CUỘC THI KHKT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC NĂM HỌC 2019-2020 BÁO CÁO DỰ ÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC UỐNG TỰ ĐỘNG TRONG CHĂN NI GIA CẦM Thái Bình năm 2019 BÁO CÁO DỰ ÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC UỐNG TỰ ĐỘNG TRONG CHĂN NI GIA CẦM A LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Hiện địa phương (nơi chúng em sinh sống) có nhiều hộ gia đình chuyển đổi từ việc chăn nuôi nhỏ lẻ sang chăn ni hình thức trang trại, nhiều trang trại tổ chức quy mô, số lượng nuôi tới hàng nghìn gia cầm Qua tìm hiểu thực tế nhóm em nhận thấy chuyển đổi hình thức chăn ni, sở vật chất đầu tư nhiều số khâu hoạt động chăn ni cịn làm thủ cơng, nhiều thời gian, công sức mà hiệu lại không cao đặc biệt khâu cấp nước uống cho gia cầm Ở khâu chúng em thấy chủ trang trại xây dựng hệ thống máng nước cho khu vực hàng ngày người công nhân phải xách nước dùng vòi bơm bơm nước vào máng Cách làm nhiều thời gian có nhược điểm lớn là: nước hệ thống máng bị hết mà chủ trang trại khơng biết gia cầm bị khát điều ảnh hướng tới suất chất lượng sản phẩm; mùa rét gia cầm phải uống nước lạnh dễ bị mắc dịch bệnh làm ảnh hưởng lớn tới thu nhập người nuôi; mặt khác lần thau rửa máng tồn hệ thống nước thải đổ trực tiếp môi trường gây nhiễm mơi trường sống Trước tình hình thực tế nhóm em suy nghĩ, nghiên cứu làm hệ thống cấp nước uống tự động cho gia cầm nước máng nước uống bị cạn với mong muốn góp phần làm giảm vất vả cho người lao động; tăng suất, chất lượng sản phẩm chăn ni góp phần bảo vệ mơi trường sống B CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU, GIẢI THIẾT KHOA HỌC: Vấn đề nghiên cứu: Dự án tập trung giải nhược điểm hệ thống cấp nước uống chăn ni là: -Việc cung cấp nước uống cho gia cầm thực thủ cơng, cần phải có nhân cơng thực hàng ngày; mùa rét gia cầm phải uống nước lạnh dễ bị bệnh từ làm giảm suất chất lượng sản phẩm; cần phải cho gia cầm uống thuốc phòng bệnh uống chất khoáng, chất điện giải chủ trang trại phải thực cách cho trại uống; - Hệ thống máng nước uống hay bị cáu bẩn, nước nhanh bị mọc rêu dẫn tới khả gia cầm phải uống nước không đảm bảo vệ sinh; - Hiện tượng gia cầm nhảy lên máng để uống gây ô nhiễm nguồn nước uống; - Khi thau rửa máng tồn nước thải chảy thẳng ngồi mơi trường gây ô nhiễm môi trường sống Câu hỏi nghiên cứu Để giải vấn đề nêu cần phải trả lời câu hỏi sau: - Làm để nước tự động chảy vào máng nước máng cạn gần hết? - Về mùa rét nhiệt độ xuống thấp nước máng bị lạnh gia cầm uống bị bệnh, có cách để cung cấp nguồn nước ấm cho gia cầm khơng? - Có cách để cặn bẩn không bám vào thành máng, để nước máng khơng bị mọc rêu? - Có cách gia cầm uống thuốc, uống muối khoáng, chất điện giải cách nhanh chóng thuận lợi khơng? - Khi cần thau rửa hệ thống máng làm cho máng nhanh sạch, nước bẩn chảy khỏi hệ thống không gây ô nhiễm môi trường sống? - Giá thành làm sản phẩm có phù hợp với người nơng dân hay không? Giả thiết khoa học: Trên thực tế nhóm thống tìm hiểu kiến thức học chương trình THCS xây dựng hệ thống cấp nước uống cho gia cầm đảm bảo tự động, vệ sinh, an tồn với mơi trường sống C PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁC KẾT LUẬN: I Kế hoạch nghiên cứu phương pháp nghiên cứu Kế hoạch nghiên cứu: Nhóm tiến hành xây dựng kế hoạch sau: - Thảo luận thống ý tưởng thiết kế, vẽ sơ đồ thiết kế sản phẩm dự án; - Báo cáo với giáo viên hướng dẫn nội dung nghiên cứu, tình hình thực tế khảo sát ý tưởng xây dựng sản phẩm, sơ đồ thiết kế sản phẩm; - Trên sở góp ý giáo viên hướng dẫn, nhóm thảo luận tìm biện pháp giải quyêt vấn đề mà giáo viên hướng dẫn đưa Phương pháp nghiên cứu: *Phương pháp quan sát: Thực việc quan sát vấn đề thực tế mà chủ trang trại làm, tìm ưu nhược điểm * Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nhóm tiến hành nghiên cứu nội dung chương trình THCS thấy vận dụng kiến thức sau để thực hiện: +Vận dụng kiến thức môn Vật lý: - Sự tác dụng lực (do nước tạo ra) lên van làm cho van tự động đóng mở - Sự thẩm thấu nước qua hệ thống lọc ta thu nguồn nước - Sự truyền nhiệt (từ lượng mặt trời vào nước, từ thiết bị sưởi nóng điện vào nước) - Sự tác dụng lực nước vào thành máng làm cặn bẩn thành máng +Vận dụng kiến thức môn Sinh học: Sự phụ thuộc chất lượng sản phẩm vào q trình ni dưỡng +Vận dụng kiến thức môn GDCD - Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường - Ý thức tiết kiệm tài nguyên nước * Phương pháp thực nghiệm: Nhóm tiến hành làm mơ hình sản phẩm tổ chức thực nghiệm, tìm vấn đề cần giải quyết, vấn đề tồn sử dụng thực tế phát sinh II Thực kế hoạch nghiên cứu: Công tác chuẩn bị: 1.1.Công tác khảo sát, thảo luận nhóm - Nhóm thực khảo sát hộ chăn nuôi gia cầm địa phương, quan sát thực trạng hệ thống cung cấp nước uống, phát nhược điểm, tồn tại; ghi chép lại tồn tại, chụp ảnh lưu - Thực việc thảo luận, thống biện pháp giải vấn đề đặt 1.2 Chuẩn bị đồ dùng, vật liệu, thiết bị: - Các van phao tự động, ống nhựa tiền phong, khoá xả, kim loại làm giá đỡ, rào chắn; - Hệ thống hạt lọc nước, than hoạt tính; - Bình chứa nước (bình chứa nước mát; bình chứa nước nóng nối với bình Thái Dương Năng hộ gia đình); - Thiết bị sưởi ấm chịu nước, điều hòa nhiệt độ nước; - Máy bơm sục nước; - Van xả điện từ; - Cảm biến nhiệt độ dành cho nguồn nước; - Cơng tắc hẹn đóng ngắt mạch điện; - Các đai vít… Thực thiết kế sản phẩm: Sản phẩm thiết kế gồm phận sau: 2.1.Hệ thống phao nước tự động - Gồm phao tự động đóng ngắt -Tác dụng: Bộ phận tự động mở hệ thống cấp nước nước máng bị cạn, tự đóng hệ thống cấp nước nước máng đủ theo yêu cầu 2.2.Hệ thống máng đựng nước: -Hệ thống máng đựng nước: Gồm máng làm ống nhựa Tiền phong đặt độ cao khác (Có thể dùng vật liệu có kích cỡ chất liệu khác nhau) -Tác dụng: Bộ phận giúp cho đối tượng gia cầm giàn khác uống nước máng 2.3 Hệ thống cấp nước mát cho gia cầm mùa hè: - Hệ thống gồm bể chứa nước có khố tổng, có lắp đặt phao tự động để tự động cấp nước cho bể chứa nước bể chứa cạn -Tác dụng: Bộ phận cấp nước cho toàn hệ thống máng nước mùa hè, đảm bảo đủ nước uống cho gia cầm cách liên tục Khoá tổng dùng để khoá nguồn nước cần thay thế, sửa chữa hệ thống bên 2.4 Hệ thống cấp nước nóng cho gia cầm mùa đơng: -Hệ thống gồm bình chứa nước khố tổng có lắp đặt phao tự động nối với bình Thái Dương Năng đảm bảo cấp đủ nước nóng cho hệ thống máng vào mùa lạnh - Tác dụng: Bộ phận cấp nước nóng, cho tồn hệ thống máng nước, đảm bảo đủ nước uống cho gia cầm cách liên tục mùa đơng Khố tổng dùng để khoá nguồn nước cần thay sửa chữa hệ thống bên 2.5 Cảm biến nhiệt độ dành cho nguồn nước: - Hệ thống gồm cảm biến nhiệt lắp vào điểm giao ống cấp nước mát, ống cấp nước nóng - Tác dụng: Khi trời nóng van mở cho nước mát chảy mạnh vào máng, hạn chế nước nóng chảy vào máng; trời rét van mở cho nước nóng chảy mạnh vào máng, hạn chế nước lạnh chảy vào máng 2.6.Hệ thống cấp thuốc cho gia cầm có dịch bệnh: - Hệ thống gồm đường ống dẫn nước thuốc (có khố) chảy xuống máng, mực nước thuốc điều chỉnh nhờ van phao -Tác dụng: Bộ phận cấp nước thuốc cho gia cầm cách phù hợp có dịch bệnh xảy 2.7 Hệ thống điều hòa nhiệt độ nước: -Hệ thống gồm điều hòa nhiệt độ cho nước lắp máng -Tác dụng: Thanh điều hòa nhiệt độ giúp điều hòa nước máng ấm mùa Đông (đặc biệt vào ngày trời rét đậm) 2.8 Máy bơm sục thau rửa máng: -Tác dụng: Máy bơm giúp sục rửa hệ thống máng không để cặn bẩn bám vào máng 2.9 Công tắc hẹn đóng mở mạch điện cho máy bơm sục rửa máng, cấp nguồn điện cho van xả điện từ hoạt động giúp thải hệ thống nước không đảm bảo vệ sinh máng: - Tác dụng: Người dùng hẹn thời gian sục rửa máng theo nhu cầu thực tế Khi cơng tắc đóng máy bơm van xả điện từ hoạt động, công tắc ngát máy bơm van xả điện từ ngừng hoạt động 2.10 Hệ thống rào chắn bảo vệ máng: - Hệ thống gồm rào chắn, mái che - Tác dụng: Bộ phận giúp bảo vệ máng nước để gia cầm không nhảy lên máng gây ô nhiễm nguồn nước uống đồng thời mái che có tác dụng khơng cho ánh nắng chiếu trực tiếp vào máng nước gây mọc rêu máng nước 2.11.Hệ thống xả thải : - Hệ thống gồm van xả có van xả điện tự động mắc nối song song với máy bơm điều chỉnh công tắc hẹn - Tác dụng: Bộ phận phục vụ việc thau rửa máng + Đối với van xả điện tự động: Khi cơng tắc hẹn đóng máy bơm sục rửa hoạt động đồng thời van xả tự động hoạt động nước bẩn máng tự động chảy vào bể lọc, nước chảy vào máng thay cho nước chảy + Khi cần tổng vệ sinh máng người dùng cần mở toàn van xả (cả van van tự đông) tồn hệ thống nước bẩn máng chảy bể chứa, hệ thống nước chảy vào máng thay cho nước chảy 2.12.Hệ thống lọc nước thải : -Hệ thống gồm bể chứa có hạt lọc, than hoạt tính,… -Tác dụng: Bộ phận giúp việc lọc tồn nước bẩn máng chảy xuống để đảm bảo nước chảy khỏi hệ thống nước không gây ô nhiễm môi trường (người dùng sản phẩm xây bể bioga chứa phân gà, nguồn nước thải để tận dụng khí ga sinh hoạt chăn nuôi) +Bể 1: (Bể lắng cặn): Nước thải máng chảy trực tiếp vào bể 1, sau lắng cặn nước theo ống nối chảy vào bể Đáy bể có hệ thống xả chảy vào bể bioga (người dùng xả cặn xuống bể bioga cần) + Bể 2: (Bể lọc) Nước (sau lắng cặn) bể chảy vào bể thẩm thấu qua hệ thống hạt lọc trở thành nước theo ống dẫn chảy mơi trường (người dùng dùng nước để tưới vườn) III Hoạt động hệ thống: Khi nước máng nước uống bị cạn hệ thống van phao tự động mở nước chảy vào máng để