для задания нужного объема воздухообмена, так что все в наших руках.

Вопросы по биостимуляции еще не проработаны до конца, поле деятельности для исследований более чем прилично. По вопросам боле равномерного вывода в промышленных масштабах решают нехитрым способом, яйца калибруют по размерам и весу и одну камеру закладывают партию с одинаковым весом. У рядового фермера такой возможности нет, объемы партии яиц невелики, разнобой по размеру и весу обеспечен, поэтому биостимуляция звуком остается в силе.
Вопрос про поворотный барабан что он себя изжил говорить пока рано, в качестве примера стоит рассмотреть ИНКА-21т, заодно и построение системы принужденной конвекции воздуха (там тот же барабан, но обдув сделан иначе и эти черти эту схему конвекции запатентовали). Барабан хорош для более компактного размещения яиц и его проще изготовить как и на заводе так и на "коленке", в эксплуатации менее удобен. Как альтернативу барабану многие применяют шарнирную систему, она пригодна для шкафов вместимостью менее 5000 яиц. Она посложнее в изготовлении, но более универсальна (как и для инкубации так и для вывода) по отношению к барабанам (они расчитаны только на инкубацию).
По вопросу вентиляторов, один или несколько единого мнения нет, многое упирается в стоимость. Один большой более дешев, но дает большую неравномерность обдува, особенно по центру вентилятора (у него мертвая зона в виде конуса, с острием от вентилятора). Большее число более мелких вентиляторов эту проблему снимают, но не достаточно продувают всю глубину шкафа (вблизи вентилятора хорошо, а поближе к двери скорость потока воздуха падает ощутимо), да и стоимость двигателей под них дает знать о себе. Набор более мелких инкубаторов более эффективен в конструкции шкафов похожих на ИНКА вместимостью от 450 до 1500 яиц.

Начну с конца,считаю что можно (шкафчик из фотографии), для габаритов с бытовой холодильник разнобой температуры терпимый.
Для проверки той или иной схемы конвекции нужен специальный стенд, который измеряет температуру в 30...40 точках камеры одновременно с последующим документированием. К сожалению мне не дают возможность закончить такой стенд, вечно пичкают постоянной работой на основной работе, которая отнимает много времени (этот террор длится уже третий год и конца ему еще не видно). Но тем не менее я кровно заинтересован в его доводке, очень хочу разобраться и с различными схемами конвекции, мне задают огромное количество вопросов, а без такого аппарата я как без рук, много не повоюешь.
По вопросу биоакустики, исследования, эксперименты и приложения надо продлжать, они нужны, сейчас просто необходимы и перспективны. Просто кто-то заинтересован на глобальном уровне подавить все это ради монополии на свою продукцию, поэтому в ход идет все: наглая дезинформация, заведомая фальсификация данных в перемешку с истинной, внушение об экономической нерентабильности и многое другое. К началу очередного сезона у меня запланировано сделать один комплект такой аппаратуры и испытать его.
Раз затронут вопрос про поворотные механизмы, то паралеллограмная система на тележке мне приемлет для более крупных инкубаторов (3000 ... 18000), для более мелких инкубаторов есть резон делать их быстросъемными в камере инкубатора (без тележки).

Пока не станем делить шкуру не убитого медведя, некоторые вещи хочу досконально проверить с помощью многоканального термометра, а для этого мне нужно некоторое время.
Все выше приведенные схемы конвекции у "буржуйских" камер тоже имеют право на жизнь, но в них есть пару нюансов с которыми стоит ознакомить. Если габариты вентилятора более мелкие чем у камеры, то равновесие во всем объеме камеры наступит попозже, порядка 0,5...1,5 часа при закрытый двери и все это сопровождается затухающими колебаниями температуры до установления температуры, причем разнобой довольно ощутимый в различных тосках камеры. Поэтому в таких инкубаторах надо стараться открывать двери как можно реже, такова цена за принуждёную конвекцию с минимальными энергозатратами (т. е. за счет более маломощных вентиляторов). В добавок стоит отметить более затянутую динамику во времени уравновешивания температуры, котрая зависит даже от внутренней компоновки шкафа, достаточно только перебросить лотки в противоположное направление и равновесие температуры уже нарушается (за счет другого пути обдува лотков), правда не так сильно по сравнению дисбаланса при открывании дверей камеры. Это всего лишь малая часть, которая выявляет аналитическим путем (моделирование процесса), если пустить в ход стендовые измерительные системы,то этот перечень значительно расширяется. Иными словами и другие могут дополнить мои мысли, это направление далеко не полностью проработано.

