Энергоэффективные светодиодные системы освещения


Энергоэффективные светодиодные системы освещения

Вакуленко Ю.А. канд. с.-х. наук, докторант Национальный университет биоресурсов и природоиспользования Украины (г. Киев)


Анализ мировой литературы и отечественных исследований последних лет позволяет сделать вывод, что яичные куры современных высокопродуктивных кроссов более чувствительны к свету.


В промышленных условиях птица обычно содержится при искусственном освещении и очень восприимчива к его изменениям. Особенно ярко это проявляется в периоды полового созревания и яйцекладки, что птицеводы обязательно учитывают, составляя программы освещения. Осветительные установки должны обеспечивать равномерную освещенность и возможность ее изменения в широком диапазоне. Выбор ламп и вариантов освещения определяют в соответствии с физиологическими особенностями птицы и оптимальным соотношением между затратами на электроэнергию и производительностью [4].


В настоящее время с введением новой технологии содержания животных наблюдается все большая изоляция их от природной среды, поэтому возрастает роль искусственного света и осветительных установок.


До недавнего времени в птицеводстве наиболее распространенными источниками света были лампы накаливания и традиционные люминесцентные лампы. Каждые из них имеют свои преимущества и недостатки.


Для искусственного освещения применяют лампы накаливания, излучение которых на 10-40 % состоит из видимого света. Их положительными показателями являются: небольшие размеры, простота устройства, небольшая стоимость. В то же время недостатками ламп накаливания: сравнительно небольшая световая отдача; большая яркость раскаленных нитей, которые отрицательно действуют на зрение; сравнительно короткий срок службы (800-1000 ч) и значительная энергоемкость [3,9].


К этому следует добавить, что во многих странах реализуется программа запрета применения в качестве источников света - ламп накаливания [15].


Люминесцентные лампы, в связи с более длительным сроком их эксплуатации и большую светоотдачу, в сравнении с лампами накаливания привлекают все большее внимание птицеводов. По некоторым данным в мире на люминесцентные лампы приходится около 70 % всех источников искусственного света. [8]. Они дают возможность уменьшить расходы электроэнергии в 3-5 раза по сравнению с лампами накаливания [11].
При изучении влияния ламп накаливания, натриевых ламп высокого давления и люминесцентных ламп белого света на рост и развитие индюшат и бройлеров существенных преимуществ тех или других источников света установлено не было, однако при применении последних двух типов ламп достигалась значительная экономия электроэнергии [16].


Использование люминесцентных ламп сначала диктовалось из соображения энергосбережения, но изучение их использования показало более высокую их эффективность в формировании продуктивных показателей птицы [14].


По данным С.В. Кульбабы применение в системах освещения птичников для содержания кур-несушек компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) мощностью 16 Вт и температурой цвета 2700 К, позволило снизить затраты электроэнергии на освещение из расчета на единицу продукции в 3,1 (при размещении ламп на расстоянии 3 м) и 6,2 раза (расстояние между лампами 6 м). Но помимо экономии электроэнергии это позволило  повысить яйценоскость, массу яиц и сохранность птицы [6].


Кроме того, по своему спектральному составу люминесцентный свет ближе к естественному (дневному). Причем, светоотдача люминесцентных ламп в три раза выше, чем ламп накаливания [13].


Когда индюкам предоставляли возможность выбора помещений с освещением лампами накаливания или люминесцентными лампами белого света, они отдавали предпочтение помещениям с освещением люминесцентными лампами, вероятно потому, что спектр их света более близок к дневному свету [17].


Однако люминесцентным лампам присущий ряд существенных недостатков: во-первых, при их использовании трудно регулировать уровень освещенности в помещениях, те же методы, которые предлагаются, приводят к уменьшению срока службы ламп. Во-вторых, люминесцентным лампам присуще мерцание, (до 100 раз в секунду), что может вызвать у животных так называемый стробоскопический эффект, который негативно влияет на их физиологическое состояние. В-третьих, люминесцентные лампы содержат некоторое количество такого опасного вещества, как ртуть, поэтому порядок утилизации перегоревших ламп строго регламентируются действующим законодательством. За несоблюдение норм законодательства предприятия подвергаются штрафным санкциям, величина которых может даже превышать стоимость сэкономленной электроэнергии.


Известно, что в помещениях для клеточного и напольного содержания кур искусственное освещение существенно влияет на технико-экономические показатели производства.


Ни в одной отрасли животноводства использование света не приобрело такого значения, как в птицеводстве, где освещение птицы является одним из наиболее энергоемких технологических процессов, на долю которого приходится около 50 % всей потребляемой электроэнергии. Птицеводство несет большие экономические затраты, связанные с интенсификацией технологии кормления и содержания птицы.
Так, например, при использовании ламп накаливания на освещенность приходится 45-48 % от всех затрат электроэнергии, что в промышленных условиях содержания кур-несушек составляет 70-100 тыс. кВт-ч в год [9,10].


