Nghiên cứu thiết kế máy ấp trứng gia cầm sử dụng phối hợp năng lượng mặt trời và khí sinh học (biogas)

Hiện nay, ở nước ta chưa có cơ sở nào nghiên cứu ứng dụng khí sinh học vào trong máy ấp trứng, một mặt do chưa có hệ thống thiết bị chuyển ñổi năng lượng phù hợp hơn nữa việc ñiều chỉnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
 -

LÊ DIÊN NGHỊ

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ẤP TRỨNG GIA CẦM

SỬ DỤNG PHỐI HỢP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ

KHÍ SINH HỌC (BIOGAS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
 -

LÊ DIÊN NGHỊ

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY ẤP TRỨNG GIA CẦM

SỬ DỤNG PHỐI HỢP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng và bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñều ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày…….tháng…….năm 2014

Tác giả luận văn:

Lê Diên Nghị

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia ñình và PGS TS Trần Như Khuyên, người ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi hoàn thành ñề tài nghiên cứu này

Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Thanh Hải cùng tập thể các thầy, cô giáo trong bộ môn Thiết bị bảo quản - Khoa Cơ ñiện - Trường ñại học nông nghiệp Hà Nội

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh ñạo, các bạn ñồng nghiệp của trường Cao ñẳng Công nghệ và Kinh tế Hà Nội ñã tạo ñiều kiện cho tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện ñề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày…….tháng…….năm 2014

Tác giả luận văn

Lê Diên Nghị

1.4.2 Nguồn năng lượng tái tạo và khả năng ứng dụng trong các máy

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

iv

iv

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ PHẬN ẤP TRỨNG

v

Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ PHẬN CHUYỂN ðỔI

NĂNG LƯỢNG KHÍ SINH HỌC THÀNH NĂNG LƯỢNG

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

vi

vi

DANH MỤC BẢNG

3.9 Sơ ñồ quá trình trao ñổi nhiệt ẩm trong bộ thu năng lượng mặt trời 56

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

và không ổn ñịnh ñã làm tăng chi phí cho quá trình ấp Trong khi ñó nguồn năng lượng khí sinh học (biogas)” ñược sản sinh trong các hầm xử lý chất thải

ở ngay các trang trại chăn nuôi gia cầm (không sử dụng ñến hoặc sử dụng không hết), ñược thải trực tiếp vào khí quyển hoặc ñốt cháy tự do, vừa gây lãng phí năng lượng vừa gây ô nhiễm môi trường và làm cho trái ñất nóng lên

Hiện nay, ở nước ta chưa có cơ sở nào nghiên cứu ứng dụng khí sinh học vào trong máy ấp trứng, một mặt do chưa có hệ thống thiết bị chuyển ñổi năng lượng phù hợp hơn nữa việc ñiều chỉnh chính xác các thông số như nhiệt

ñộ, ñộ ẩm của quá trình ấp khá phức tạp Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ấp trứng sử dụng năng lượng khí sinh học là vấn ñề rất cấp thiết

Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện ñề tài:

“Nghiên cứu thiết kế máy ấp trứng gia cầm sử dụng phối hợp năng lượng mặt

trời và khí sinh học (biogas)

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ GIA CẦM

1.1.1 Tốc ñộ tăng trưởng ngành chăn nuôi gia cầm

Chăn nuôi gia cầm là nghề truyền thống không chỉ dành riêng cho nông dân mà cho mọi người Việt Nam, gia cầm là vật nuôi quan trọng thứ hai sau lợn những là vật nuôi của mọi nhà, mọi người Việt Ngày nay các giống gia cầm ngoại chuyên trứng, chuyên thịt và kiêm dụng của thế giới ñã ñược nhập vào nước ta và nuôi chủ yếu theo phương thức công nghiệp, sản xuất hàng hóa Bên cạnh ñấy, các giống gia cầm ñịa phương vẫn ñược nuôi phổ biến ở tất cả các ñịa phương Gà Ri là giống gà ñược mọi người Việt Nam ưa dùng, ngoài ra các giống gà thả vườn khác luôn ñược người chăn nuôi ưa chuộng, thường chúng có giá cao hơn các giống gà công nghiệp

Thành công nổi bật trong chăn nuôi gà là nghiên cứu chọn tạo các dòng, giống gà hướng trứng, hướng thịt Theo báo cáo một số kết quả nghiên cứu khoa học ñược áp dụng vào sản xuất ngành chăn nuôi của ông Nguyễn ðăng Vang, như gà Ri vàng rơm tuổi thành thục 134 ngày tuổi, sản lượng trứng tăng từ 109 quả lên 126,8 quả, tiêu tốn thức ăn/10 quả trứng là 2,6 kg Các giống gà nhập nội sau quá trình nuôi thích nghi ñã cho kết quả tốt như gà Lương Phượng LV1, LV2 và LV3, gà Sasso, gà Kabir, gà Ai Cập có sản lượng trứng 68 tuần tuổi ñạt 145,49 - 202 quả/mái, tiêu tốn thức ăn/10 quả trứng từ 2,374 - 3,51 kg thức ăn/10 quả Gà thương phẩm nuôi ñến 10 tuần ñạt 1738 – 2075g, tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng, 2,6 - 2,8kg Các dòng gà lai như gà X44

- ISA, gà K-ISA, gà L - ISA, gà lai XKV44,… có năng suất trứng ñạt 173,8 - 175,7 quả/mái, giống gà thích hợp cho thả vườn ñược phát triển mạnh

Các giống gà Lương Phượng, Kabir, Ai Cập, gà ñịa phương như gà ri,

gà Mía ñược nuôi thành trang trại có quy mô 200 - 3.000 con/hộ gia ñình

Mỗi năm các trung tâm thuộc Viện chăn nuôi sản xuất và cung cấp cho nhân dân 900.000 - 1.500.000 gà bố mẹ ñể các trang trại tiếp tục nhân giống cho hầu hết các tỉnh trong cả nước Từng bước thay thế gà giống nhập khẩu Góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và tăng thu nhập, tạo công ăn việc làm

Chăn nuôi trang trại, tập trung ñã mang lại hiệu quả kinh tế không chỉ cho chủ trang trại mà còn có sự ñóng góp to lớn vào sự phát triển chăn nuôi

và kinh tế nông nghiệp, tăng GDP, xoá ñói, giảm nghèo, giải quyết việc làm từng vùng nông thôn, ñáp ứng nhu cầu thực phẩm ngày một tăng của thị trường Chăn nuôi trang trại, tập trung còn có ñiều kiện thực hiện an toàn sinh học, khống chế dịch bệnh, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nông thôn

Bảng 1.1 Số lượng gia cầm qua các năm

SL thịt (nghìn tấn)

Tăng/giảm

so với năm trước (%)

SL trứng (triệu quả)

Tăng/giảm

so với năm trước (%)

(Nguồn: Chăn nuôi Việt Nam - ðỗ Kim Tuyên - Hoàng Kim Giao 2003 – 2013)

Từ khi dịch cúm gia cầm xảy ra cho ñến nay (2003 ñến 2013) ñã ảnh hưởng lớn ñến chăn nuôi gia cầm Vì vậy, những năm vừa qua ñàn gia cầm Việt Nam phát triển với tốc ñộ không cao, chưa ñạt ñược số lượng 254 triệu con năm 2003, trước khi dịch cúm gia cầm bùng phát Theo số liệu thống kê năm 2009 ñàn gia cầm của Việt Nam ñã thực sự ñược phục hồi và có số lượng trên 280 triệu con/năm tăng 13,2% và sản lượng thịt ñạt 467,3 ngàn tấn, tăng

12% so với năm 2008, sản lượng trứng 5,2 tỷ quả tăng gần 7% Số lượng gia cầm thống kê qua các năm ựược thể hiện trong bảng 1.1 [12]

Gia cầm Việt Nam phân bố khắp các ựịa phương trong cả nước, với văn hóa ẩm thực của người Việt Nam thì sản phẩm gia cầm có vị trắ quan trọng thứ hai sau thịt lợn Gà là vật nuôi quan trọng trong ựàn gia cầm Việt Nam (gà chiếm trên ớ số lượng ựàn gia cầm), tiếp sau ựó là vịt Xuất phát từ ựiều kiện sinh thái và tập quán chăn nuôi, trên 60% số lượng vịt của cả nước ựược nuôi tập trung ở vùng đồng Bằng Sông Cửu Long Trong mười năm qua, ựàn gia cầm ở các vùng Trung du và miền Núi phắa Bắc, đồng bằng sông Hồng và bắc Trung bộ và duyên hải miền Trung có tốc ựộ phát triển nhanh Số lượng gia cầm ựược thể hiện qua bảng 1.2

Bảng 1.2 Số lượng gia cầm theo các vùng sinh thái

đơn vị tắnh: Triệu con

Tây Nguyên

đông Nam

Sản lượng trứng gia cầm của Việt Nam trong 10 năm qua có tốc ñộ tăng trưởng tốt, từ 3,4 tỷ quả năm 2003 tăng lên 5,2 tỷ quả năm 2013 Năm

2013 số lượng gia cầm tăng trên 13% so với năm 2012 nhưng trứng gia cầm chỉ tăng trên 6% năm và số lượng trứng bình quân ñầu người mới ñạt khoảng

60 quả người/năm Dự kiến năm 2014 là năm sản lượng trứng có tốc ñộ tăng tương ứng với số lượng gia cầm

1.1.2 Các phương thức chăn nuôi chủ yếu

Hiện nay ở nước ta ñang tồn tại 3 phương thức chăn nuôi gà Chăn nuôi nhỏ lẻ, thả rông (chủ yếu trong hộ nông dân); chăn nuôi bán công nghiệp (quy

mô vừa, thả vườn) và chăn nuôi công nghiệp (quy mô lớn, tập trung)

a) Chăn nuôi nhỏ lẻ, thả rông

ðây là phương thức chăn nuôi truyền thống có hầu hết các vùng nông thôn Việt Nam ðặc trưng của phương thức chăn nuôi này là ñầu tư thấp, gà nuôi thả rông, tự tìm kiếm thức ăn và tận dụng phụ phẩm trong nông nghiệp, ñồng thời tự ấp và nuôi con Do chăn thả tự do, môi trường chăn nuôi không ñảm bảo, vật nuôi dễ mắc bệnh dịch, tỷ lệ nuôi sống thấp (theo ñiều tra của Viện chăn nuôi quốc gia năm 2003, tỷ lệ nuôi sống của ñàn gà nuôi thả rông

từ 01 ngày tuổi ñến lúc trưởng thành chỉ ñạt 53%) và hiệu quả kinh tế không cao Tuy vậy, phương thức này phù hợp với ñiều kiện tự nhiên và kinh tế của

hộ nông dân, với các giống gà bản ñịa có khả năng chịu ñựng kham khổ cao, chất lượng thịt, trứng thơm ngon Theo số liệu ñiều tra của Tổng cục Thống

kê năm 2004 có tới 65% hộ gia ñình nông thôn chăn nuôi gà theo phương thức này (trong tổng số 7,9 triệu hộ chăn nuôi gà) với tổng số gà theo thời ñiểm khoảng 110 - 115 triệu con (ước ñạt khoảng 50 - 52% tổng số gà xuất chuồng của cả năm)

b) Chăn nuôi bán công nghiệp

ðây là phương thức chăn nuôi có sự kết hợp những kinh nghiệm chăn nuôi truyền thống và kỹ thuật chăn nuôi tiên tiến, nuôi các giống gà lông mầu

có năng suất cao Mục ñích chăn nuôi ñã mang ñậm tính hàng hoá ðặc trưng của phương thức chăn nuôi này là quy mô ñàn gà từ 200 - 500 con; ñàn gà vừa thả, vừa nhốt và sử dụng thức ăn công nghiệp, nên tỷ lệ nuôi sống và hiệu quả chăn nuôi cao; thời gian nuôi rút ngắn, vòng quay vốn nhanh hơn so với chăn nuôi nhỏ lẻ nông hộ Ước tính có khoảng 10 - 15% số hộ nuôi theo phương thức này với số lượng gà sản xuất hàng năm chiếm tỷ lệ 25 - 30%

c) Chăn nuôi công nghiệp

Chăn nuôi gà công nghiệp mới bắt ñầu chính thức hình thành ở nước ta

từ năm 1974 khi Nhà nước có chủ trương phát triển ngành kinh tế này Tuy nhiên, nó chỉ thực sự phát triển trong khoảng 10 năm trở lại ñây ðiểm ñáng chú ý của phương thức chăn nuôi gà công nghiệp ở Việt Nam là hệ thống sản xuất giống các cấp không ñồng bộ, các doanh nghiệp nhà nước và các công ty nước ngoài chỉ tập trung ñầu tư sản xuất con giống thương phẩm 01 ngày tuổi

từ ñàn bố mẹ nhập ở nước ngoài, ít hoặc không chú ý ñầu tư xây dựng và sản xuất giống ông bà, cụ kỵ Việc chăn nuôi gà công nghiệp sản xuất thịt, trứng chủ yếu là các trang trại tư nhân và các doanh nghiệp Hiện nay, các công ty nước ngoài sản xuất và cung cấp phần lớn là gà giống công nghiệp lông trắng (gần 80%) Ngược lại, các doanh nghiệp trong nước và các trang trại tư nhân chiếm phần lớn thị phần gà giống lông màu thả vườn

Số trang trại chăn nuôi gia cầm tính ñến năm 2010 là 23.588 trang trại, với quy mô mỗi trang trại từ vài nghìn ñến vài chục nghìn con và ñặc biệt có nhiều trang trại có quy mô tới 100.000 con

Nhìn chung, chăn nuôi gà theo phương thức công nghiệp ở nước ta vẫn chưa phát triển như các nước trong khu vực và trên thế giới, mà còn trong tình trạng thấp kém cả về trình ñộ công nghệ và năng suất chăn nuôi

1.1.3 Hệ thống thị trường tiêu thụ sản phẩm

Trên 95% sản phẩm bán là tươi sống và hoàn toàn tiêu thụ trong nước

Gà sống và sản phẩm ñược bán khắp nơi, trong các chợ nông thôn, chợ phiên,

chợ nông sản và các chợ thành thị Sản phẩm không chế biến, không bao gói, không ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm… Nguyên nhân chủ yếu do:

- Tập quán, truyền thống chợ làng quê, thói quen sử dụng sản phẩm tươi sống của người tiêu dùng ñã hình thành từ lâu, khó thay ñổi ngay

- Nguồn thu nhập thấp, khó chấp nhận sản phẩm chế biến, giá thành cao

- Chăn nuôi tự cung, tự cấp, giết mổ tại nhà

- Thói quen tiêu thụ thịt gà là gà sống và một phần nhỏ gà ñã giết mổ sẵn chủ yếu bằng phương tiện thủ công, bán công nghiệp và công nghiệp Do thói quen của người tiêu dùng nước ta thích sử dụng thịt tươi sống, nên thị trường thịt gà bảo quản lạnh hoặc ñã qua chế biến công nghiệp chưa phát triển ðây là một trong những nguyên nhân gây khủng hoảng thừa và thiếu sản phẩm thịt gà vào các mùa vụ chăn nuôi trong năm

Trước tình hình ñó một số tỉnh, thành phố ñã tăng cường quản lý và có chính sách hỗ trợ, khuyến khích ổn ñịnh thị trường Một số doanh nghiệp ñã ñầu tư xây dựng các cơ sở giết mổ, chế biến tập trung, cung cấp cho thị trường một lượng sản phẩm bảo ñảm vệ sinh nhất ñịnh, bước ñầu tạo niềm tin

và thói quen sử dụng sản phẩm qua chế biến, giết mổ cho người tiêu dùng

1.2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ ẤP TRỨNG GIA CẦM

1.2.1 ðặc ñiểm cấu tạo và thành phần vật chất của trứng gia cầm

Trứng của các loài gia cầm có cấu tạo tương tự như nhau nhưng có thành phần hóa học tương ñối khác nhau Trứng gia cầm có hình bầu dục: một ñầu lớn, một ñầu nhỏ Tỷ lệ ñường kính lớn và ñường kính nhỏ của trứng gọi là chỉ số hình thái Trứng gia cầm tiêu chuẩn có chỉ số hình thái

là 1: 0,73 Cấu tạo trứng gà, một loại trứng gia cầm ñiển hình ñược trình bày như hình 1.1

Hình 1.1 Cấu tạo giải phẫu của quả trứng gà

1 - vỏ trứng; 2 - màng ngoài; 3 - màng bên trong; 4, 13 – dây xoắn; 5 - lòng trắng bên ngoài (lòng trắng bên ngoài mỏng); 6 - lòng trắng giữa (lòng trắng dày bên trong); 7 - màng lòng ñỏ; 8 – noãn hoàng; 9 - ðĩa mầm (phôi bào);

10 - lòng ñỏ màu vàng; 11 - trắng lòng ñỏ; 12 - lòng trắng nội bộ; 14 – buồng khí; 15 – màng nhầy

