Güneş enerjisi destekli elektrikli yem karma makinesi prototipinin geliştirilmesi

Abstract

Tarımın bir kolu olan hayvancılık ülke ekonomisinde gelişmeyi canlandırıcı etkiye sahip olması bakımından stratejik bir öneme sahiptir. Hayvan sayılarının artmasıyla birlikte yetiştiricilikte kullanılan teknikler de hızla gelişmiştir. Çalışmanın amacı, enerji fiyatlarının yüksekliği ve ülkemiz hayvancılık sektörünün potansiyeli göz önüne alınarak, hayvan kapasitesi az olan işletmeler için; güneş enerjisi destekli elektrikli yem karma ve dağıtma makinesinin tasarımının ve imalatının yapılmasıdır. Sistemin tasarımı 3 boyutlu Solidworks (deneme sürümü) programıyla gerçekleştirilmiş ve imalat bu tasarıma göre yapılmıştır. Sistem, 800 watt gücünde DC motor tahrikli diferansiyel, 4 hayvanın yemini hazırlayabilen 0,75 m³ kapasiteli yem karma haznesi, 1,5 kW gücünde elektrik motoru ve 1/40 çevrim oranına sahip redüktör içermektedir. Bunların hareketi için gerekli olan enerjiyi sağlamak amacıyla 1 adet 250 watt güneş paneli, 2 adet 12 V gücünde akü ve 1 adet dönüştürücü kullanılmıştır. Hayvan yemi, güneş enerjisi kullanılarak akülerin gün içinde şarj edilmesiyle hazırlanmıştır. Makine hem saha çalışmalarında hem de laboratuvar denemeleriyle test edilmiştir. Şarj süresi, deşarj süresi, ileri ve geri makine yürüme hızı, saatlik akım değerleri belirlenmiştir. Bunların yanında, alan denemelerinde süt sığırcılığı için yoğun olarak kullanılan yem rasyonları göz önüne alınarak yem yükleme ve karıştırmanın yaklaşık 25 dk, boşaltma süresinin ise yaklaşık 2 dk olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, makinanın haziran ayı şartlarında güneşlenme süresinde sabah ve akşam yemlerini başka enerjiye ihtiyaç olmadan yeterli homojenlikte karıştırıp dağıtabildiğini ortaya koymuştur.

Livestock production, a branch of agriculture, has strategical importance due to its refreshing effect on country economy. The techniques used in breeding has progressed rapidly with the increasing number of animals. The aim of the study is to design and manufacture of a solar energy assisted electrical feed mixer for the low capacity farms, considering the potential of the livestock sector and the high cost of energy. The design of the system was performed using 3-D Solidworks (trial version) programme and the manufacture was done according to this design.The system consists of a differential with 800 W motor, a feed mixer tank with a capasity of 0.75 m³ which is capable of preparing the feed of four animals, electrical motor with 1.5 kW power and gearbox with i=1/40. To supply the energy needed for the movement, 1 solar panel of 250 watt, 2 batteries of 12 V and 1 inverter were used. The feed was prepared using the solar energy by charging the batteries during daylight. The machinery was tested both in field trials and with the laboratory tests. Charging time, discharge period, the speed of back and forward movement, hourly current values were tested. Besides, taking the feed rations most used in cattle breeding into consideration, feed loading and mixing time were about 25 minutes, discharging value was about 2 minutes. The results have shown that the machinery was capable of mixing the morning and night feeds homogenously in climatic conditions of June, without any other energy requirement.