Значительные затраты электроэнергии на освещение и ее постоянный рост цен на электроэнергию не менее чем на 10 % каждый год, заставляют ученых и производственников заняться поиском эффективных энергосберегающих источников освещения. [9].
В условиях жесткой конкуренции владельцы сельхозпредприятий вынуждены серьезно подходить к выбору систем освещения, просчитывать возможные последствия ни на один год вперед.


Современная система освещения птичника должна соответствовать современным требованиям к энергосбережению, а также соответствовать технологическим требованиям содержания соответствующих кроссов [1].


В последнее время светильники на основе светодиодов находят все большее применение в различных областях народного хозяйства, птицеводство тоже не является исключением.


На сегодняшний день, повышенное внимание к светодиодам как наиболее энергоэффективных источников света. Они дают возможность уменьшить расходы электроэнергии на 85 % - по сравнению с лампами накаливания и до 50 % - по сравнению с люминесцентными лампами, кроме того дольше срок их работы (более 50000 часов, т. е. почти в 50 и 5 раз соответственно больше, чем у ламп накаливания и люминесцентных), устойчивость к многократным включениям и выключениям, противопожарная и электрическая безопасность (низкое напряжение - обычно 12-36 В). Другими преимуществами светодиодных систем освещения является возможность регулирования уровня освещенности от «0» до номиналу, получения света любого спектра, отсутствие в составе токсичных веществ, отсутствует эффект мерцания [5,7,12].


В сельском хозяйстве, как одной из наиболее энергоемких отраслей, применение светодиодных систем наиболее актуально, поскольку позволяет снизить себестоимость продукции.


Установка систем светодиодного освещения Российской компании «Техносвет групп», только за счет снижения энергопотребления, окупается в течение одного года при замене ламп накаливания и двух лет - люминесцентных ламп. Это снижает себестоимость продукции, повышает ее конкурентоспособность и рентабельность производства.


Как подтвердили научные исследования проведенные в ВНИТИП, применение светодиодных источников света позволяет существенно повысить показатели продуктивности птицы. В частности, при использовании нового способа локального освещения светодиодными светильниками белого теплого спектра (2700-3500 К) в корпусах для содержания кур-несушек промышленного стада с клеточной технологией, сохранение поголовья повышается на 2,8-4,6 %, яйценоскость на начальную и среднюю несушку - соответственно на 9,8-16 и 9,1-12,6 %. При этом затраты корма на 10 яиц и на 1 кг яичной массы снижаются на 8,6-11,7; 10,9-12,7 % соответственно [2].


Украина не стоит в стороне от пути развития светодиодной техники.


Институтом птицеводства НААН совместно с ООО ТРВК «Око» разработана единая на это время отечественная система светодиодного освещения для птицеводческих и животноводческих помещений. Испытания системы в птичнике для содержания индюков показало ее высокую надежность работы в широком диапазоне температуры и влажности воздуха, при высоких уровнях содержания пыли и газов. Разработанная  система обеспечила снижение расходов электроэнергии на освещение в птичнике по сравнению с лампами накаливания в 8,2 раза по сравнению с люминесцентными лампами в 2,7 раза. Было отмечено также тенденцию к положительному влиянию светодиодного освещения  на продуктивные показатели индюков [10].


Сохранение энергии обходится экономике значительно дешевле, чем увеличение ее производства. Отсюда и повышенное внимание ученых к исследованию светодиодов как наиболее энергоэффективных источников света на сегодняшний день.


