Обґрунтування конструкції світильника

Птахівництво - динамічна галузь сільського господарства України, що розвивається. Обсяг виробництва курячих яєць постійно зростає, при цьому більшість яєць була вироблена в пташниках закритого утримання з використанням ламп розжарювання для технологічного освітлення. Очевидно, що з боку птахофабрик, з'явився виразний попит на модернізацію системи освітлення пташників.

Існуючі системи технологічного освітлення пташників промислової череди курей-несучок не забезпечують оптимальної освітленості годівниць ярусів клітинної батареї. Дотепер існують різні думки в оцінці ефективності застосування ламп розжарювання, люмінесцентних ламп і світлодіодів для технологічного освітлення пташників промислової череди курей-несучок, в оцінці оптимальної освітленості годівниць клітинних батарей в період про­дуктивності птаха. Залишаються недостатньо з'ясованими питання впливу рівня середньої освітленості годівниць у період яйценосності на продуктивність курей-несучок різних кросів[8]

Світлодіодне освітлення, особливо тепло-білого кольору, найбільше близько по спектру випромінювання його впливу на продуктивність курей-несучок до ламп розжарювання. Світлодіоди, незважаючи на високу вартість, за багатьма показниками перевершують люмінесцентні лампи. У зв'язку із цим питання дослідження й обґрунтування ефективності технологічного світлодіодного освітлення пташників промислової череди курей-несучок є своєчасними та актуальними [9].

Дослідження та обґрунтування ефективності технологічного світлодіодного освітлення пташника промислової череди при закритому утриманні курей-несучок у багатоярусних клітинних батареях, що забезпечує оптимальну освітленість годівниць та підвищення продуктивності птаха.

Дослідження в пташниках промислової череди курей-несучок проводилися у двох типових пташниках промислової череди на 50 тисяч курей-несучок агрофірми "Борки", Харківської області за період 595 днів (з 1 березня 2011 року по 16 жовтня 2012 року), з однаковими чотирьохярусними клітинними батареями «Тех-на» ТБК-В (Україна). При цьому в пташниках-А, використовуються світильники НСП02 з лампами t LозжаFювання БК60, у пташнику-В -світильники Comtech Fluoresceпі іпе Ь26/840 G13 з люмінесцентними лампами.

Проведені за весь період спостережень виміру освітленості годівниць яусів клітинних батарей у пташниках -А і В показали, що:

- фактична середня освітленість годівниць відповідає рекомендованим значенням діапазону освітленості тільки на другому ярусі клітинної батареї;

- система технологічного освітлення з люмінесцентними лампами (пташник-В) забезпечує менший розкид відносної середньої освітленості першого й четвертого ярусів клітинної батареї (Е_СЄр.мін.=0,55 і Е_сер.макс.=1,80) у порівнянні з КЛЛ (пташник-А) - Е_Сер.мш=0,60 і Е_Сер._Макс=3,50;

- середня нерівномірність освітлення годівниць по всіх ярусах клітинної батареї перевищує рекомендовані значення на 8,0 % для системи освітлення з лампами розжарювання (пташник-А) і на 6,0 % для системи висвітлення з люмінесцентними лампами (пташник-В).

Порівняльна оцінка ефективності застосування ламп розжарювання й люмінесцентних ламп проведена по пташниках А і В. Реєструвалися два фактори: кількість знесених яєць та сумарні витрати на обслуговування й експлуатацію технологічного освітлення за період спостережень. За значеннями добових показників розраховувалися Отримані результати показали, що сумарні витрати на систему освітлення з лампами розжарювання більш ніж в 4,6 рази перевищу-ють витрати на систему освітлення з люмінесцентними лампами, що підтверджує низьку енергоефективність ламп розжарювання в порів­нянні з люмінесцентними лампами;

Оцінка впливу середньої освітленості годівниць по ярусах клі­тинної батареї в період яйценосності на тижневу продуктивність ку-рей-несучок проведена в пташнику А протягом 63 тижнів: з початку яйцекладки (16 тиждень) до вибою (78 тиждень). Результати приведені на (рис. 3.7).[8 ]

Рис. 3.7. Динаміка зміни тижневої продуктивності курей-несучок.

Отримані результати вимірів та їх обробка показали, що тижнева продуктивність курей-несучок у період яйценосності на кожному з ярусів клітинної батареї визначається в основному, віком птаха, а отримана залежність продуктивності курей-несучок від їхнього віку узгоджується з типовою кривою.

