Изучение строения и правил эксплуатации электрических источников света, облучательных установок.

В животноводстве электрическую энергию широ­ко используют для освещения и облучения животных. Искус­ственное освещение является мощным средством интенсифика­ции некоторых производственных процессов. Так, в птицеводстве удлинение светового дня до 13... 15 ч (особенно в осенне-зимний период) посредством применения искусственных источников све­та позволяет значительно увеличить яйценоскость кур.

Электрическое освещение улучшает условия труда животно­водов и повышает их производительность.

Ультрафиолетовое и инфракрасное облучение сельскохозяй­ственных животных дает также заметный экономический эф­фект.

В технологических процессах сельскохозяйственного произ­водства наряду с природными источниками света широко при­меняются искусственные источники, главным образом электри­ческое освещение.

Для характеристики световых явлений вводят специальные светотехнические понятия: световой поток, сила света, освещен­ность, яркость и др.

Световой поток — это мощность видимого излучения. Его из­меряют в люменах (лм).

Для искусственного освещения в животноводческих хозяйствах применяют осветительные лампы накаливания и люминесцентные лампы.

У ламп накаливания свечение происходит вследствие нагрева вольфрамовой нити проходящим по ней электрическим токи до температуры Г=2500°С.

Лампы накаливания мощностью до 40 Вт изготовляют ва­куумными, свыше 40 Вт — газонаполненными. Их наполняют смесью инертных газов, которая снижает распыление паров вольфрама и препятствует оседанию их на стенках колбы.

Лампы накаливания характеризуются следующими парамет­рами: номинальным напряжением, номинальной мощностью, из­лучаемым световым потоком, световой отдачей, сроком службы.

Световой поток ламп при их эксплуатации со временем становится меньше вследствие испарения вольфрама с поверхности раскаленной нити и оседания его паров на стенках колбы в виде темного налета, пог­лощающего лучи. Когда световой поток уменьшается на 15% его первоначального значения, дальнейшая эксплуатация лампы не­целесообразна. Срок службы ламп накаливания составляет при­мерно 1000 ч. Промышленность выпускает различные лампы, рассчитанные на параллельное подключение к электрическим сетям переменного и постоянного тока, с номинальным напряже­нием ПО, 120, 127, 180, 220, 230 В. Лампы напряжением 230 В рекомендуется включать в сеть (220 В) ближе к источнику элек­троснабжения, лампы напряжением 180 В — включать в конце линии.

Основной недостаток электрических ламп накаливания — их резкий коэффициент полезного действия (коэффициент превра­щения электрической энергии в видимый свет).

1 – стеклянная

трубка 2 – цоколь

3-капля ртути

4-люминофорный

Став 5 - электрод

Люминесцентная лампа — это газозарядный источник света, которого излучение плазмы преобразуется в видимый свет посредством люминофоров. Лю­минесцентная лампа состоит из стеклянной цилиндрической трубки, на концах кото­рой укреплены цоколи с двумя гирьками и вольфрамовыми, спиральной формы электродами, электроды покрыты оксидной пастой, обладающей способно­стью хорошо выделять электроны при сравнительно низких тем­пературах. После откачки воздуха из трубки внутрь ее вводят некоторое количество ртути и аргона. Внутренняя поверхность трубки покрыта специальным составом (люминофором), флюо­ресцирующим (светящимся) под влиянием ультрафиолетового излучения, создаваемого электрическим разрядом внутри труб­ки. Люминофоры, поглощая свет одной спектральной области, дают свет, принадлежащий другой спектральной области.

Электрический разряд происходит в газообразной среде, об­разовавшейся из паров ртути и аргона.

Под действием электрического поля, созданного между элек­тродами лампы, электроны движутся от катода к аноду и на сво­ем пути сталкиваются с нейтральными атомами ртути, которые при этом возбуждаются и излучают полученную от электронов энергию в виде видимых и ультрафиолетовых лучей. Источни­ком электронов, переносимых электрическим полем, является нагретый катод. Вредные для зрения ультрафиолетовые лучи поглощаются слоем люминофора. Под воздействием ультрафиолетовых лучей люминофор светится видимым светом, который добавляется к собственному сечению паров ртути. Цвет свечения лампы зависит от рода газа и состава люминофора. Путем специального подбо­ра люминофоров можно получить лампы с излучением, близким к дневному свету.