План действй в правильном направлении, многие моменты совпадают с моими набросками (к сожалению многое у меня на бумаге в виде эскизов, полностью воплотить в "металл" не удается, текущие проблемы отнимают много времени). Желаю успехов на поприще разработок и испытаний.
По вопросу многоканального терморегистратора, можно ли привести ссылку на его характеристики или сбросить его инфу мне на почту (адрес указан в моих "Личные данные"), за мной дело не "заржавеет".

не знаю как реформе, в Petersime (в современных инкубаторах) вентиляцией яйца охлаждаются только в случае аварии. Тогда лучше уже тележки в коридор выкатить, чтоб не перегреть яйца.

Алгоритм работы разный, в зависимости от опций оборудования и программы инкубации. Вообще всё можно перепрограмировать. Стандартно - водяной клапан открывается на 20 секунд через необходимый интервал времени.. а если заклинит (мусор в воде, поржавеет пружинка) температура в "истории" волнами становится (легко заметить). Волнами от того, что и ТЭНы также с интервалом включаются. Клапан теперь пневматический, чтоб убрать гидроудар. В радиаторе вода идёт вверх-вниз. Вроде всё просто. :)

Придется и мне высказать свое мнение. Для промышленных инкубаторов для охлаждения предпочтительно иметь обе системы охлаждения, где водяное охлаждение напрямую выполняет свою функцию, правда ее исполнение более дорогостоящее (радиатор, трубки, вентиль, электроклапан и т.д.) и не затрагивает сам воздухообмен. Воздушные заслонки имеют основную задачу обеспечить воздухообмен камеры с внешней средой, а функции сброса излишнего тепла и влажности это уже вспомогательные. Конструктивно ситуация сложилось так, что реализовать воздушную заслонку намного проще и дешевле, чем водяное охлаждение, поэтому многие изготовители пошли по линии наименьшего сопротивления, отдав предпочтение охлаждению с помощью воздушных заслонок. Применение водяного охлаждения для них (изготовителей) есть просто принуждение для получения приемлемого результата вывода в инкубаторах большой вместимости (чем больше вместимость инкубатора тем сложнее обеспечить отвод излишнего тепла), они без особого энтузиазма это воплощают, но тем не менее они на этом спекулируют, необосновано завышая цену для рядового пользователя.
К примеру я вижу реализацию водяного охлаждения в виде замкнутой системы, аналогичной автономному отоплению, где температура в резервуаре с охлаждающей водой поддерживается своим терморегулятором охлаждения. Интенсивность охлаждения регулируется скоростью прокачки воды насосом и величиной приоткрытия вентиля. Предлагаемая идея расчитана на промышленные инкубаторы с вместимостью 12000 яиц и выше, для более мелких она будет слишком дорога.

Да-да - вентиляцией возможно охлаждать примерно до середины инкубации. Да и в современных инкубаторах в приоритете стоит поддержание CO2, а уже потом температура, потеря веса, влажность. Ещё бесплатность воздушного охлаждения - спорный вопрос. Воздух нужно подавать, в некоторых широтах и охлаждать. Водой дешевле будет в итоге.

По интервалам открытия клапана - никто вентили вручную крутить не будет, а автоматические приводы для вентилей от сименс намного дороже асковского электроклапана.

кстати и воздушный клапан отныне открывается периодами. И есть только два положения - открыто, закрыто. Что намного надёжней задвижек на сервомоторах, которые необходимо регулировать.

Да, система водяного охлаждения делается сейчас обычно только замкнутая, двух контурная (с двумя чиллерами), с резервной системой охлаждения и ещё с байпасом на случай неполадок.