Таким чином, обробка даних показує, що:

- добова продуктивність курей-несучок - незалежна випадкова величина, а сезонна продуктивність за період яйценосності по кожному ярусу клітинної батареї, як сума незалежних однаково розподілених випадкових величин, має закон розподілу, близький до нормального;

- оптимальною середньою освітленістю годівниць для існуючих умов утримання курей-несучок з імовірністю Р = 0,90 слід раху-вати, як середню освітленість другого ярусу клітинної батареї 10,00±1,05 лк, що забезпечує максимальну середньо-сезонну продук-тивність птаха за період яйценосності.

Тому для створення необхідного світлового поля світлодіодного світильника з лінійками точково-спрямованих джерел світла були прийняті вихідні положення та основні допущення для параметрів даного світильника, а саме:

- світильник розташований паралельно годівницям над проходом у середині між клітинними батареями;

- світильник має довжину, рівну довжині клітинної батареї;

- світильник містить у собі кілька лінійок точково-спрямованих джерел світла;

- осьова сила світла кожної лінійки точково-спрямованих джерел світла направлена на годівниці освітлюваного ярусу клітинної батареї;

- кожне точково-спрямоване джерело світла має круглосиметричний світлорозподіл та криву сили світла, рівну

(3.1)

де - осьова сила точкового джерела світла, кд; а - кутміж напрямком осьової сили світла та напрямком на освітлювану точку робочої поверхні, град.; Іа - сила світла точкового джерела світла в напрямку кута а, кд; т - показник ступеня, в.о.

Теоретичні дослідження в поперечній площині симетрії показа-ли, що обрана модель світильника з лінійками точково- спрямованих джерел світла дозволяє:

- визначити для кожного ярусу клітинної батареї кут напрямку сили світла лінійки, при якому оптимальній освітленості на годівниці клітинної батареї відповідає мінімальне значення сили світла;

- отримати узагальнену математичну формулу для знаходження оптимальної висоти Н_опт підвісу світильника (у метрах) для багатоя-русної клітинної батареї, яка визначена методом найменших квадратів. Загальне вираження для ярусів і= 2...5 має вигляд

(3.2)

Теоретичні дослідження освітлення годівниць багатоярусної клітинної батареї в поздовжній площині симетрії показали, що обрана модель світильника з лінійками точково-спрямованих джерел світла дозволяє:

- розрахувати максимальне Е_тах і мінімальне Е_тіп значення осві­тленості (у люксах) на годівниці уздовж ярусу клітинної батареї, середню освітленість (у люксах) і нерівномірність освітлення (у в.о.) уздовж годівниці;

- визначити залежність світлотехнічно вигідної відстані між точковими джерелами світла в лінійці світильника від показника ступеня моделі кривої сили світла точкового джерела світла

(3.3)

- для будь-якого значення показника т, який забезпечує достатню точ­ність і вірогідність розрахунків освітленості годівниць уздовж ярусу клітинної батареї при обліку найближчих до розрахункової точки ше-сти точкових джерел світла.

Новим в запропонованій конструкції світильника є те, що профіль виконаний у формі напівциліндра, а зміна форми кривої сили світла світильника досягається зміною числа світлодіодних лінійок, зміною їх місця положення на профілі та зміною кількості світло діодів, розташованих на них лінійно, рівномірно та паралельно осі напівциліндра. Дана конструкція світлодіодного світильника дозволяє забезпечити оптимальну середню освітленість годівниць на всіх ярусах клітинних батарей.

Запропонована конструкція світлодіодного світильника для освітлення багатоярусної клітинної батареї закритого утримання курей-несучок промислової череди, (Рис. 3.8) що дозволяє забезпечити оптимальну середню освітленість годівниць та необхідну нерівномірність освітлення уздовж годівниць на всіх ярусах клітинної батареї при цьому значно знизити енергозатрати.

Рис. 3.8. Конструкція світлодіодного світильника: а - вид сперед–; б - вид знизу; 1 - світлодіодна лінійка; 2 - радіаторні решітки; 3 - світлодіод; пофіль світильника;4 - блок живлення - радіаторні решітки; 5 - піставка основи; 6 - оптично прозора кришка; 7 пофіль світильника; 8- торцева кришка.