Комплект из источника света и осветительной арматуры на­зывают осветительным прибором.

Осветительные приборы делятся на две группы: осветитель­ные приборы ближнего действия — светильники и осветитель­ные приборы дальнего действия — прожекторы.

Осветительная арматура предназначена для рационального распределения светового потока, предохранения глаз от слепя­щего действия источника света и защиты лампы от повреждения и загрязнений. Все светильники классифицируют по конструк­тивному исполнению, характеру распределения светового потока, способу установки и другим признакам.

В сельском хозяйстве наибольшее распространение получи­ли следующие типы светильников.

«Универсаль» — светильник прямого света. Рассчитан на ра­боту с лампами мощностью 150, 200, 300, 500 Вт. Этот светиль­ник применяется для общего освещения производственных по­мещений.

Уплотненные светильники ПУ-100 и ПУ-200 с лампами 100 и 200 Вт. Применяются для освещения производственных поме­щений с большим количеством пыли и газа (невзрыво - и непо­жароопасных).

Шар молочного стекла применяется для освещения служеб­ных и культурно-просветительных учреждений, лабораторий и т. д.

«Люцетта» — светильник рассеянного света с лампой до 200 Вт, используется в бытовых и служебных помещениях.

Светильник ПСХ с лампами 75... 150 Вт применяют в сель­скохозяйственных помещениях с низкими потолками.

Для сырых помещений с химически активной средой приме­няют светильники типов УПН, УПД, УПС, НСП и др.

Для сельскохозяйственных помещений выпускают светиль­ники с люминесцентными лампами типа СХЛ.

В нашей стране действуют обязательные для всех учрежде­ний и организаций правила, которые нормируют освещенность рабочей поверхности. На основании этих общих норм разработа­ны нормы и для сельского хозяйства. Нормы освещенности при­ведены в специальных справочниках.

В сельском хозяйстве в качестве искусственных источников ультрафиолетового излучения применяются газоразрядные лам­пы высокого давления типа ЛЭ (лампа эритемная), ДРТ (ду­говая ртутная трубчатая), БУВ (бактерицидная увиолевая) и др.

Ртутно-кварцевые лампы ДРТ являются источником общего ультрафиолетового излучения. Они излучают ультрафиолетовые лучи всех трех областей: УФ—С, УФ—Л, УФ—В, а также лучи видимого спектра.

Ртутно-кварцевые лампы используются для облучения инку­бационных яиц, молодняка сельскохозяйственной птицы, в первые дни после вывода, цыплят и кур при клеточном содержании.

Ртутно-кварцевая лампа представляет собой цилиндрическую трубку из кварцевого стекла, в торцы которой введены вольфра­мовые электроды. Трубка заполнена аргоном и небольшим ко­личеством ртути. Кварцевое стекло хорошо пропускает видимые и ультрафиолетовые излучения.

При подключении лампы к источнику на­пряжения между ее электродами возникает тлеющий разряд и она загорается. Вначале происходит разряд в аргоне, затем пос­ле испарения ртути возникает разряд в среде паров ртути.

В результате электролюминесценции паров ртути лампа из­лучает ультрафиолетовые и видимые лучи.

Лампы ДРТ могут работать как на постоянном, так и на переменном токе. Для зажигания лампы надо несколько раз под­ряд замкнуть и разомкнуть пусковую кнопку (повторять до тех пор, пока лампа не загорится). При повторно-кратковременном замыкании и размыкании кнопки возникают импульсы повы­шенного напряжения на электродах, которые обеспечивают иони­зацию газовой среды и зажигание лампы. Иногда для включе­ния ламп в сеть переменного тока применяют специальные при­боры включения. Повторно включать потухшую лампу можно только после ее охлаждения, то есть через 5... 10 мин.