По вопросу конструкции и управления воздушных заслонок пока особых новшеств нет, основная масса (в основном в инкубаторах советского и постсоветского производства) приводится в действие силовым электромагнитом, поэтому они либо открыты или закрыты, как дополнение к ним приделывают регулируемый ограничитель закрытия, вращением которого оператор вручную задает приоткрытие заслонки (для положения закрыто) в зависимости от режима инкубации по дням. Более свежие конструкции уже приводятся шаговыми двигателями и без микроконтроллеров не обойтись. К примеру я тоже взялся делать такой привод для заслонки на микроконтроллере и сразу уперся в проблему определения структуры блока управления промышленного инкубатора, либо спихнуть все функции на один, но навороченный микроконтроллер или сделать с распределенным управлением, т. е. в каждый блок (поворот, температура, влажность, контроль нагревателей с вентилятором и т. д.) встроить по мелкому и предельно дешевому микроконтроллеру объеденив их в миниатюрную локальную сеть. Предварительный расчет показывает что по деньгам есть определенный выигрыш, но сервиса намного больше, причем в случае поломки можно заменить на аналогичные составляющие на жесткой логике или управлять вручную. К примеру поворот лотков в инкубаторах в ИУП-45 и ИСУ-12 можно сделать и в ручную, отстегивается сцепление от редуктора и вставной рукояткой поворачивают лотки в нужное положение. Для возврата в режим автоматического поворота удаляют съемную рукоятку и восстанавливают сцепление с редуктором (всего лишь пару движений одной рукой). К примеру в импортянских инкубаторах подобного ручного дублирования нет и помине.

В Peterime BS сейчас пневмо заслонки и приточный вентилятор с регулятором скорости.

По теме:

Сегодня произошёл незаплонированный тест воздушного охлаждения.. китайцы проспали утром выход из строя чиллера. Конечно понятно, что на 18-й день огромная теплотдача, но в выводной машине просто мощнейшая вентиляция + вытяжка. Не помогла вентиляция пережить 2 часа без холодной воды. В двух машинах все цыплята сдохли, еще в двух полудохлые.. завта наверное тоже самое.. вот такое оно - воздушное охлаждение!

Как говорится загнивающие капиталисты тоже не стоят на месте, но и мы не лыком шитые, весь приоритет народного умельца состоит в умении из подручных средств сделать подобное не хуже их, причем на много дешевле, особенно если он имеет истинный диплом инженера (не липовый). Для пневматического открытия заслонок нужен свой компрессор и дополнительные клапана, которое естественно отразится на цене и будет некоторый удар по надежности, ведь простой электромагнит намного надежней по сравнению со всей пневматической системой (двигатель, компрессор, шланги, вентили, клапана и т. д.)

Приведенный пример по теме лишний раз подтверждает о необходимости резервирования и дублирования систем охлаждения промышленного инкубатора, поэтому нельзя пренебрегать этим ради дешевизны, многое может выйти боком (даже раком). Многое технические решения в конструировании стали классикой и очень велик риск чтобы разработчик провалился в замкнутый круг шаблонных решений, поэтому не надо бояться рассматривать необычные и даже фантастические варианты решений.

по первому абзацу полностью согласен! Не стоит брендовая техника тех денег, что за неё.. отдают)
Но нет дешёвых аналогов соизмеримых по показателям. а для конкуренции должны быть - превосходящие! по тому как владельцы инкубаториев достаточно богаты и цена часто - не главное.

На сегодня пока ломаю голову в плане доработки воздушных заслонок от ИУП-45 и им аналогичным, где силовой электромагнит намерен заменить шаговым двигателем, как разновидность и маломощным линейным двигателем. Изначально это рассчитано на автоматическое управление от основного микроконтроллера блока управления, но заодно прорабатываю возможность управления и от родной инкубаторской электроники. Это будет посложней исходника, но по любому проще чем у буржуев. Многое у буржуев них направлено для вытряхивания бабок из клиента, чем поднять эфектиность устройства. Если есть какие либо интересные решения, пусть это будет даже фотография с рекламного проспекта, ее следует придать огласке (публикации). Для удовлетворения собственного же любопытства я набросал электрическую схемку управления для заслонки и пришел к выводу что ее рациональней выполнить на мелком микроконтроллере чем на жесткой логике, всего лишь два корпуса ИМС (сам контроллер и драйвер-усилитель для ШД), в довесок получаю бешенный сервис при эксплуатации (в зависимости какую программу затолкаю в контроллер), который совместим как и со старыми системами (типа открыт/закрыт) так и в составе более навороченных систем (с различными углами открытия по программе). Чтобы особо не возится с механикой (это винт-стопор для задания начальной позиции шторки) мне было проще в схему добавить 2-3 кнопки и простенький LCD индикатор, наподобие HT1612 для ручного задания начального положения заслонки. Если представляет интерес я могу выложить его черновик схемы, бумага многое стерпит, заодно и выслушаю мнение остальных.

