Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Цель: освоение методов определения естественной и искусственной освещенности животноводческих помещений, приобретение навыков в работе с люксметрами.

План

1. Световые величины и единицы освещенности.
2. Фотометрия. Приборы для оценки освещенности: объективный люксметр.
3. Методика измерения освещенности люксметром.
4. Геометрическое нормирование естественной освещенности. Световой коэффициент (СК).
5. Светотехнический метод. Коэффициент естественной освещенности (КЕО).
6. Определение искусственной освещенности.

Глоссарий

Выучите определения следующих терминов и назначение приборов:

световой поток, сила света, освещенность, яркость освещения, коэффициент отражения, коэффициент пропускания, коэффициент поглощения, люксметр, световой коэффициент, коэффициент естественной освещенности.

Фотометрия. Это раздел оптики, который позволяет измерить силу света, естественную и искусственную освещенность и яркость. Единица измерения освещенности – люкс (лк).

Для фотометрии используют люксметры (фотометры) Ю-16, Ю-116. Объективный люксметр Ю-16 состоит из:

1. Светоприемника. Фотоэлемент, представляет собой очищенную от окислов железную пластинку, на которой нанесен слой селена, а сверх него тонкий полупрозрачный слой золота. Для защиты от воздействия внешних факторов сверху нанесен слой прозрачного лака. Фотоэлемент вмонтирован в прямоугольную оправу с ручкой.
2. Стрелочного гальванометра с градуированной шкалой. Отсчет про­изводится в трех диапазонах: от 0 до 25 люксов; от 0 до 100 люксов и от 0 до 500 люксов. Гальванометр присоединяется к фотоэлементу гибким проводом.

Принцип действия люксметра основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При воздействии света в селеновом слое фотоэлемента возникает поток электронов, создающий фототок в замкнутой цепи, который отклоняет стрелку гальванометра. Величина отклонения стрелки пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента.

Рисунок 13. Люксметр типа Ю-116

Методика определения. Люксметр устанавливают горизонтально на исследуемой освещенной поверхности. Приводят стрелку гальванометра в положение 0 с помощью корректора. Затем включают фотоэлемент в цепь и отмечают показания стрелки гальванометра. Если стрелка гальванометра выходит за пределы шкалы, то применяют светопоглощающую насадку, учитывая это при последующих расчетах освещенности.

Показания с прибора снимаются с учетом того, на какой из шкал находится переключатель. Окончив измерения, фотоэлемент отключают от гальванометра.

Естественную освещенность в помещениях измеряют в течение всего светового дня через каждые два часа 1-2 раза в неделю во все периоды года в зонах наибольшей, средней и минимальной освещенности у пола (на уровне нахождения животных, в каждом ряду стойл или станков и в центре здания): в коровниках замеры делают на полу и на высотах 1 и 1,6 м от пола. Уровень освещенности измеряют на расстоянии не ближе 1,2 м от окон, на уровне простенка; в свинарниках – на полу и на высоте 0,5 и 1,6 м от пола; в птичниках при напольном содержании – в торцах и в середине помещения на полу и на высоте 1,6 м от подстилки, а при клеточном содержании –в кормушках и на уровне наружного, среднего и верхнего ярусов батареи. Освещенность вне помещения измеряют при рассеянном свете не ближе 10 м от помещения.

Степень освещенности определяют 3 раза в сутки (10, 13 и 16 ч) на улице и в помещении одновременно.

Определение естественной освещенности. Естественная освещенность внутри помещений для животных и птицы нормируется двумя способами: геометрическим и светотехническим.

Геометрический способ основан на вычислении светового коэффициента (СК),т.е. отношения остекленной площади окон к площади пола, принимая первую величину за единицу. Способ прост, но не недостаточно точен, так как при одном и том, же СК не обеспечивается равномерная освещенность площади здания. СК имеет значение в строительном проектировании, но не может в достаточной степени характеризовать освещенность помещений естественным светом, поскольку она зависит не только от соотношения между световой поверхностью окон и пола, но также от состояния погоды, соотношения между размерами помещения, формы и конструкции световых проемов, их расположения над полом.

Для вычисления СК площадь пола помещения делят на общую площадь остекленной поверхности окон.