Литература:
1. Гречанов О.П. Економія має бути перспективною /О.П. Гречанов // Сучасне птахівництво. – 2006.  – № 7. – С. 18.
2. Гладин Д.  Светодиодное освещение: только преимущества / Д. Гладин // Животноводство России. – 2012. - № 9. – С. 62-64.
3. Кузнецов А.Ф. Гигиена содержания животных / А.Ф. Кузнецов. –  Москва, 2003. –  С. 31-37.
4. Казаков А. Световой период при выращивании кур-несушек / А. Казаков, И. Седов // Птицеводство. – 2008. № 9. – С. 41.
5. Кавтарашвили А.Ш. Эффективность светодиодного локального освещения при производстве инкубационных и пищевых яиц кур / А.Ш. Кавтарашвили,  Е.П. Новоторов, Д.М. Гладин // Сучасне птахівництво. – 2012. - № 2 (111). – С. 6.
6. Кульбаба С.В. Вплив нових систем та джерел освітлення на зоотехнічні показники утримання курей-несучок / С.В. Кульбаба // Спеціальне птахівництво. – 2004. - № 12. – С. 11.
7. Лямцов А.К. Компктные люминесцентные и светодиодные лампы для птичников / А.К. Лямцов, К.М. Гришин, В.В. Малышев // Сел. Механизатор. – 2012. - № 5. – С. 28-29.
8. Мельник В.О. Світлодіодне освітлення / В.О. Мельник // Наше птахівництво. – 2010. - № 4. – С. 26.
9. Мельник В.О. Різні кури – різне світло / В.О. Мельник // Наше птахівництво. – 2010. - № 1. – С. 23-26.
10. Мельник В. О.  Вплив світлодіодного освітлення на зоотехнічні показники утримання  індиків батьківського стада  / В. О. Мельник // Птахівництво: між-від. тем. наук. зб. ІТ НААН. – Х., 2012. – Вип. 69. – С. 98–106.
11. Мельник В.О. Світлодіодне освітлення /В.О. Мельник // Наше птахівництво. – 2012. - № 1. – С. 30-32.
12. Мельник В.О. Сучасна наука щодо впливу світла на птицю / В.О. Мельник // Птахівництво: між-від. тем. наук. зб. ІТ НААН. – Х., 2013. -  Вип.  – № 69.  –  С. 205-212.
13. Савченко П.И. Люминесцентные лампы служат дольше / П.И. Савченко, И.Н. Земляной, И.В. Марченко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1997. - № 11. – С. 12-13.
14. Тихомиров А.В. Перспективные направления снижения энергоемкости производства продукции животноводства / А.В. Тихомиров // Техника в сельском хозяйстве. – 2000. - № 5. – С. 13-15.
15. Фисинин В.И. Революционный этап в освещении птицеводческих помещений / В.И. Фисинин, А.Ш. Кавтарашвили, Е.Н. Новоторов //РосВетИнформ. – 2011. - № 5. – С. 23-25.
16. Manser  C.E.  Effects of lighting on the welfare of domestic poultry: a  review  / C. E. Manser // Animal Welfare. –1996. – Vol. 5. – P . 341-360.
17. Sherwin C.M.  Domestic turkeys are not averse to compact fluorescent lighting  / C. M. Sherwin //  Appl. Anim. Behav. Sci. –1999. –Vol. 64. –P. 47-55.


04.06.2015
4145

Статьи партнеров

Дэвид Харрингтон, руководитель отдела птицеводства, Delacon Biotechnik GmbH, Австрия. www.delacon.com [ http://www.delacon.com ] С ростом населения планеты возрастает и п...

13.05.2021
177

А.Б. Гущева-Митропольская, Технический специалист ООО «Эвоник Химия» Н.А. Дзядзько, Технический специалист Evonik Operations GmbH По материалам AMINOTec, Edition 1, Novembe...

22.04.2021
2751

В. А. Афанасенко, технический специалист по птицеводству компании Каргилл Прибыль может и не единственная, но точно неизменная цель любого бизнеса, в том числе и в мясном ...

20.04.2021
2749

Микотоксины являются одними из наиболее важных стрессовых факторов, вызываемых кормлением, которые влияют на продуктивность птицы. Негативные последствия от микотоксикозов весьма...

31.03.2021
2810

Доктор Сюзанна Ротштейн (Dr. Susanne Rothstein), Biochem В современном производстве яиц основное внимание уделяется повышению продуктивности птицы и обеспечению производства...

25.03.2021
7568

Майк Хинрих, компания Biochem, Германия Одна из основных проблем в кормопроизводстве — загрязнение растительного сырья (в поле или при хранении) плесневыми грибами и их мета...

23.03.2021
10778

Технический специалист по птицеводству ООО Провими (Каргилл) Навицкий Андрей Владимирович Многие специалисты  птицефабрик сталкиваются с отставанием в росте и низкой ...

16.02.2021
3313

Бернард ЛАНДВЕР, доктор, старший специалист по кормлению животных Компания Biochem, Германия. Незаменимые микроэлементы, такие как Zn, Mn, Cu и Fe, участвуют в широком спе...

01.02.2021
3155

Зевакова В.К., руководитель технического отдела по птицеводству, ООО «Провими» (Каргилл). Выращивание птицы без антибиотиков - это одна из основных задач российского птице...

28.01.2021
3390

Рубен КРЕСПО, Бастиан ХИЛЬДЕБРАНД, доктор наук Компания Biochem, Германия В последние десятилетия в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы широко применяют различ...

28.01.2021
3050

Кристоф Боствиронуа (Christophe Bostvironnois), менеджер по глобальным продуктам Жан-Кристоф Боден (Jean-Christophe Bodin), технический менеджер по продукции Джон Шлейфер (Jo...

14.01.2021
3106