Световые величины и единицы освещенности

Определение освещенности в животноводческих помещениях (4 часа)

Цель занятия: з накомство с существующими методами расчета и определения освещенности, устройством и принципом работы применяемых для этой цели приборов.

Содержание занятия:

1. Световые величины и единицы освещенности.

2. Определение естественной освещенности.

3. Правила измерения.

4.Определение искусственной освещенности.

5. Искусственные источники ИК и УФ-лучей

Материальное обеспечение:

1.люксметры;

2.яркометр.

Световые величины и единицы освещенности

Все лучи солнечной радиации (видимые, инфракрасные и ультрафиолетовые) обладают бактерицидностью, способствует заживлению ран. Вместе с тем солнечный свет активизирует обмен веществ в организме предупреждает рахит у молодняка под воздействием солнечного света улучшается витаминные свойства кормов. Поэтому нормированным совещание животноводческих и птицеводческих помещений является существенным фактором для сохранения здоровья, высокой продуктивности воспроизводительной способности животных.

Международным соглашением на основе результатов физиологических работ установлена по отношению к видимым глазу излучениям следующая физическая система световых величин и единиц.

Световой поток -часть потока лучистой энергии которая воспринимается глазом как световое ощущение. За единицу светового потока принята условная единица люмен (лм), которая испускается полным излучателем (абсолютно черным телом) при температуре затвердевания платины с площади в 5305 десятимиллиардных квадратных метров.

Сила света -пространственная плотность светового потока,излучаемого источником в определенном направлении. За единицу силы света принята кандела (кд) - сила света точечного источника, который испускает световой поток в 1 лм.

Освещенность -поверхностная плотность падающего светового потока, или отношение светового потока к площади освещаемой им поверхности. За единицу освещенности принимают (лк) - освещенность поверхности, которая получает равномерно распределенный световой поток в 1 лк на площади в 1 м².

Яркость освещения -отношение силы света к площади светящейсяповерхности, выраженный в квадратных метрах. За единицу яркости прини-мают канделу на 1 м² (Kд/м²).

Лучистая энергия солнца - источник жизни на земле растительных и животных организмов, важнейший фактор окружающей среды. Спектральный состав солнечной радиации (у поверхности земли, при высоте стояния солнца 40 - по Н. П. Калитину): инфракрасные лучи - 59%, световые (видимые) - 40% и ультрафиолетовые - 1% всей энергии.

Свет оказывает разнообразное влияние на все функции животного организма, что проявляется в виде теплового, светового и химического воздействия. Видимые световые лучи позволяют животным ориентироваться в пространстве, различать окружающие предметы, находить корм.

Солнечный свет непосредственно воздействует на нервную и половую системы, стимулируя гонадотропную функцию гипофиза и других органов. У птицы, крупного рогатого скота, лошадей и свиней весеннее удлинение светового дня, увеличение напряженности солнечной радиации вызывает усиление секреции половых желез и, следовательно, половой активности. Для коз и большинства пород овец это влияние обратное: их половая активность наиболее выражена при коротком световом дне и невысокой по сравнению с летом температурой наружного воздуха, поэтому эти животные приходят в охоту осенью.

Установлено, что недостаток света вызывает глубокие, нередко необратимые, качественные изменения в половых железах у растущих животных (в период роста и полового созревания), а у взрослых животных приводит к снижению половой активности и оплодотворяемости и может вызвать бесплодие.

Зимой при недостаточном освещении у животных наблюдается «световое голодание», которое выражается в ухудшении самочувствия, снижении продуктивности и естественной резистентности организма, увеличении бесплодия. Все это затрудняет работу животноводов. Чтобы максимально снизить «световое голодание», животных следует размещать в светлых помещениях. Создание благоприятного светового режима имеет особо важное значение на крупных фермах и животноводческих комплексах, где животные круглый год находятся в помещениях. Естественное освещение следует предусматривать во всех помещениях, предназначенных для содержания животных и работы обслуживающего персонала.

Естественное освещение нормируют гемотермическим или светотехническим методами.