Пример: Коровник на 200 коров. Размер помещения 69×18 м, количество окон -60, остекленная поверхность одного окна 0,8х1,0 м. Находим площадь коровника 69×18=1242 м², суммарная остекленная поверхность окон (0,8×1,0)60=48 м². СК будет равен:

Световой коэффициент -1:26.

Светотехнический способ нормирования естественной освещенности выражается коэффициентом естественной освещенности (КЕО). КЕО – это отношение горизонтальной освещенности в лк в данной точке внутри помещения к одновременной горизонтальной освещенности вне помещения, освещенной рассеянным светом небосвода. КЕО определяют по формуле:

где: О_вн –освещенность внутри помещения, лк;

О_нар –освещенность под открытым небом, лк.

Пример: наружная освещенность (О_нар) в полдень равна 6000 лк, а освещенность внутри помещения (О_вн)-60 лк. Тогда

Расчет освещенности помещения производят путем умножения наружной освещенности на КЕО.

Пример: наружная освещенность (О_нар) равна 5000 лк, КЕО равен 0,8 %, что составляет 0,008 наружной освещенности. Искомая освещенность равна 5000х0,008=40 лк.

Рассчитав освещенность для различных часов дня, и принимая во внимание назначение помещения, устанавливают, нужно ли и с какого времени дня дополнительно включать искусственное освещение для обеспечения требуемой освещенности.

При определении фактической естественной освещенности в местах размещения животных установлено, что внутреннее оборудование помещения создает затемнение и значительно снижает освещенность внутри здания. Поэтому определяют среднее значение КЕО по формуле:

где: Н₁, Н₂, Н₃, Н₄ –среднее арифметическое зоны размещения животных в рядах, %; В –КЕО на полу в центре помещения, %; С- КЕО на высоте 1 м от пола в центре помещения, %; Д –КЕО на высоте 1,6 м от пола в центре помещения, %; а – количество рядов размещения животных в помещении; 3 –количество замеров КЕО в центре помещения.

Пример: допустим, что величина Н первого ряда стойл коровника равна 0,8, второго -0,5 %, третьего -0,9 %, четвертого -1,0 %, В -0,5 %,С -0,4 %, Д- 0,4 %, а -4, число замеров в центре помещения равно 3.

Подставляя цифровые значения в формулу, получаем:

Определение искусственной освещенности.

1. Подсчитывают число ламп в помещении и суммируют в ваттах их мощность.
2. Определяют площадь помещения, выраженную в квадратных метрах.
3. Разделив полученную величину на площадь помещения, получают удельную мощность ламп в ваттах на 1 м².
4. Для определения освещенности в люксах умножают удельную мощность ламп на коэффициент (е), означающий количество люксов, которое дает удельная мощность, равная 1 ватту на 1 м².

Мощность ламп               Лампы накаливания     Люминисцентные лампы

До 100 вт                                        2,0                                      6,5

100 вт и выше                                2,5                                       8,0

Пример: площадь свинарника- маточника 720 м², освещение осуществляется 25 лампами накаливания по 60 ватт, напряжение в сети 220 в.

Удельная мощность (25×60):720=2,1 Вт/м².

Для перевода ватт в люксы удельную мощность умножаем на коэффициент 2,0. Следовательно освещенность в люксах будет равна: 2,1 Вт/м²×2,0=4,2 лк.

Вопросы для обсуждения

1. Влияние света на физиологические функции организма.
2. Какое влияние оказывает недостаточное, оптимальное и избыточное действие солнечного света на животных?
3. Искусственное освещение помещения и его влияние на животных .
4. Меры регулирования освещения животноводческих и птицеводческих помещений.
5. Основные методы оценки освещенности помещений.
6. Как определяют световой коэффициент? Нормативный СК в помещениях для содержания различных видов сельскохозяйственных животных.
7. Как определяют коэффициент естественной освещенности? КЕО в помещениях для содержания различных видов сельскохозяйственных животных.
8. Устройство люксметра и принцип его работы.
9. Источники искусственного освещения помещений. В чем целесообразность освещения животноводческих помещений люминесцентными лампами?
10. ИК- и УФ- облучение сельскохозяйственных животных.

Результаты измерений