Полезный срок службы ламп ДРТ около 800 ч. К концу срока службы эритемный поток ламп уменьшается примерно на 50%.

Лампы ДРТ чувствительны к изменению напряжения. При снижении напряжения в сети на 10... 12% она при включении может не загореться. Все эти особенности должны быть учтены при эксплуатации этих ламп.

Эритемная люминесцентная лампа типа ЛЭ — источник уль­трафиолетового излучения ближней и средней областей. Излу­чение в области УФ—А составляет 45% общего излучения лам­пы, излучение в области УФ—Б — 35 и излучение в области ви­димого спектра — 20 %.

Лампу используют для облучения цыплят и кур-несушек при напольном содержании, свиней и крупного рогатого скота.

Эритемная лампа устроена подобно осветительной люминес­центной. От последней она отличается составом люминофора и сортом стекла трубки.

Эритемную лампу включают в сеть переменного тока напря­жением 220 В по обычной схеме при помощи дросселя и стар­тера.

Бактерицидные лампы типа БУВ имеют устройство, анало­гичное люминесцентным лампам. Трубка лампы выполнена из увиолевого стекла и люминофором не покрыта, она хорошо пропускает бактерицидное излучение с длиной волны 254 нм.

Схема включения бактерицидных ламп аналогична схеме включения люминесцентных.

Облучающие установки. Для облучения животных и птиц применяют облучающие установки с неподвижными и движущи­мися во время работы облучателями. Установки с неподвижны­ми облучателями просты по устройству и мало чем отличаются от обычных осветительных устройств с люминесцентными лам­пами. Установки с движущимися облучателями оборудованы специальными устройствами для передвижения. В комплект об­лучающей установки входят облучатели с лампами (ртутно-квар­цевая, эритемная или бактерицидная), приводная станция, шкаф управления, распределитель и несущая конструкция. Инфракрасные лучи занимают участок спектра от 760 до 5000 нм. Они невидимы, значит, не вызывают зрительного ощу­щения.

В качестве искусственных источников инфракрасных излучений могут быть использованы нагретые тела. Чем выше температура тела, тем короче волны оно излучает. Тела с температурой до 500°С (инфракрасные излучатели темные) излучают только инфракрасные лучи с длиной волны от 1300 до
5000 нм. Тела с температурой выше 500°С (инфракрасные излучатели светлые) излучают видимые и инфракрасные лучи от 760 до 1500 нм.

Промышленность выпускает различные типы инфракрасных излучателей.

Излучатель темный инфракрасный ОКБ-1376А служит для обогрева поросят-сосунов. Он может также использоваться для обогрева молодняка других животных и птицы в холодный пери­од года. Этот излучатель представляет собой конусообразный зонт из листовой стали с двойными стенками, пространство между ко­торыми заполнено теплоизоляцией. В верхней части под зонтом прикреплены три нагревательных элемента типа ТЭН, которые являются источником инфракрасного излучения. Оболочка ТЭНов выполнена из нержавеющей стали. Каждый нагреватель­ный элемент имеет свой выключатель. Излучатель подвешивает­ся на тросе. Высота подвеса излучателя может меняться. Пита­ется излучатель от трехфазной сети напряжением 220/380 В. Мощность излучателя 1,2 кВт.

Инфракрасные лампы ИКЗК-220-250 (зеркальная, инфра­красная, с сокращенной колбой) предназначены для локального обогрева цыплят и молодняка других животных. Лампа пред­ставляет собой стеклянную колбу параболической формы с внут­ренним зеркальным покрытием, обеспечивающим нормальное светораспределение. Нижняя часть колбы окрашена, что позво­ляет получить излучение в инфракрасном диапазоне спектра.

Эти лампы используются в комплекте с облучателями ИКО-4. В качестве источников инфракрасных лучей применяют также нормальные лампы накаливания, зеркальные сушильные ЗС, кварцевые галогенные лампы накаливания КИ и термоизлуча­тели КГ.