(Nguồn: de:Benutzer:Horst Frank, SVG version by cs:User:-xfi-)

Cấu tạo quả trứng gồm các bộ phận chính:

Trứng gia cầm là 1 tế bào sinh dục phức tạp ñược biệt hóa rất cao bao gồm các phần lòng ñỏ, lòng trắng, màng vỏ, vỏ cứng và một lớp nhầy bao bọc trứng khi ñược ñẻ ra Mỗi phần của chúng ñều có chức năng riêng biệt Tỷ lệ tương ñối (%) và tuyệt ñối (gr) giữa các phần tùy thuộc vào từng loại gia cầm Trứng của thủy cầm có tỷ lệ lòng ñỏ lớn hơn trứng gà và ngược lại tỷ lệ lòng trắng lại nhỏ hơn trứng gà Ngoài ra tỷ lệ này còn phụ thuộc vào mùa vụ, tuổi sinh sản

a) Màng nhầy:

Khi vừa ñẻ ra trên bề mặt trứng có một lớp nhầy bảo vệ ñể tránh các vi khuẩn thâm nhập vào bên trong phá hoại và gây thối trứng Màng nhầy này cấu tạo từ protein (sợi muxin) có những hạt mỡ nhỏ li ti, nếu lớp này mất ñi trứng nhìn thấy bong là trứng ñã ñược ñể lâu ðộ dày của màng nhầy khoảng

0,005 - 0,01 mm thì ta không nên rửa trứng, nếu trứng dính phân thì chỉ nên dùng giẻ mềm lau nhẹ ñi

b) Vỏ cứng:

Trong tử cung của gia cầm có tuyến vôi tiết ra một lớp dịch nhờn và trắng, dịch này tạo ra cacbonnat canxi và cacbo protein, chất này nhanh chóng cứng lại tạo thành lớp vỏ bao quanh trứng, Vỏ cứng ñược tạo thành chủ yếu

là muối canxi (cacbonnat canxi) chiếm 93,5%, 4,09% protein, 0,14% chất béo, 1,2% nước, 0,55% oxy Mg, 0,25% photpho, 1,2% bioxit Si, 0,03% Na, 0,08 % Ka, Fe và Al Chức năng của vỏ cứng là bảo vệ các thành phần bên trong của trứng và ñồng thời cung cấp canxi cho phôi ñể tạo xương, phôi nhận canxi từ vỏ khoảng 75% còn lại 25% lấy từ lòng ñỏ , lòng trắng

Trên bề mặt của vỏ có các lỗ khí có kích thước rất nhỏ, người ta ñã ñếm ñược khoảng 7000 - 7600 lỗ khí trên bề mặt vỏ trứng

ðộ dày vỏ trứng của từng loại trứng khác nhau, vỏ trứng gà dày khoảng 0,2 - 0,4 mm, trứng ngan có ñộ dày vỏ từ 0,38 - 0,55mm, trứng vịt biến ñộng

Hai lớp màng dính sát vào nhau, chỉ tách nhau ở lớp ñầu tù của trứng gọi

là buồng khí nơi cung cấp oxi cho phôi Khi mới ñẻ ra trứng chưa có buồng khí, phải sau 6 – 60 phút sau mới có và rộng dần do sự bay hơi nước từ trứng

d) Lòng trắng:

Lòng trắng chứa nhiều chất dinh dưỡng, ñặc biệt là nước cung cấp cho nhu cầu phát triển phôi Chất dinh dưỡng trong lòng trắng chủ yếu là ñường, viramin B2 Nếu thiếu B2 phôi thai sẽ chết vào tuần thứ hai của giai ñoạn ấp Lòng trắng chia làm bốn lớp:

Lớp trong cùng sát lòng ñỏ là một lớp lòng trắng ñặc, bên trong lớp này

có hai sợi dây giữ hai ñầu lòng ñỏ bằng trục ngang gọi là dây chằng Tác dụng của dây chẳng giữ cho lòng ñỏ khỏi bị tác ñộng vì những chấn ñộng bên ngoài

và giúp lòng ñỏ khỏi dính vào vỏ, lớp này chiếm 2,7%

Lớp lòng trắng loãng chiếm 16,8% và hầu như không chứa sợi muxin Lớp lòng trắng ñặc giữa: lớp này chiếm 50 – 57% có chứa nhiều sợi nhầy là lớp ñệm của lòng ñỏ và là nới ñể cho các dây chằng bám vào

Lớp lòng trắng loãng ngoài: lớp này bao bọc ngoài chiếm 23% Qua nghiên cứu về thành phần lòng trắng trứng ngan cho thấy:

Hàm lượng nước chiếm: 87,1%

Protein chiếm: 10,67%

Mỡ chiếm: 0,033% - 0,09 %

Khoáng chiếm: 0,78%

e) Lòng ñỏ:

Lòng ñỏ là một lớp tế bào khổng lồ ñược bao bọc bởi lớp màng mỏng

có tính ñàn hồi lớn, nhờ ñó mà lòng ñỏ không bị lẫn vào lớp lòng trắng mà luôn giữ ñược hình tròng Trứng ñể lâu tính ñàn hồi mất dần ñến lúc nào ñó màng bị rách và lòng ñỏ, lòng trắng trứng tan dần vào nhau Lòng ñỏ có các lớp ñậm nhạt khác nhau là nguồn dinh dưỡng dồi dào, ngoài ra tế bào còn có một mầm sống, mầm này gắn chặt vào lòng ñỏ tạo thành ñĩa phôi có tỷ trọng nhỏ hơn cực thực vật nên có xu hướng nổi lên phía trên Chất dinh dưỡng của trứng ngan bao gồm có 40 – 43% nước, 15 - 18% protein, 36,2 – 37,6% mỡ

và 1,6 – 1,75 % là khoáng tổng số

Tỷ lệ các thành phần của trứng ngan :

Lòng trắng: 40,64 g chiếm 53,47 %

Lòng ñỏ: 26,75 g chiếm 35,06%

Vỏ: 8,61 g chiếm 11,33%

Khối lượng: 76 g chiếm 100%

Thành phần hóa học chung của trứng ngan:

38oC), tạo ra ñộ ẩm tương ñương với môi trường tự nhiên (60 ÷ 80%), thông gió và làm mát tương tự như con gà ñang ấp vài ngày một lần rời ổ, ñảo trứng thay cho gà dùng mỏ hoặc cựa mình xoay trứng từ trong ra ngoài từ dưới lên trên Số ngày ấp trứng cần thiết ñể các trứng nở ñược cũng ñảm bảo như ñiều kiện tự nhiên, ví dụ gà 21 ngày, vịt 28 ngày, ngan 35 ngày,

b) Mục ñích

Việc ấp trứng nhân tạo nhằm mục ñích:

- Thay thế gia cầm ấp nhằm tăng khả năng sản xuất của gia cầm;

- Tạo ra số lượng lớn con giống trong thời gian tương ñối ngắn thúc ñẩy ngành chăn nuôi gia cầm phát triển theo hướng công nghiệp;

- Nâng cao tỷ lệ nở và chất lượng con giống nở ra, ñảm bảo vệ sinh cho ñàn gia cầm mới nở

1.2.3 Yêu cầu sinh lý ấp nở quả trứng

Bằng kết quả nghiên cứu của nhiều công trình của nhiều nhà khoa học trên thế giới, ñã xác ñịnh ñược chế ñộ ấp cho nhiều loại trứng gia cầm trên cơ

sở ñáp ứng yêu cầu sinh của quá trình hình thành và phát triển của phôi thai, thể hiện bằng các yếu tố sau:

Nhiệt ñộ: Nhiệt ñộ ấp là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình ấp, vì

trứng phải ñược làm nóng lên thì phôi mới có thể phát triển Nhiệt ñộ thích hợp cho hầu hết các loại gia cầm là 37 ÷ 380C Trong cả giai ñoạn ấp thường chia các giai ñoạn ñể thay ñổi nhiệt ñộ Ví dụ với trứng gà, thời kì ấp 21 ngày, thường chia 3 giai ñoạn: Giai ñoạn I, từ 1 ñến 4 ngày ñầu, nhiệt ñộ 380C, giai ñoạn II từ ngày thứ 5 ñến ngày thứ 18, nhiệt ñộ 37,8 ÷ 38,50C, giai ñoạn III từ

19 ÷ 21 ngày (giai ñoạn nở), nhiệt ñộ: 370C Yêu cầu trong từng giai ñoạn nhiệt ñộ phải ổn ñịnh, ñộ sai lệch nhiệt ñộ: 0,1  0,20C