gia cầm uống (về mùa nóng gia cầm uống nguồn nước mát; mùa rét gia cầm uống nguồn nước ấm) Căn vào tình hình thực tế chủ trang trại thực việc hẹn hoạt động máy bơm sục rửa để đảm bảo nước máng cho gia cầm uống nước sạch, đảm bảo vệ sinh Khi cần cho gia cầm uống thuốc phòng dịch uống chất khoáng, chất điện giải chủ trang trại cần pha sẵn thuốc cho vào bình nối với đường cấp nước thuốc, khóa nguồn cấp nước nước thuốc chảy từ từ vào máng để toàn gia cầm uống Khi cần tổng vệ sinh máng chủ trang trại cho máy bơm sục rửa hoạt động mở tất van xả tồn máng thau rửa sẽ, nước thải lọc chảy khỏi hệ thống (chủ trang trại dùng nguồn nước để tưới cây) IV Kết luận dự án Điểm sản phẩm dự án so với sản phẩm sử dụng thực tế - Hệ thống tự động cung cấp nước uống cho gia cầm đầy đủ kịp thời, sẽ, vệ sinh Về mùa nóng gia cầm uống nước mát, mùa rét gia cầm uống nước ấm -Nước máng cho gia cầm uống nước sạch,vệ sinh (do máng tự động thau rửa hàng giờ, hàng ngày) - Hệ thống máng làm nhựa đảm bảo bền, trơn nhẵn dễ thau rửa cần so với máng làm bê tông - Nguồn nước thải xử lý chảy mơi trường làm giảm đến mức độ thấp yếu tố gây ô nhiễm môi trường chăn nuôi - Giá thành sản phẩm rẻ, hệ thống dễ chế tạo, dễ điều khiển hoạt động, phù hợp với điều kiện kinh tế nhận thức người dân nơng thơn Lợi ích sản phẩm - Giúp chủ trang trại người lao động chủ động cấp nước uống cho gia cầm nước máng nước uống gia cầm bị hết - Làm giảm nhân công, tăng suất lao động - Gia cầm cung cấp nguồn nước sạch, đảm bảo ấm mùa đông, mát mùa hè, từ làm tăng chất lượng sản phẩm, giảm yếu tố gây bệnh chăn nuôi - Trong mùa bệnh dịch, chủ trang trại cho tồn gia cầm uống nước thuốc tự động thông qua đường uống thuốc (hoặc người dùng cho gia cầm uống vitamin, chất điện giải hình thức tương tự) - Giảm đến mức độ thấp yếu tố gây ô nhiễm môi trường chăn nuôi gây Hướng phát triển sản phẩm - Sản phẩm áp dụng rộng rãi, đồng loạt chăn nuôi theo hình thức trang trại chăn ni theo hộ gia đình - Hệ thống áp dụng chăn ni gia súc chủ trang trại có nhu cầu (bằng cách thay đổi vật liệu làm sản phẩm, người dùng sử dụng vật liệu bền để phù hợp với đối tượng gia súc) D TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lý 6,7,8,9 Nhà xuất Giáo dục Cơ chế hoạt động, cách lắp đặt van phao Bách khoa website CK Bách khoa Ứng dụng công tắc hẹn tự động tắt website Sáng tạo Nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt cho nguồn nước website VN TECH Nguyên lý hoạt động van xả điện từ website DLC ... nhiều số khâu hoạt động chăn nuôi cịn làm thủ cơng, nhiều thời gian, cơng sức mà hiệu lại không cao đặc biệt khâu cấp nước uống cho gia cầm Ở khâu chúng em thấy chủ trang trại xây dựng hệ thống... thống ý tưởng thiết kế, vẽ sơ đồ thiết kế sản phẩm dự án; - Báo cáo với giáo viên hướng dẫn nội dung nghiên cứu, tình hình thực tế khảo sát ý tưởng xây dựng sản phẩm, sơ đồ thiết kế sản phẩm;... trang trại làm, tìm ưu nhược điểm * Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nhóm tiến hành nghiên cứu nội dung chương trình THCS thấy vận dụng kiến thức sau để thực hiện: +Vận dụng kiến thức môn Vật lý: