Технические характеристики светильников для скотобоен

Справочник:
1. Проектирование освещения для крупного рогатого скота
2. Технические требования к освещению загонов для крупного рогатого скота
3. Управление и эффективность освещения для крупного рогатого скота
4. Измерение и соответствие нормативам
5. Эксплуатационные преимущества
6. Заключение

Введение: 

Техническая спецификация для освещения скотобоен (T/SZFAA 06-2021) , выпущенная Ассоциацией сельскохозяйственной промышленности Шэньчжэня (SZFAA), содержит научно обоснованные требования к искусственному освещению в животноводческих комплексах. Этот стандарт устанавливает подробные критерии для освещения скотобоен и коммерческих молочных ферм , гарантируя, что при проектировании освещения приоритет отдаётся биологии животных, энергоэффективности и практичности эксплуатации.

При правильном внедрении эти системы освещения улучшают условия содержания скота, его воспроизводство и продуктивность в молочном, мясном и племенном животноводстве, что делает их неотъемлемой частью современного животноводства.

1. Проектирование освещения, ориентированное на крупный рогатый скот

Традиционные показатели освещения (например, люксы и люмены) ориентированы на человека и недостаточны для скота. Освещение в загонах для скота должно проектироваться с учётом особенностей зрения коров.

В основе стандарта лежат ключевые биологические идеи:

• Спектр зрения крупного рогатого скота:
  крупный рогатый скот воспринимает свет в диапазоне  370–650 нм с пиковой чувствительностью при  450 нм (синий)  и  554 нм (оранжево-жёлтый) . Они плохо воспринимают красный свет (>650 нм) и имеют пониженную чувствительность в зелёном диапазоне (495–525 нм).

• Показатели освещения, характерные для крупного рогатого скота:

• CaPF (поток фотонов крупного рогатого скота):  общий выход фотонов (мкмоль/с, 370–650 нм)

• CaPFD (плотность потока фотонов крупного рогатого скота):  плотность фотонов на целевых поверхностях (мкмоль/м²·с)

• CaQE (квантовая эффективность крупного рогатого скота):  эффективность преобразования энергии в фотоны (≥1,5 мкмоль/Дж)

Сосредоточившись на этих показателях,   можно оценить коммерческие осветительные приборы для молочных ферм на предмет их истинной биологической эффективности, а не полагаться только на зрительные стандарты человека.

2. Технические требования к освещению скотопрогонов

Высококачественные светильники для скотозагонов должны соответствовать строгим техническим требованиям, чтобы гарантировать как благополучие животных, так и долгосрочную эффективность эксплуатации. Одним из важнейших аспектов является спектральное качество . Системы освещения должны обеспечивать непрерывный спектр в диапазоне 370–650 нм, избегая резких или изолированных спектральных пиков, которые могут нарушить зрение животных. 

По этой причине в качестве основного источника спектра рекомендуются белые светодиодные светильники с цветовой температурой от 3500 до 5500 К. В некоторых случаях для ночного осмотра людей можно использовать дополнительный красный свет, но его применение следует проводить только при наличии научных доказательств, чтобы избежать нарушения физиологии крупного рогатого скота.

Другим важным фактором является управление фотопериодом . Исследования показывают, что длинный фотопериод дня (LDPP) продолжительностью более 12 часов (обычно от 16 до 18 часов) идеально подходит для дойных коров, поскольку он максимизирует надои и улучшает потребление корма. В отличие от этого, сухостойным коровам полезен короткий фотопериод дня (SDPP) продолжительностью менее 12 часов. Для минимизации стресса переходы освещения должны быть постепенными, имитируя естественный рассвет и закат в течение 30–60 минут. Резкие циклы включения и выключения света категорически не приветствуются, поскольку они могут негативно повлиять на поведение животных и общую продуктивность.

Правильное распределение и равномерность освещения также важны в помещениях для содержания крупного рогатого скота. Уровень равномерности освещения у кормушек должен быть не менее 0,8 на участке размером 1,5 × 2 м, а в целом в коровнике – не менее 0,7. Для этого светильники должны обеспечивать угол рассеивания света не менее 90°, обеспечивая равномерное освещение без ярких точек и теней, которые могут вызывать стресс у животных.

Кроме того, мерцание и фотометрические характеристики играют решающую роль в обеспечении комфорта животных и надежности системы. Системы освещения скотозагонов должны иметь индекс мерцания не более 3% в диапазоне частот 125–250 Гц. Они также должны обеспечивать стабильную работу в течение длительного времени: поток фотонов должен поддерживаться не менее 70% после 50 000 часов работы, а световой поток — не менее 90% от номинального начального значения.

Наконец, долговечность — определяющая характеристика высокопроизводительных светильников для коммерческих молочных предприятий. Все светильники должны иметь степень защиты не менее IP66 от пыли и влаги, а для зон, подверженных частой уборке, например, для промывки, требуется класс защиты IP69K. Материалы должны быть устойчивы к коррозии, вызываемой аммиаком, нитратами и солями, что подтверждается 200-часовым испытанием в солевом тумане, а также выдерживать длительное воздействие 3% раствора аммиака при температуре 35 °C в течение не менее трёх месяцев без ухудшения характеристик.

3. Контроль и эффективность  освещения животноводческих помещений

Эффективные системы управления делают освещение скотопрогонов не только эффективным, но и экономичным. Грамотно спроектированная система должна обеспечивать гибкость, точность и долговечность.

• Спектральная и интенсивная модуляция . Контроллеры должны обеспечивать регулировку спектра и интенсивности света, гарантируя оптимальные условия освещения для дойных, сухостойных и племенных коров.

• Автоматизированное программирование фотопериода — функции планирования позволяют точно управлять продолжительностью светового дня, поддерживая как производительность, так и благополучие животных.

• Стандарты коэффициента мощности — светильники должны поддерживать ≥0,9 для систем мощностью >50 Вт, ≥0,7 для систем мощностью 10–50 Вт и ≥0,5 для систем мощностью <10 Вт, чтобы сократить потери энергии.

• Эффективность электропитания — КПД не менее 85% помогает поддерживать низкие расходы на электроэнергию в течение всего срока службы системы.
  
  

Подводя итог, можно сказать, что интеллектуальные системы управления делают осветительные приборы для коммерческого молочного хозяйства чем-то большим, чем просто осветительное оборудование — они становятся стратегическими инструментами управления фермерским хозяйством.

4. Измерение и соответствие

Для обеспечения надежных результатов работы систем освещения скотозагонов необходимо строго соблюдать протоколы измерений и соответствия. Эти стандарты гарантируют соответствие характеристик освещения как биологическим нормам, так и нормативным требованиям.

Измерения начинаются с показателей, характерных для крупного рогатого скота, таких как плотность потока фотонов (CaPFD) (плотность потока фотонов для крупного рогатого скота), которая должна оцениваться с помощью спектрально калиброванных приборов, чтобы отражать фактическое восприятие света животными. Хотя люксы могут служить приблизительным показателем, точный пересчёт в значения CaPFD крайне важен, часто с использованием коэффициентов пересчёта (например, светодиодная лампа 4000K с коэффициентом XD 70). Кроме того, испытания на соответствие требованиям охватывают ряд областей: спектральную точность, стабильность потока фотонов, уровень мерцания, проверку степени защиты IP и коррозионную стойкость в условиях фермы.

Соблюдая эти точные стандарты испытаний, фермеры и руководители предприятий могут быть уверены, что их коммерческие осветительные приборы для молочных ферм не только соответствуют техническим характеристикам, но и приносят постоянную пользу здоровью, благополучию и продуктивности скота.

5. Эксплуатационные преимущества

Преимущества грамотно спроектированных систем освещения скотозагонов распространяются на производительность, экономию энергии и благополучие животных.

• Увеличение надоев молока . Длительный световой день (16–18 часов) увеличивает надои у дойных коров на 5–16%, а потребление корма — на 6%.

• Экономия энергии – светодиоды с высоким CaQE (≥1,5 мкмоль/Дж) снижают затраты на электроэнергию, сохраняя при этом биологическую эффективность.

• Улучшение условий содержания животных — равномерное освещение без мерцания снижает стресс, улучшает режим отдыха и поддерживает репродуктивное здоровье.

В совокупности эти результаты показывают, что коммерческие осветительные приборы для молочного животноводства являются жизненно важными инвестициями, которые окупаются как экономическими, так и биологическими показателями.

6. Заключение

Выбор правильного типа светодиодного освещения для коровника — это последний шаг в реализации эффективной стратегии освещения скота. Конструкция и качество изготовления светодиодных светильников для коровника определяют эффективность работы системы в сложных условиях фермы.

Например, такие модели, как  светодиодный светильник для коровника T21,  разработаны специально для сельского хозяйства и обеспечивают широкий угол освещения для равномерного освещения, степень защиты IP69K для мойки под высоким давлением и коррозионную стойкость, позволяющую использовать их в условиях воздействия аммиака и нитратов. Эти характеристики делают их идеальными для коровников, кормушек и зон с поилками, где прочность и гигиена имеют решающее значение. Высокая энергоэффективность и длительный срок службы гарантируют их высокую экономическую эффективность в течение длительного времени.

В конечном счёте, выбор надёжных и эффективных светильников для скотозагонов или коммерческих молочных ферм гарантирует долгосрочную надёжность, сокращение расходов на техническое обслуживание и устойчивую биологическую пользу для стада. Поэтому инвестирование в специализированные светодиодные решения — стратегическое решение для любого современного молочного или крупного рогатого скота.