Nhiệt ñộ ở giai ñoạn ñầu cao hơn bình thường ñã giúp cho quá trình phát triển phôi tăng nhanh, lòng trắng nhập vào lòng ñỏ, niệu nang sớm khép kín Giai ñoạn này trứng phải hấp thu nhiệt nên nhiệt ñộ cao có lợi cho sự phát triển các cơ quan của phôi Giai ñoạn giữa trứng bắt ñầu tỏa nhiệt do quá trình trao ñổi chất của phôi sản sinh năng lượng nên không ñể nhiệt ñộ cao Giai ñoạn sau phôi thai thải nhiệt càng lớn, nếu ñể nhiệt cao sẽ khó thải nhiệt gây thừa nhiệt ảnh hưởng ñến quá trình sinh lý của phôi

ðộ ẩm: Cũng như nhiệt ñộ, ñộ ẩm cũng ñóng vai trò quan trọng trong

chế ñộ ấp ðộ ẩm thích hợp 60 ÷ 80% tùy theo từng giai ñoạn ấp và loại trứng

ấp ðộ ẩm cũng ñược phân các giai ñoạn ñể thay ñổi Ví dụ, khi ấp trứng gà thường chia 3 giai ñoạn tương ứng với 3 giai ñoạn ñể thay ñổi nhiệt ñộ: Giai ñoạn 1: 60 ÷ 65%, giai ñoạn II: 55 ÷ 60% và giai ñoạn III: 65 ÷ 70% Trong từng giai ñoạn phải ổn ñịnh ñộ ẩm, ñộ sai lệch cho phép 2 ÷ 3%

Giai ñoạn ñầu do ñể nhiệt ñộ cao, ñộ ẩm tương ñối của không khí trong buồng ấp thấp nên khả năng bay hơi nước từ trứng vào buồng ấp tăng nhanh,

vì vậy cần tăng ñộ ẩm ñể hạn chế bay hơi nước từ lòng trắng, nước ñó sẽ có tác dụng trong việc hòa tan các chất dinh dưỡng Giai ñoạn giữa khi niệu nang

ñã khép kín thì ñộ ẩm không cần cao Bay hơi nước từ trứng khi này là do quá trình trao ñổi chất, nước và nhiệt luôn ñược thải ra ngoài Giai ñoạn cuối là giai ñoạn ñòi hỏi ẩm cao ñể tránh làm khô vỏ trứng, khi vỏ trứng khô gia cầm con khó mổ vỏ ra ngoài

Thông gió: ðảm bảo thông gió liên tục trong tủ ấp, sao cho trong máy

ấp luôn luôn có ñầy ñủ không khí mới tạo ñiều kiện tốt cho sự hô hấp của phôi thai (hấp thụ O2 thải CO2 qua lỗ tế bào của vỏ trứng), ñồng thời thông gió còn giải quyết vấn ñề tản nhiệt do phôi thai phát triển sinh ra và ñiều hoà nhiệt lượng trong toàn buồng ấp

ðảo trứng: ðảo trứng ñược thực hiện thường xuyên ñể tránh lòng ñỏ

nhẹ hơn nổi lên ở vị trí cố ñịnh, dính vào màng vỏ trứng làm ảnh hưởng xấu ñến sự phát triển của phôi thai Việc ñảo trứng ñược thực hiện bằng cách quay ñảo giàn khay trứng một góc 45o sang phải hoặc sang trái so với mặt phẳng thảng ñứng Thời gian ñảo trứng từ 1 ÷ 2 giờ một lần ðối với trứng ngan 6 ngày ñầu không ñảo trứng phôi dính vào vỏ không di ñộng ñược, 13 ngày không ñảo trứng, niệu nang không khép kín, lượng abumin nằm bên ngoài túi niệu dẫn ñến tỷ lệ chết phôi cao, mổ mỏ không ñúng vị trí, phôi bị dính ở phần mắt, mỏ và ñầu

Chế ñộ ấp trứng nêu trên là chế ñộ ấp chung có các loại trứng gia cầm Trong thực tế, việc xác lập chế ñộ ấp trứng phải căn cứ vào loại trứng, loại máy ấp và ñặc ñiểm khí hậu của từng vùng lãnh thổ ðể ñảm bảo tỷ lệ nở cao, chất lượng gia cầm con sau khi nở tốt cần phải có nghiên cứu riêng

1.2.4 Chế ñộ ấp

Chế ñộ ấp ñang ñược áp dụng phổ biến ở trong và ngoài nước là quy trình

ấp nở với hai chế ñộ: ðơn kỳ (single stage) và ña kỳ (multi stage)

a) Ấp ñơn kỳ:

Ấp ñơn kỳ là chế ñộ ấp trứng ñược ñưa vào và lấy ra với toàn bộ dung lượng ở cùng một thời ñiểm Ở chế ñộ ấp này các thông số ñược ñiều khiển theo từng giai ñoạn ấp Giai ñoạn ñầu nhiệt ñộ ñược ñặt cao hơn mức bình thường, trong khoảng (37,8 - 38)0C ñối với trứng gà, giúp cho quá trình phát triển của phôi tăng nhanh Giai ñoạn thứ hai, trứng gà bắt ñầu tỏa nhiệt do quá trình trao ñổi chất của phôi nên có hiện tượng phát sinh năng lượng Ở giai ñoạn này, nhiệt

ñộ ñược duy trì trong khoảng (37,6 - 37,8)0C Giai ñoạn tiếp theo quá trình tỏa nhiệt của phôi càng nhiều nên nhiệt ñộ cần ñược duy trì ổn ñịnh ở mức 37,70C và cuối cùng trong giai ñoạn nở nhiệt ñộ chỉ cần giữ ở mức 37,20C

Yêu cầu về nhiệt ñộ và ñộ ẩm của chế ñộ ấp ñơn kỳ thay ñổi theo từng giai ñoạn và theo mùa Nhiệt ñộ ñược ñiều khiển theo chương trình theo giai ñoạn yêu cầu người vận hành phải theo dõi chính xác chu kỳ ấp hoặc ñược ñiều khiển tự ñộng theo chương trình ñiều khiển bằng máy tính Chế ñộ ấp này thường ñược sử dụng trong các xí nghiệp sản xuất con giống quy mô lớn Các thông số của quy trình ấp trứng gà ñược cho trong bảng 1.3

Bảng 1.4 Các thông số của chế ñộ ấp ñơn kỳ

Thời gian ấp

(ngày)

Nhiệt ñộ nhiệt kế khô (0C)

Nhiệt ñộ nhiệt kế ướt (0C)

Ẩm tương ñối (%)

Chế ñộ thông gió (%)

ðảo trứng (lần/ngày)

Máy ấp trứng ñối lưu cưỡng bức có nhiệt ñộ trong từng giai ñoạn ổn ñịnh nên ñộ ẩm ñược ño bằng phương pháp nhiệt kế khô ướt và ñộ ẩm ñặt ñược tính theo nhiệt ñộ nhiệt kế ướt ðộ ẩm trong chế ñộ ấp ñơn kỳ ñược ñiều chỉnh theo từng giai ñoạn ấp có tác dụng ñiều chỉnh tốc ñộ bay hơi nước và ñiều tiết nhiệt ñộ của phôi Giai ñoạn ñầu cần giữ tốc ñộ bay hơi giảm dần do hàm lượng nước bên trứng giảm và kích thước phôi lớn và ở giai ñoạn nở, nhiệt ñộ của trứng cao, sự phát triển của con giống tăng nhanh, tăng tốc ñộ bay hơi, trong giai ñoạn này ñộ ẩm cần ñược ñiều chỉnh ở mức cao ñể tránh hiện tượng sát vỏ trứng và hiện tượng mất nước của gà con sau khi nở Nếu lượng nước trong trứng thoát ra môi trường trong toàn bộ thời gian ấp nhỏ, con giống khi nở nặng bụng sức sống yếu, dễ chết khi nuôi

Chế ñộ ấp thoáng trong ấp ñơn kỳ cũng ñược ñiều chỉnh theo từng giai ñoạn ấp Hai ngày ñầu quá trình ấp, lượng oxy trong trứng ñủ cho quá trình phát triển của phôi Từ ngày thứ 3 ñến ngày thứ 7 cửa gió ñược ñiều chỉnh ở chế

ñộ 25%

b) Ấp ña kỳ

Ấp ña kỳ chế ñộ ấp trứng ñươc ñưa vào và lấy ra theo từng kỳ khác nhau Số kỳ ấp tùy thuộc vào ñiều kiện cụ thể của từng trang trại, thông thường ñược chia từ 3 ñến 4 kỳ với mấy ấp kiểu buồng và 4 ñến 6 kỳ với máy ấp kiểu tunel Do trứng ở mỗi kỳ có tuổi ấp khác nhau nên nhiệt ñộ và ñộ