По вопросу чем не угодили западники есть много нюансов, не всех ругаю. Многие вопросы возникают при комплексном рассмотрении, не только цена и технические характеристики. У западников очень хорошо поставлено на поток промывание мозгов с помощью рекламы и жесточайшим соблюдением технологической и производственной дисциплины, они определяют большую часть репутации. А идеи и новшества по любому воруют у других, в основном путем организации утечки мозгов за счет других стран (переманивают высококлассных спецов путем более высокой зарплаты). Иными словами игру ведут не столь честными способами, одно из составляющих это постоянное внушение всеми способами комплекса неполноценности отечественного производителя и преклонение всему западному. Фактически эта информационная война, только это очень хорошо и тщательно замаскирована, многие этого не осознают и конечная цель западников это порушить до основания и уничтожить отечественного производителя, чтобы расчистить себе путь для сброса своей продукции нам с вами. Прошу прощения что слегка отклонился, но считаю что необходимо рассматривать не только чисто техническую сторону но и другие стороны, экономика, политика, психология и мировоззрение наконец, т. е. пора оперировать и глобальными понятиями. Многое как не странно кроется не в технике, а в психологии человека, в зависимости цели как она сформирована и идет подчинение всего под нее.
К сожалению основная масса фермеров не столь богата, многое приходится учитывать под эти особенности, мне зачастую приходится совмещать две взаимоисключающие вещи:дешевизна и качество+сервис.
По вопросу применения шаговиков без обратной связи есть очень простое решение, ставятся датчики для начального позиционирования, поворачивают на нужный угол и через обмотки ШД пропускает ток удерживания, как результат крайне тяжело провернуть ротор остановленного двигателя. Если чтото не в порядке ротор поворачивают на исходную позицию и пять отсчитывают нужный угол. Это решение давно применяется в 5 дюймовых дисководах еще 25 лет назад. Я применяю подобную тактику в моих разработках около 15 лет и не имею проблем.
А репутация к сожалению не дается сразу, она завоевывается на протяжени многих лет и даже десятилетий, долбить надо постоянно. К примеру мне более 6 лет пришлось долбить клиентов пока они считаются с моим мненем и рекомендацией. Так что все в наших руках и многое зависит только от нас. Достаточно где-то ослабить хватку и конкурент сразу раздавит по законам информационной войны.

многие современные технологии в всеми известные компании были пренесенны специалистами из СССР. Кстати у них качество не всегда на высоте, особенно сейчас, когда используется в основном труд африканских, филипинских, индусских гостарбайтеров.
также заметил, что в это же время нам навязывается неспособность делать хорошо.. куча анекдотов, что у нас всё делается кувалдой и зубилом и всё такое уже раздражают.

по теме: ка вы думаете использовать кондиционер? просто ставить готовый с магазина в корпус. Опять же нужно вести трубочки на улицу для фанкойла. можетбыть проще всётаки водяное охлаждение?

Очень рад, что правильно уловили мою мысль, очень многие спекулируют на многих разработках, наработках и прочих интеллектуальных запасов с советских времен, которые по наглому украли под видом сотрудничества, а потом в десятикратном размере продают нам же в виде патентов и лицензий, есть огромное количество примеров когда директора патентных бюро штабелями присваивают многие заявки при регистрации от наших же соотечественников (им отказывают в регистрации под различными мотивами, бюрократы владеют очень совершенными механизмами в этом плане) а потом пачками сдают им на запад за безценок. Только на этом многие корпорации компании получают бешенные прибыли.
Если вернуться к теме то самое лучшее привести эскизы объекта на котором надо сделать все доработки, а еще лучше привести техническое задание, то мне проше дать рекомендацию и схему доработки. При расплывчатой формулировки без набросков и ограничивающих цифр мне крайне тяжело сказать чего нибудь вразумительное. Если это сделать, то не исключено что я смогу предложить несколько вариантов решения, которые могут быть воплощены в металл и можно подвергнуть сравнительным испытаниям. Самый лучший отпор западникам и состоит в том, чтобы сделать более эффективную вещь, которая по качеству переплевывает их и намного дешевле, выполнить крайне тяжело, но иного просто не дано. Придется вспомнить и слова Сталина по теме первых пятилеток: "... мы должны пробежать это расстояние за 10 лет, где другим странам нужно 50-100 лет, иначе нас сомнут ..."

Система охлаждения:
Файлы:
cimg0192.jpg
cimg0151.jpg