Светотехнические установки для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных

• Автор: Коваленко, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 05.09.07, 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 346 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ФОТОБИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

1.1 Место источников оптического излучения в системе биоэнергетических

и технологических процессов в животноводстве

1.2 Системы показателей эффективности оптического излучения

для биообъектов

1.3 Современное состояние технической базы и методов проектирования световых и облучательных приборов и установок для обеспечения технологических процессов освещения и облучения в животноводстве

1.4 Выводы по главе

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ 0ПТИЧЕСК О ИЗЛУЧЕНИЯ НА БИООБЪЕКТ

2.1 Основные характеристики и показатели системы

биоэнергетического обмена биообъекта с окружающей средой

2.2 Математическое описание функций относительной
спектральной чувствительности биообъектов
2.3 Математическое описание системы источник оптического
излучения биообъект
2.4 Регрессионный анализ эритемной эффективности излучения источников различного спектрального состава в рабочем диапазоне доз
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ РЛ НД
3.1. Теоретические исследования влияния конструктивных и электрических параметров на характеристики излучения эритемных ламп
3.1.1. Математическая модель разряда эритемных ламп
3.1.2. Теоретические исследования и анализ светотехнических
характеристик эритемных ламп
3.2. Разработка новых РЛЫД с широкодиапазонным ультрафиолетовым спектром излучения с частично покрытыми люминофором участками колбы
3.2.1. Исследование излучательных характеристик ультрафиолетовых РЛ ИД с широкодиапазонным спектром с частично покрытыми эритемным люминофором участками колбы
3.2.2 Конструктивные исполнения РЛ НД с широкодиапазонным ультрафиолетовым спектром излучения с частично покрытыми люминофором участками колбы для облучения животных
3.3. Разработка РЛЫД с широкодиапазонным ультрафиолетовым спектром при различной удельной
нарузке люминофора и исследование их лучистых характеристик
3.3.1. Особенности технологии изготовления РЛ НД
с широкодиапазонным ультрафиолетовым спектром излучения при различной удельной нагрузке люминофора
3.3.2 Анализ качества РЛНД с широкодиапазонным ультрафиолетовым спектром при различной удельной нафузке люминофора
и исследование их эксплуатационных характеристик
3.4 Исследования характеристик эритемных ламп при питании однополярными импульсами высокой частоты
3.4.1. Экспериментальная установка и методики исследования характеристик излучения эритемных ламп при питании однополярными импульсами высокой частоты
3.4.2 Методика исследований спектральных и интефальных излучательных характеристик эритемных ламп
3.4.3 Исследование условий повышения эффективности эритемных ламп при питании однополярными импульсами высокой частоты
3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭРИТЕМНОЙ ЭФФЕКТИВНСТИ
4.1 Разработка энергоэкономичного комплекта эритемная лампа ЭПРА
4.1.1 Математическая модель режима комплекта эритемная лампа ЭПРА
4.1.2 Схемотехническая реализация результатов моделирования комплекта эритемная лампа ЭПРА
4.1.3 Экспериментальные исследования эксплуатационных характеристик комплекта эритемная лампа ЭПРА
4.1.4 Улучшение эксплуатационных характеристик ЭПРА
4.2 Разработка комбинированных облучателей
с широкодиапазонным излучением
4.2.1 Разработка комбинированных облучателей
с излучением в УФВ, УФС и ИК диапазонах спектра
4.2.2 Разработка комбинированных облучателей
с излучением в УФВ, УФС диапазонах спектра
4.2.3 Разработка облучателей с источниками излучения
в областях УФВ, УФС в комплекте с ЭПРА
4.4. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРОГРАММНОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И УСТАНОВОК
5.1 Программнотехническое обеспечение для проектирования облучательных приборов
5.1.1 Моделирование профиля зеркального отражателя облучателя с цилиндрическим источником излучения
5.1.1.1. Математическое описание модели профиля оптического устройства облучателя с цилиндрическим источником излучения
5.1.1.2 Синтез профиля оптического устройства облучателя с цилиндрическим источником излучения с помощью ЭВМ
5.1.2 Моделирование профиля облучательного прибора на основе
ультрафиолет излучающих диодов
5Л.2.1 Математическое описание модели профиля полусферического облучательного прибора на основе ультрафиолет излучающих диодов
5.1.2.2. Синтез профиля полусферического облучательного прибора на основе ультрафиолет излучающих диодов с помощью ЭВМ
5.1.3 Программнотехническое обеспечение для измерения и обработки фотометрических данных при проектировании облучательных приборов
5.2 Программнотехническое обеспечение для проектирования и эксплуатации облучательных установок
5.2.1 Программнотехническое обеспечение для проектирования облучательных светотехнических установок
5.2.2 Компьютерное проектирование облучательноосветительных комплексов с разработанными источниками излучения и облучательными приборами
5.2.3 Программнотехническое обеспечение для эксплуатации облучательных установок
5.3 Выводы по главе
ГЛАВА 6. НАУЧНОПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ОСУ
6.1 Экспериментальная оценка влияния разработанных облучательных светотехнических установок с высокочастотными ЭГТРА на показатели продуктивности животных
6.1.1 Задачи экспериментальных исследований, методики их проведения
6.1.2 Лабораторные исследования влияния облучения от РЛ НД с излучением УФВ при ВЧ питании на продуктивность телят