ẩm ñược giữ ổn ñịnh trong suốt quá trình Nhiệt ñộ ấp ñược giữ ổn ñịnh ở mức (37,6 0,2)0C, ñộ ẩm từ 53% ñến 57% Hệ thống thông gió ñặt ở chế ñộ không ñổi 75% so với nhu cầu tối ña của trứng

Việc lựa chọn chế ñộ ấp ñơn kỳ hay ña kỳ tùy thuộc vào quy mô và ñiều kiện của người sử dụng Với trung tâm sản xuất con giống hoặc những trang trại lớn sử dụng chế ñộ ấp ñơn kỳ có tỷ lệ ấp nở cao hơn và chi phí nhân công thấp hơn chế ñộ ấp ña kỳ Với các trang trại nhỏ sử dụng chế ñộ ấp ña

kỳ phù hợp với ñiều kiện và số lượng trứng của quy mô trang trại

Các công trình nghiên cứu về quy trình ấp cho thấy chế ñộ ấp ñơn kỳ cho tỷ lệ cao hơn chế ñộ ấp ña kỳ

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MÁY ẤP TRỨNG GIA CẦM

1.3.1 Tình hình nghiên cứu máy ấp trứng gia cầm trên thế giới

a) Lịch sử phát triển máy ấp trứng gia cầm trên thế giới

Ấp trứng gia cầm nhân tạo ñã ñược áp dụng cách ñây hàng nghìn năm Theo tài liệu của nhà sử học, triết học Ai Cập Aristotle, người Ai Cập ñã áp dụng phương pháp ấp trứng nhân tạo lần ñầu tiên vào năm 400 trước công nguyên, trong các lò ấp ñắp bằng ñất và thắp ngọn ñèn dầu ở giữa ñể cấp nhiệt, sau ñó ấp trứng nhân tạo ñược thực hiện ở Trung Quốc vào năm 246 trước công nguyên Trong một thời gian dài, các nguyên lý ấp nhân tạo ñược coi là bí quyết và luôn giữ kín, chỉ truyền từ ñời này qua ñời khác trong nội tộc Người thợ ấp xác ñịnh nhiệt ñộ thích hợp bằng cách ñặt quả trứng lên mi mắt Muốn thay ñổi nhiệt ñộ trong lò ấp người ta có thể lấy trứng ra ñảo, thêm trứng mới hoặc tăng ñộ thông thoáng vào khu vực lò ấp

ðến năm 1745 nhà nghiên cứu gia cầm Reomur (người Pháp) lần ñầu tiên ñã nghiên cứu thành công phương pháp ấp trứng bằng máy và từ những năm 80 của thế kỷ 19 hàng loạt máy ấp trứng công nghiệp ñã ra rời và ñưa vào sản xuất với năng suất máy lên tới hàng chục nghìn trứng

Cho ñến nay trên thế giới ñã có khá nhiều loại máy ấp trứng công nghiệp ñược áp dụng trong sản xuất Có thể phân loại như sau:

- Theo nguyên tắc tạo nhiệt: Máy ấp trứng bằng nước nóng, máy ấp trứng bằng ñèn dầu, máy ấp trứng bằng ñiện;

- Theo mức cơ khí hóa và tự ñộng hóa: Máy ấp trứng máy ấp trứng thủ công, máy ấp trứng bán tự ñộng, máy ấp trứng tự ñộng hoàn toàn;

- Theo nguyên lý cấu tạo: Máy ấp nở kết hợp, máy ấp nở riêng;

- Theo chế ñộ ấp: Máy ấp trứng ñơn kỳ, máy ấp trứng ña kỳ (ấp gối)

b) Nguyên lý cấu tạo chung của máy ấp trứng gia cầm

Nhìn chung các máy ấp trứng hiện ñại ñược cấu tạo bởi các bộ phận chính: Tủ ấp và giàn ñặt khay trứng, bộ phận cấp nhiệt, bộ phận tạo ẩm, bộ phận ñảo trứng, bộ phận thông gió và bộ phận báo hiệu

Tủ ấp:

Tủ ấp (thùng ấp) là nơi ñựng trứng có dạng hình hộp làm bằng gỗ ghép ñôi khi có lót tôn hay nhôm lá, ñảm bảo khả năng cách nhiệt tốt nhẹ, dễ dàng trong việc di chuyển và lắp ñặt, có thể tháo rời các vách Bề mặt phía trong có khả năng chịu ẩm, dễ dàng trong việc làm vệ sinh bề mặt Ngoài ra tủ ấp còn

là nơi lắp ghép các bộ phận khác của máy

Kết cấu theo kiểu giàn tầng có ưu ñiểm khả năng thông gió thuận lợi, trứng ñặt vào ngăn dễ, không sợ bị ñổ Nhược ñiểm là cùng thể tích số lượng trứng xếp ñược ít hơn

Giàn trống: Khung ñặt các khay trứng có dạng trống, 2 ñầu trục trống ñược lắp vào 2 gối ñỡ bên thành tủ ấp (hình 1.3)

Ưu ñiểm: Gọn, dễ ñảo trứng nhưng ñiều kiện thông thoáng khí khó hơn Khi ñặt trứng vào giàn phải móc giữ cẩn thận

Khay trứng

Khay ñặt trứng có dạng hình chữ nhật ñược ñặt trên các giàn có 2 loại:

- Khay ấp (còn gọi khay trứng)

- Khay nở (còn gọi khay gia cầm con)

Khay ấp có thể làm bằng gỗ, nhựa hoặc bằng các sợi dây thép hàn lại Mỗi khay ấp chứa 120 ÷ 140 trứng gà hoặc 80 ÷ 100 trứng vịt ðối với khay

gỗ ñáy khay là những thanh gỗ xếp song song có khe hở ñể ñặt trứng Khe hở này có thể ñiều chỉnh ñược ñể xếp các loại trứng to nhỏ hoặc thay ñổi các ñầu

to, ñầu nhỏ của quả trứng

Hình 1.3 Giàn trống

1 - tang trống lắp cánh quạt; 2 - bộ quay ñảo giàn trứng;

3 - bộ phận ñiều khiển nhiệt; 4- ñèn; 5 - bộ phận tạo nhiệt;

Khay nở có thể làm bằng gỗ, dưới ñáy thường là lưới thép mắt cáo hoặc làm bằng nhựa có nan thưa ñể ñảm vảo ñộ thông thoáng Mỗi khay nở chứa

60 ÷ 80 trứng gà hoặc 60 ÷ 70 trứng vịt Tới ngày mổ mỏ người ta lồng khay

nở xuống dưới khay ấp ñối với những máy ấp nở kết hợp hoặc chuyển trứng

từ khay ấp sang khay nở ñối với những máy ấp nở riêng

Bộ phận tạo nhiệt:

Hầu hết các loại máy ấp sử dụng các phần tử nhiệt bằng dây ñiện trở ñược ñốt nóng khi có dòng ñiện chạy qua Bộ tạo nhiệt ñược ñặt bên trong vỏ máy cung cấp lượng nhiệt cần thiết cho quá trình ấp Bộ tạo nhiệt sử dụng năng lượng ñiện có nhiều ưu ñiểm ñó là sạch, không gây ô nhiễm môi trường,

dễ dàng thực hiện việc tự ñộng ñiều khiển Tuy nhiên, do bộ phận tạo nhiệt có công suất khá lớn, làm việc liên tục, mức tiêu thụ ñiện năng cao, hiện tại giá ñiện cho sản xuất không ñược ưu ñãi nên chi phí năng lượng vẫn là một vấn

ñề ñược nhiều nhà sản xuất quan tâm Công suất bộ tạo nhiệt một số loại máy

ấp ñược cho trong bảng 1.5

Bảng 1.5 Bộ phận tạo nhiệt của một số máy ấp trứng ñối lưu cưỡng bức

Kiểu máy Hãng sản xuất Năng suất (trứng

DINOS 115 PAS REFORM 115200 12x1250

ðể tiết kiệm nguồn năng lượng ñiện, giảm chi phí ñiện năng và hạ giá thành sản phẩm, một số máy ấp của hãng PAS REFORM, CHICK MASTER

và PETERSIM chế tạo cho khu vực ở châu Âu và Mỹ có bộ phận tạo nhiệt sử dụng nước nóng công nghiệp Nước nóng ñược bơm vào bộ phận trao ñổi nhiệt ñược ñặt bên trong máy Nhiệt ñộ buồng ấp ñược ñiều chỉnh qua hệ thống van ñiều khiển Sử dụng nước nóng công nghiệp cho máy ấp trứng gia cầm có nhiều ưu ñiểm: nguồn năng lượng sạch, giá năng lượng nhiệt thấp, nhiệt ñộ làm việc của bề mặt tạo nhiệt không cao, giảm hiện tượng thiếu hụt lượng oxy trong buồng ấp Tuy nhiên, nguồn nước nóng công nghiệp là nguồn năng lượng tập trung ở các khu vực công nghiệp nên loại máy này chỉ ñược chế tạo theo yêu cầu