Чаще всего в практике строительства животноводческих ферм и птицефабрик находит применение гемотермический метод, в основе которого лежит определение светового коэффициента. Последний выражает отношение площади окон к площади пола. Этот коэффициент колеблется от 1:8 до 1:20. Так, для коровников и зданий для молодняка при беспривязном содержании этот коэффициент равен 1:12-1:15, для телятников - 1:10-1:15, для хряков-производителей и супоросных свиноматок - 1:10, для откормочного поголовья свиней - 1:20, для птицы - 1:10, для бройлеров - 1:20.

Светотехнический метод служит для измерения силы света, освещенности помещений и интенсивности наружного освещения с помощью приборов фотометров или люксметров.

Сила света определяется в люксах (лк), которые характеризуют освещенность поверхности в 1 м² световым потоком в 1 люмен. Люменсветовой поток характеризуется испускаемым полным излучением, абсолютно черным телом при температуре затвердевания платины с площади 5305 десятимиллиардных квадратного метра.

Рисунок 1 - Люксметр

Объективный люксметр Ю-117 (рис. 1) состоит из чувствительного к свету селенового фотоэлемента, стрелочного гальванометра, которые соединены гибким проводом, шкалы отградуированной в люксах и светофильтров разной плотности или шунтов сопротивления. Гальванометр имеет зеркалюную шкалу, разделенную на 50 делений, представленную тремя диапазонами измерений освещенности (лк): 0-25, 0-100,0-500. При сильной интенсивности освещения (более 500 лк) на корпус фотоэлемента надевают матовые светопоглотители, которые позволяет увеличить пределы в 100 раз, т.е. до 50000 лк. Когда используется поглотитель, цифровую величину умножают на 100.

При измерениях искусственной освещенности в помещениях с люминесцентными лампами ЛД показатель люксметра необходимо умножить на поправочный коэффициент 0,9, лампами ЛБ – на коэффициент 1,15, а обычными лампами накаливания – на коэффициент 0,8.

Правила измерения: Прибор устанавливают строго горизонтально на исследуемой поверхности. Фотоэлемент соединяют с гальванометром и открывают на короткое время, чтобы избежать его порчи от излишнего воздействия световых лучей. В случае зашкаливания стрелки гальванометра применяют светофильтры или меняют положение переключателя пределов измерений. По углу отклонения стрелки и делениям шкалы определяют интенсивность освещения в люксах. Окончив измерения, фотоэлемент отключают от гальванометра и экранируют пластинкой, не пропускающей свет.

Замеры освещенности проводят три раза в сутки (в 10, 13 и 16 часов) на улице и в помещениях в местах зон размещения животных (в каждом ряду стойл или станков и в центре здания), на полу и на высоте 0,5-1,6 м от пола. При клеточном содержании птицы – в кормушках на уровне наружного, среднего и верхнего ярусов батареи.

Для определения искусственного освещения подсчитывают число ламп в помещении и устанавливают их общую мощность в ваттах. Эту величину делят на площадь помещения (м²) и находят удельную мощности в ваттах на 1 м² (Вт/м²). Затем удельную мощность ламп умножают на коэффициент (е) (табл. 1), обозначающий количество люксов, которому соответствует удельная мощность равная 1 Вт/м², в итоге получают освещенность в люксах.

Таблица 1. Величина коэффициента «е» для перевода Вт/м² в люксы

Пример: площадь откормочного поголовья крупного рогатого скота1000 м², освещается помещение 80 лампами накаливание 100 Вт.

Удельная мощность = 80 х 100 = 8 Вт/м²

Освещенность будет равна 8 Вт/м² х 2,5 (из табл. 6 - значение коэффициента «е») = 20 лк

Нормы искусственной освещенности на уровне кормушек - от 20 до 300 лк.

В практике строительства и эксплуатации помещений для сельскохо-зяйственных животных различают естественную и искусственную освещен-ность (табл. 2).

Таблица 2. Нормы естественного и искусственного освещения животноводческих помещений