6.1.3 Производственные испытания и исследования влияния УФ облучения РЛ НД с излучением УФВ при ВЧ питании па продуктивность телят
6.2 Производственные испытания облучательных светотехнических установок с РЛНД с излучением УФВ и УФС областей спектра при УФО телят до 6 месячного возраста
6
6.2.1 Исследования показателей продуктивности телят в возрасте от 1го до 5ти месяцев под воздействием излучения комбинированного УФВ и УФС спектра
6.2.2 Исследования показателей продуктивности телят в возрасте от 1го до 5ти месяцев от ОСУ под воздействием излучения УФВ
и излучения УФС с варьированием интенсивностей и доз
6.2.3 Производственные испытания ОСУ с шестиламповыми облучателями и исследования показателей продуктивности телят до ти дневного возраста при воздействием комбинированного излучения УФВ, УФС и ИК
6.2.4 Производственные испытания ОСУ с экспериментальными РЛ НД и исследования показателей продуктивности телят
с ти до ти дневного возраста под воздействием
излучения УФВ, УФС
6.2.5 Производственные испытания и исследования показателей продуктивности телят до ти дневного возраста при УФО от ОСУ с четырехламповыми облучателями при воздействии
излучения УФВ, УФС
6.3 Анализ результатов исследований и математическое моделирование показателей продуктивности в зависимости от технологических параметров УФО животных при использовании излучением области УФВ и УФС
6.4 Опенка техникоэкономической эффективности разработанных технических средств для облучения животных
6.5 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Открытие вызвало широкое обсуждение в рамках новой концепции Свет и здоровье . В 2,3 представлена функция относительной спектральной циркадной эффективности сХ . Функция сглажена, по экспериментальным данным и 5 она имеет разных ход и разное положение максимумов, кроме того наблюдается выступ на правом склоне кривой. Видимо, кривая еще будет уточняться, методика измерения функции относительной спектральной циркадной эффективности предложена в 6. Безусловно, выявление определяющего фактора излучения в синей области спектра как одного из определяющих, а возможно и ритмоводителя, делает необходимым его учета в проектировании рациональных систем освещения и облучения. Включение в рассмотрение большого числа факторов в общем случае связано с увеличением объемов эксперимента, увеличением затрат времени и ресурсов, либо с необходимостью использования сложных методов планирования и анализа. Ограниченный диапазон исследований эффективности воздействия ОИ на биообъект и недостаточная эффективность экспериментрования в целом обусловливались использованием на протяжении многих лет упрощенной функции спектральной эритемной эффективности, отсутствием обобщенной теории влияния качественных и количественных характеристик комбинированного излучения на показатели эффективности, а также отсутствием методической базы по планированию и организации фотобиологического эксперимента. Перечисленные обстоятельства сдерживали разработку новых технических средств ультрафиолетового облучения и совершенствование электротсхнологий УФО сельскохозяйственных животных. Технологические процессы применения оптического излучения в животноводстве требуют решения специалистамисветотехниками задачи обоснования комплексного подхода к созданию современных, рациональных, энергоэкономичных установок освещения и облучения, обеспечивающих получение заданных количественных и качественных показателей продукции животноводства в установленные зоотехнические сроки. В последнее время большие внимание в освещении общественных и промышленных зданий уделяется комплексному подходу, обеспечивающему выявление резервов повышения эффективности всех элементов светотехнических установок с учетом современных достижений науки и техники. Основные требования в обеспечении качественного и эффективного освещения и облучения предъявляются к источникам излучения. За последние годы в совершенствовании источников излучения произошел значительный скачек одновременно по нескольким направлениям, которые имеют в настоящее время хорошие перспективы. В первую очередь это касается развития производства осветительных высокоэффективных люминесцентных ламп II, компактных люминесцентных ламп КЛЛ, светодиодов СД, а также безэлектродных ламп БЭЛ. Новое поколение высокоэффективных люминесцентных ламп ii ii типа Т5 имеет меньший диамеир сравнении лампами Т8 мм вместо мм, световая отдача ламп составляет 4 лмВт. Лампы работают с ЭПРА и имеют срок службы 0 часов, со спадом светового патока к концу срока службы менее . Лампы серии НЕ имеют на большую яркость, чем другие лампы типа Т5. Лампы серии НО отличаются яркостью в 1,5 раза большей, чем яркость ламп серии НЕ. Для ламп типа Т5 требуется меньше стекла, ртути, металлов, что снижает общие расходы и расходы по демеркуризации отработавших ЛЛ при их утилизации. Это относится также к материалам для ОП. ОУ, укомплектованные светильниками с лампами типа Т5, более энергоэффективны, чем системы освещения с лампами типа Т8, экономия электроэнергии достигает 7. Такие лампы могли бы значительно повысить эффективность светотехнических установок для животноводческих помещений, тем более, что потоки ламп серии НЕ оптимизированы для производственных помещений небольшой высоты. Сдерживающим фактором в распространении ламп типа Т5 до последнего времени являлась высокая стоимость и критичность к температуре окружающей среды. Более доступными но ценовым показателям лампы типа Т5 стали при развитии производства на базе ОАО ЛисмаВНИИИС с г. ЛЛ мощностью , , , Вт, работающих в комплекте с ЭПРА фирмы ООО НЛП НФЛ на частоте кГц.