Một số máy ấp do hãng JAMESWAY chế tạo sử dụng hệ thống nhiệt ñốt bằng dầu hỏa cho phép giảm chi phí năng lượng Ưu ñiểm của loại máy này là mức chi phí năng lượng thấp nhưng có nhược ñiểm là gây ô nhiễm môi trường, khó khăn trong việc tự ñộng ñiều khiển buồng ấp

Bộ phận tạo ẩm:

Bộ phận tạo ẩm có nhiệm vụ ñiều chỉnh quá trình bay hơi nước của trứng và ñiều hòa nhiệt ñộ trong buồng ấp Do cấp nhiệt vào trong buồng ấp làm cho ñộ ẩm tương ñối của không khí trong buồng ấp giảm, nước trong trứng thoát ra, vì vậy cần bổ sung ẩm vào trong buồng ấp Có hai phương phấp tạo ẩm ñược sử dụng phổ biến trong máy ấp trứng gia cầm: Bay hơi và phun ẩm Hệ thống tạo ẩm bằng phương pháp bay hơi sử dụng ñĩa quay nhúng nước Khi ñộng cơ tạo ẩm làm việc, diện tích mặt ướt của ñĩa thay ñổi theo tốc ñộ quay ñĩa Phương pháp này tạo ra môi trường có ñộ ẩm tương ñối ñồng ñều nhưng có thời gian ñiều chỉnh dài

Phương pháp phun ẩm áp suất cao có thời gian ñáp ứng ngắn nhưng có nhược ñiểm là hơi ẩm pha trộn với nước dạng hạt có ảnh hưởng không tốt ñến

quá trình phát triển của phôi Hệ thống tạo ẩm của máy ấp DINOS – 115 và DS6 – 120 ñược trình bày trên hình 1.3

Hình 1.4 Hệ thống tạo ẩm

Bộ phận thông gió và làm mát:

Bộ phận thông gió có nhiệm vụ cung cấp oxy cho quá trình hô hấp của phôi thai, ñồng thời ñẩy CO2 ra ngoài Thông gió còn giải quyết nhiệm vụ tản nhiệt do phôi thai phát triển sinh ra và tạo nên sự ñồng ñều của nhiệt ñộ trong buồng ấp Có 2 nguyên tắc: Thông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức Thông gió tự nhiên là dựa vào tính chất ñối lưu của không khí Khi nhiệt ñộ cao không khí nóng sẽ bốc lên trên, ra ngoài mang theo thán khí, không khí lạnh sẽ tràn vào mang theo dưỡng khí Thông gió tự nhiên có ưu ñiểm máy có cấu tạo ñơn giản nhưng có nhược ñiểm tốc ñộ lưu thông không khí chậm, ñộ chênh lệch nhiệt ñộ ở các vùng trong buồng ấp cao và chỉ áp dụng cho các loại máy ấp có năng suất thấp hoặc các tủ ấp dùng trong phòng thí nghiệm Thông gió cưỡng bức là dùng quạt hút không khí sạch vào qua miệng hút ñẩy thán khí ở trong máy ra ngoài qua cửa thoát Thông gió cưỡng bức có ưu ñiểm tốc ñộ lưu thông không khí nhanh, tạo nên sự ñồng ñều của nhiệt ñộ trong buồng ấp ñược áp dụng trong các máy gia cầm có năng suất cao vài nghìn hoặc vài chục nghìn trứng Quạt có thể ñể ở trên trần hoặc thành sau của máy,

cửa cấp và thoát của thoát khí ñược bố trí ở phía trên của máy Hiện nay một

số loại máy ấp có trang bị hệ thống kiểm soát nồng ñộ khí CO2 ñược chế tạo bởi công ty CHICK MASTER

Bộ phận làm mát ñược lắp ñặt trong các hệ thống máy chế tạo cho khu vực có nhiệt ñộ môi trường cao hơn nhiệt ñộ ấp Phương pháp làm mát chủ yếu là dùng nước và không khí thông qua bộ phận trao ñổi nhiệt làm mát cho buồng ấp, nhưng có thời gian hạ nhiệt nhanh nên cũng thay ñổi ñược áp dụng trong một số máy của hãng PETERSIM và PAS REFORM [22,23]

Trên hình 1.5 là sơ ñồ nguyên lý cấu tạo bộ phận tạo nhiệt làm mát và quạt gió cưỡng bức phối hợp Quạt gió có nhiệm vụ hòa trộn không khí, duy trì nhiệt ñộ và ñộ ẩm trong buồng ấp tương ñối ñồng ñều Tốc ñộ gió phụ thuộc vào khoảng cách giữa các khay trứng Hệ thống quạt gió cưỡng bức thường sử dụng loại quạt có tốc ñộ thấp nhưng có áp suất lớn nhằm tạo ra môi trường nhiệt ẩm ñồng ñều trong toàn bộ không gian buồng ấp Cánh quạt ñược chế tạo với chiều dài sải cách lớn (1,4 - 1,8) m Hai loại quạt ñược các hãng chế tạo áp dụng là quạt ñơn và quạt kép ñược lắp ở vách sau hoặc khoảng giữa các buồng ấp

a) Hệ thống quạt ñơn b) Hệ thống quạt kép

Hình 1.5 Bộ phận tạo nhiệt làm mát và quạt gió cưỡng bức

Tốc ñộ gió trong buồng ấp có ảnh hưởng rất lớn ñến phân bố nhiệt ñộ

và tốc ñộ bay hơi của trứng Tốc ñộ gió cao nhiệt ñộ phân bố ñồng ñều hơn nhưng làm tăng tốc ñộ bay hơi của trứng, ảnh hưởng không tốt tới quá trình phát triển của phôi, tốc ñộ quá thấp nhiệt ñộ trong buồng ấp phân bố không ñều Do vậy tốc ñộ gió cần phải ñược tính toán lựa chọn trong dải làm việc cho phép

Hệ thống ñảo trứng:

ðảo trứng là quá trình thay ñổi vị trí tương ñối của trứng trong quá trình ấp nở tránh hiện tượng phôi dính vỏ do tác ñộng của lực trọng trường Trong máy ấp công nghiệp trứng ñược ñặt vào khay theo phương thẳng ñứng, ñầu lớn có buồng khí ñược ñặt ở phía trên Khi ñảo, khay trứng ñược quay so với vị trí nằm ngang một góc 450 Tốc ñộ quay ñảo phải ñủ nhỏ tránh hiện tượng va ñập cơ học Hệ thống ñảo trứng có thể thực hiện bằng tay hoặc tự ñộng Hệ thống ñảo trứng dùng ñộng cơ ñiện và bộ giảm tốc ñang ñược sử dụng rộng rãi trong hầu hết các loại máy ấp Một số hãng chế tạo sử dụng hệ thống quay ñảo bằng hệ thống thủy lực và thủy khí

Bộ phận ñiều khiển tự ñộng:

Bộ phận ñiều khiển có nhiệm vụ giữ cho các thông số của quá trình ấp (nhiệt ñộ, ñộ ẩm, thông gió, ) luôn luôn ở giá trị ổn ñịnh, thích hợp với từng giai ñoạn phát triển của phôi thai Hệ thống ñiều khiển phải ñảm bảo ñộ chính xác với hai thông số: Nhiệt ñộ 0,20C và ñộ ẩm 2% Thiết bị ñiều khiển thường dùng trong máy ấp trứng là thiết bị ñiều khiển ñóng ngắt ON/OFF, ở một số máy ấp trứng hiện ñại thường dùng thiết bị ñiều khiển PLC ñược kết nối với máy tính,

Sự ra ñời của máy ấp công nghiệp cùng với các tiến bộ về khoa học kỹ thuật ñã lần lượt giải quyết các nhược ñiểm của ấp thủ công, làm cho ấp nhân tạo ngày càng hoàn thiện Các máy hiện ñại ñược trang bị các hệ thống thiết

bị hoàn toàn tự ñộng, có ñộ tin cậy cao, việc theo dõi và ñiều chỉnh nhiệt ñộ,

ñộ ẩm, ñảo trứng và thông thoáng ñược thực hiện theo một chương trình lập sẵn Ngoài ra, vì sản xuất trên quy mô công nghiệp, các máy có công suất rất lớn tới hàng chục nghìn trứng, ñảm bảo việc cung cấp con giống với số lượng lớn, chất lượng cao tạo ñiều kiện ñể ñưa ngành chăn nuôi gia cầm phát triển theo hướng công nghiệp hóa và hiện ñại hóa

c) Một số máy ấp trứng gia cầm thông dụng

• Máy ấp trứng kiểu giàn tầng:

Hình 1.6 là sơ ñồ nguyên lý cấu tạo máy ấp kiểu giàn tầng Trong máy

có bố trí các ngăn ñặt khay trứng thành từng tầng, trứng ñược ñặt trực tiếp vào các khay của máy rồi cho lên giàn khay Hệ thống cấp nhiệt và ñiều khiển nhiệt ñộ, tạo ẩm và ñiều khiển ñộ ẩm, ñảo trứng và ñiều khiển ñảo trứng ñược

tự ñộng hóa hoàn toàn

Hình 1.6 Máy ấp trứng kiểu giàn tầng

Máy ấp trứng kiểu giàn tầng có ưu ñiểm khả năng thông gió thuận lợi, trứng ñặt vào ngăn dễ, không sợ bị ñổ Nhưng có nhược ñiểm là cùng thể tích

số lượng trứng xếp ñược ít hơn

• Máy ấp trứng kiểu giàn trống:

Hình 1.7 là sơ ñồ nguyên lý cấu tạo máy ấp trứng giàn trống [13] khung ñặt các khay trứng có dạng trống 2 ñầu trục trống ñược lắp vào 2 gối ñỡ bên thành tủ ấp Ưu ñiểm: Gọn, dễ ñảo trứng nhưng ñiều kiện thông thoáng khí khó hơn Khi ñặt trứng vào phải móc giữ cẩn thận

Hình 1.7 Máy ấp trứng kiểu giàn trống

1 – vỏ máy; 2 – giàn trống; 3 – trống quạt; 4 – ngăn dựng

gà con mới nở; 5 – chuông ñiện; 6 – bộ phận thông gió; 7 – nhiệt kế và ẩm kế; 8 – ñộng cơ ñiện

1.3.2 Tình hình nghiên cứu máy ấp trứng gia cầm ở Việt nam

Ở nước ta, máy ấp trứng công nghiệp ñược nghiên cứu và sử dụng từ những năm 70 của thế kỷ 20 Các loại máy ấp trứng Y - 50, Pekopδ (Liên xô xũ), Bismark (Cộng hòa dân chủ ðức), GX - 10000 (Hunggari),… ñã ñược ñưa vào sử dụng trong các xí nghiệp chăn nuôi gia cầm lớn như Tam ðảo, Ba

Vì, An Khánh,… Sau năm 1991 một số các máy ấp trứng thế hệ cũ ñược thay bằng các máy ấp hiện ñại của Mỹ và Tây Âu như PAS REFORM, CHICK MASTER, PETERSIM, Tuy nhiên các loại máy này mới chỉ ñược sử dụng trong các Viện nghiên cứu và Trung tâm giống gia cầm quốc gia

Ở các ñịa phương, thường sử các lò ấp trứng thủ công ñể ấp trứng thuỷ cầm như vịt, ngan,… Tại các vùng chăn nuôi nhiều thuỷ cầm, các lò ấp này vẫn ñang hoạt ñộng một cách tích cực ñể cung cấp con giống So với trước ñây các lò ấp này vẫn chưa có nhiều thay ñổi Nguồn nhiệt ñược cung cấp từ thóc rang, ñèn dầu,… Cách kiểm tra các thông số công nghệ của quá trình ấp vẫn dựa vào trực quan là chính, chưa có các dụng cụ kiểm tra chính xác Vì vậy, trong nhiều trường hợp tỷ lệ nở thấp và chất lượng gia cầm nở ra chưa tốt Nhiệt ñộ, ñộ ẩm và thông thoáng khí trong buồng ấp vẫn là một trở ngại cho ấp thủ công, nhất là khi ñiều kiện thời tiết không phù hợp như: nhiệt ñộ

và ñộ ẩm môi trường vượt quá giới hạn quy ñịnh của chế ñộ ấp

Từ năm 1993 ñến nay, PGS.TS Trần Như Khuyên, khoa Cơ ðiện trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã thiết kế dãy máy ấp trứng gia cầm với năng suất và công suất khác nhau phù hợp với qui mô của các cơ sở sản xuất Các loại máy ấp trứng gia cầm ñược chia thành 2 loại:

- Máy ấp trứng gia cầm cỡ nhỏ bao gồm các máy có năng suất: 1000; 1500; 1800; 2000; 3000 quả/mẻ (mã hiệu AT - 1000 ÷ AT - 3000) ðây là loại máy ấp - nở kết hợp kiểu giàn trống, thực hiện ấp và nở trong cùng một máy theo chế ñộ ấp ña kỳ Máy sử dụng nguồn năng lượng ñiện, tự ñộng cấp nhiệt và ñiều khiển nhiệt ñộ nhờ cảm biến nhiệt kế tiếp ñiểm, tạo ẩm bằng các khay nước ñặt ở sàn máy theo nguyên lý bốc hơi tự nhiên, ñiều chỉnh ñộ ẩm bằng cách thay ñổi diện tích bề mặt thoáng của các khay nước; thông gió cưỡng bức bằng quạt ñiện, ñảo trứng bằng cách quay nghiêng giàn ñặt khay trứng một góc 45o sang phải hoặc sang trái so với mặt phẳng thẳng ñứng thông qua việc quay ñảo bộ truyền ñộng trục vít - bánh vít Loại máy này sử

dụng thích hợp cho các hộ hoặc liên hộ gia ñình Trên hình 1.8 là sơ ñồ nguyên lý cấu tạo của máy ấp trứng AT - 2000, ñược sử dụng ñể ñể ấp nở các loại trứng gia cầm: Gà, vịt, ngan, ngỗng,… hoặc ấp trứng vịt lộn [9]

Hình 1.8 Sơ ñồ nguyên lý cấu tạo máy ấp trứng AT-2000

1- khung tủ ấp; 2, 8 - các giá ñỡ giàn ñặt khay trứng; 3 - giàn ñặt khay trứng; 4 - khay ấp; 5 - bảng ñiện ñiều khiển; 6 - bộ phận ñiều khiển nhiệt

và quạt thông gió; 7 - cụm truyền ñộng trục vít – bánh vít; 9 - giá lắp quạt

và bộ phận cấp nhiệt; 10 - khay nước tạo ẩm; 11 - quạt thông gió

ðây là loại máy ấp - nở kết hợp, kiểu giàn trống, dung tích máy 2.000 quả (Trong ñó phần ấp 1.728 quả, phần nở 272 quả) Máy sử dụng nguồn ñiện 220V/50Hz, tự ñộng hoá việc cấp nhiệt và ñiều khiển nhiệt ñộ, ñảo trứng và ñiều khiển ñảo trứng

- Máy ấp trứng cỡ vừa và lớn bao gồm các loại máy có năng suất: 5000; 7000; 10.000; 12.500; 20.000; 45.000 quả/mẻ (mã hiệu AT - 5.000 ÷ AT - 45.000) ðây là loại máy ấp kiểu giàn trống hoặc giàn tầng, thực hiện ấp nở

riêng theo chế ñộ ấp ña kỳ Liên hợp máy gồm 1 máy ấp và 1 máy nở làm việc ñộc lập, ñược lắp chung trên một khung máy, trong ñó dung tích máy nở khoảng 25 ÷ 30% dung tích máy ấp Máy sử dụng năng lượng ñiện (nguồn ñiện 1 pha hoặc 3 pha) Việc cấp nhiệt và ñiều khiển nhiệt ñộ, tạo ẩm và ñiều khiển ñộ ẩm, thông gió và và ñiều khiển thông gió; ñảo trứng và ñiều khiển ñảo trứng ñều ñược tự ñộng hoá Có hệ thống bảo vệ và báo hiệu bằng chuông ñiện và ñèn nháy khi xảy ra sự cố Loại máy này sử dụng thích hợp cho các trang trại, các công ty giống gia cầm của các tỉnh và thành phố Trên hình 1.9

là sơ ñồ nguyên lý cấu tạo của máy ấp trứng AT - 45.000 [10]

Hình 1.9 Máy ấp trứng AT- 45.000

ðây là loại máy ấp nở riêng có dung tích 45.000 quả (trong ñó dung tích phần ấp là 35.840 quả và phần nở là 9.160 quả), tự ñộng ñiều khiển nhiệt

ñộ, ñộ ẩm, thông gió và ñảo trứng Máy có các bộ phận chính như sau:

Tủ ấp có dạng hình hộp, ñược chia thành 3 ngăn, trong ñó có 2 ngăn ấp

và 1 ngăn nở làm việc ñộc lập với nhau, dung tích chứa của mỗi ngăn ấp là 17.920 quả và ngăn nở là 9640 quả

Giàn ñặt khay ấp kiểu giàn tầng, ñược ñặt trên 4 bánh xe có thể di ñộng ñược Trên giàn có lắp các khay ấp bằng dây thép, ñan thành các ô vuông, mỗi ô ñặt vừa 1 quả trứng Trong ngăn ấp có 4 xe, mỗi xe chứa ñược 4480

quả trứng Trong ngăn nở có 148 khay nở bằng nhựa, ñược xếp chồng lên nhau thành từng hàng, mỗi khay chứa khoảng khoảng 70 ÷80 quả trứng

Nguồn nhiệt lượng cung cấp cho máy là các thanh nhiệt ñiện trở Nhiệt

ñộ trong buồng ấp ñược ñiều khiển tự ñộng nhờ bộ ñiều khiển nhiệt ñược liên

hệ với cảm biến nhiệt kế tiếp ñiểm, ñảm bảo ñiều khiển nhiệt ñộ chính xác và

êm dịu ðộ sai lệch nhiệt ñộ ñiều khiển ± 0,1 ÷ 0,2oC Có hệ thống báo ñộng khi nhiệt ñộ cao bằng chuông ñiện và ñèn nháy

ðể tạo ẩm cho buồng ấp ở sàn máy có ñặt các khay nước, trong ñó có lắp bộ phận gia nhiệt ñể thúc ñẩy nhanh quá trình bốc hơi Tự ñộng cung cấp nước vào khay và việc ñiều chỉnh ñộ ẩm buồng ấp bằng cách thay ñổi diện tích bốc hơi của các khay nước

ðể thông thoáng khí trong buồng ấp trong máy có lắp quạt ñược truyền ñộng từ ñộng cơ ñiện nhờ bộ truyền ñộng ñai Việc ñiều chỉnh khả năng lưu thông khí trong buồng ấp ñược thực hiện bằng cách ñiều chỉnh tự ñộng tốc ñộ của quạt hút lắp ở cửa thoát gió

Bộ phận ñảo trứng gồm có: ðộng cơ, bộ truyền ñộng trục vít - bánh vít liên kết với hệ thống giàn khay trứng Bộ phận ñiều khiển ñảo trứng tự ñộng,

cứ 1 giờ ñộng cơ ñảo trứng tự ñộng làm việc ñể quay ñảo giàn khay trứng nghiêng một góc 45o so với mặt phẳng ngang và ñộng cơ tự ngắt khi các giàn khay trứng ñã ñạt ñược góc nghiêng cần thiết

Kết quả nghiên cứu ứng dụng trong sản xuất cho thấy: Các loại máy ấp trứng ñều ñạt ñược tỷ lệ nở cao 88 - 92%, chất lượng gia cầm giống ñảm bảo Máy có cấu tạo ñơn giản, dễ sử dụng và ñặc biệt là giá thành hạ (chỉ bằng 20 - 25% so với giá nhập ngoại)

Cho ñến nay khoa Cơ ðiện trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã chế tạo và chuyển giao cho sản xuất nhiều máy ấp trứng có năng suất từ 1000 ÷ 45.000 quả/mẻ cho các hộ nông dân và các Công ty giống gia cầm ở nhiều

tỉnh thành trong cả nước nhưng tập trung chủ yếu là Hà Nội, Hải phòng, Hà Tây, Sơn La, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Huế, Lâm ðồng,… ñã góp phần tích cực vào việc sản xuất con giống nhằm ổn ñịnh phát triển chăn nuôi gia cầm ở nước ta trong giai ñoạn hiện nay

1.4 NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH ẤP TRỨNG 1.4.1 Các nguồn năng lượng sử dụng trong máy ấp trứng

Ấp trứng là quá trình phức tạp luôn phải duy trì nhiệt ñộ ấp theo yêu cầu công nghệ trong suốt quá trình ấp nên thời gian ấp thường kéo dài và chi phí nhiệt năng cao Vì vậy, việc lựa chọn dạng năng lượng cho quá trình ấp ñang ñược nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu vì

nó có liên quan trực tiếp ñến giá thành sản phẩm, kết cấu của máy ấp và ñiều kiện áp dụng

Cho ñến nay, hầu hết các máy ấp trứng ñều sử dụng bộ phận tạo nhiệt bằng dây ñiện trở ñược ñốt nóng khi có dòng ñiện chạy qua Sử dụng năng lượng ñiện có ưu ñiểm sạch, không gây ô nhiễm môi trường, dễ ñiều khiển Tuy nhiên khi dùng bộ phận tạo nhiệt có công suất lớn làm việc liên tục, mức tiêu thụ ñiện năng cao nên vấn ñề giảm năng lượng ñiện cung cấp cho máy ấp trứng ñang ñược các nhà khoa học và các cơ sở chế tạo máy ấp trứng quan tâm nghiên cứu

Một số Công ty chuyên chế tạo máy ấp trứng gia cầm như PAS REFORM (Hà Lan), CHICK MASTER (Mỹ), PETERSIM (Bỉ), ñã thiết kế

bộ tạo nhiệt sử dụng nước nóng công nghiệp Nước nóng ñược bơm vào bộ phận trao ñổi nhiệt ñặt ở trong máy Nhiệt ñộ buồng ấp ñược ñiều chỉnh qua

hệ thống van ñiều khiển ðây là nguồn năng lượng sạch, giá năng lượng thấp, nhiệt ñộ làm việc của bề mặt bộ tạo nhiệt không cao, giảm ñược hiện tượng thiếu hụt oxy trong buồng ấp Tuy nhiên nguồn nước nóng công nghiệp là nguồn năng lượng tập trung ở các khu công nghiệp nên loại máy này chỉ ñược chế tạo theo yêu cầu

Công ty JAMESWEAY (Mỹ) ñã chế tạo một số máy loại máy ấp trứng

sử dụng hệ thống tạo nhiệt bằng dầu hỏa Ưu ñiểm của loại máy này là chi phí năng lượng thấp do giá dầu hỏa không cao Nhược ñiểm gây ô nhiễm môi trường trong buồng ấp ảnh hưởng ñến sứ khỏe của gia cầm sau khi nở, khó ñiều khiển tự ñộng nhiệt ñộ trong buồng ấp Mặt khác trong tình trạng nguồn nhiên liệu này ngày ñang cạn kiệt, giá dầu hỏa ngày càng tăng lên nên giải pháp này ñang mất dần ưu thế

Một số công ty như: Unimex Engineering Ltd., (ðan Mạch), công ty Lifeway Solar Devices Pvt Ltd., (Ấn ðộ) ñã chế tạo một số loại máy ấp trứng

sử dụng năng lượng mặt trời Ưu ñiểm của loại máy này là tiết kiệm ñược năng lượng ñiện cho quá trình ấp Nhược ñiểm là năng lượng mặt trời không

có liên tục trong ngày nên ñể quá trình ấp ñược liên tục phải kết hợp với năng lượng ñiện hoặc có thể sử dụng bồn chứa nước nóng ñể dự trữ nhiệt và bổ sung nhiệt cho máy ấp khi trời không có nắng Các loại máy ấp trứng này thường có công suất nhỏ, vài chục ñến vài trăm trứng

1.4.2 Nguồn năng lượng tái tạo và khả năng ứng dụng trong các máy ấp trứng

Năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng ñang ñược khuyến khích ứng dụng ñể thay thế dần cho năng lượng ñiện và năng lượng hoá thạch Ở nước ta, trong những năm gần ñây ñã có nhiều dự án và công trình nghiên cứu ứng dụng các dạng năng lượng này ñể phục vụ cho các công trình công nghiệp và dân dụng như chạy máy phát ñiện, sấy nông sản thực phẩm, ñun nấu, thắp sáng,

a Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời (NLMT) là nguồn năng lượng sạch, ñã và ñang ñược nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất và ñời sống trong những năm gần ñây nhằm góp phần tiết kiệm năng lượng hoá thạch và bảo vệ môi trường Việt Nam là một trong những nước có nguồn năng lượng mặt trời rất lớn, với số giờ nắng trung bình 2200 giờ và cường ñộ bức xạ cao nhất có thể ñến