СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ КЛЕТОК ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ПТИЦЫ

Полезная модель относится к области светотехники, в частности к светодиодным осветительным устройствам, используемым в промышленном птицеводстве при многоярусном клеточном содержании птицы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому устройству является светодиодное осветительное устройство (см. патент РФ на изобретение №2453762 от 20.01.2011 г., М. кл. F21V 8/00, A01G 9/20, А01К 31/00, опубл. 20.06.2012 г.), включающее светопроницаемый трубчатый корпус, в котором установлены платы со светодиодами.
Светодиоды установлены в два ряда, причем платы размещены под углом друг к другу, вследствие чего максимумы диаграмм направленности светодиодов каждого из рядов также расположены под углом друг к другу, что обеспечивает равномерное освещение максимально возможного пространства помещения и/или клетки для содержания птицы, но только в горизонтальной плоскости.
Недостатком известного устройства является неравномерность освещения кормушек по ярусам клеток, т.е. в вертикальной плоскости. Известно, что освещенность прямо пропорциональна силе света источника освещения и обратно пропорциональна квадрату расстояния к освещаемой поверхности. Поэтому при использовании известного устройства для освещения многоярусных клеток при достаточном освещении кормушек верхних ярусов недостаточно освещаются кормушки нижних ярусов, что обуславливает задержку в развитии птицы, содержащейся в клетках нижних ярусов, а при достаточном освещении кормушек нижних ярусов чрезмерно освещаются кормушки верхних ярусов, что также отрицательно сказывается на птице, содержащейся в клетках верхних ярусов, вызывая ее агрессивность, вследствие чего происходит «расклев» птицы и ее потери. Это приводит к неравномерному развитию поголовья птицы и уменьшению товарной продукции.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования светодиодного осветительного устройства, в котором за счет введения дополнительных элементов и нового конструктивного выполнения известных элементов обеспечивается оптимизация распределения светового потока в вертикальной плоскости, за счет чего достигается повышение равномерности освещения кормушек по всем ярусам многоярусных клеток и, вследствие этого, повышается равномерность развития поголовья птицы и производительность процесса промышленного птицеводства.
Поставленная задача решается тем, что в известном светодиодном осветительном устройстве для искусственного освещения клеток для содержания птицы, включающем светопроницаемый трубчатый корпус, в котором установлены платы со светодиодами, новым, в соответствии с заявляемым техническим решением, является то, что светодиодное осветительное устройство дополнительно содержит светонепроницаемый экран, установленный в центральной части корпуса, пластины которого выполнены с возможностью углового поворота, при этом длина светонепроницаемого экрана составляет не менее 15% от длины трубчатого корпуса.
Новым является также то, что платы со светодиодами установлены на конечных участках и в центральной части корпуса, причем суммарная мощность излучения светодиодов, размещенных в центральной части корпуса, как минимум, в полтора раза превышает мощность излучения светодиодов, установленных на каждом конечном участке корпуса, а длина светонепроницаемого экрана составляет не менее длины центральной платы со светодиодами.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
Новое конструктивное выполнение светодиодного осветительного устройства, а именно:
- дополнительное введение в устройство светонепроницаемого экрана, установленного на  центральной части корпуса, пластины которого выполнены с возможностью углового поворота;
- выполнение светонепроницаемого экрана длиной не менее 15% от длины трубчатого корпуса,
в совокупности с известными признаками устройства обеспечивает оптимизацию распределения светового потока в вертикальной плоскости, за счет чего достигается повышение равномерности освещения по всем кормушкам многоярусных клеток, вследствие чего повышается равномерность развития поголовья птицы и производительность процесса промышленного птицеводства.
При заявляемом выполнении светодиодного осветительного устройства освещение кормушек верхних ярусов клеток обеспечивается светодиодами, излучение которых не экранировано светонепроницаемым экраном. Недостаточное освещение кормушек нижних ярусов клеток, расположенных на большем расстоянии от осветительного устройства, восполняется световым потоком, излучаемым светодиодами, установленными в центральной части трубчатого корпуса. При этом световой поток, излучаемый этой группой светодиодов, с помощью пластин светонепроницаемого экрана направляется именно на зону кормушек нижних ярусов, что исключает избыточное освещение кормушек верхних ярусов клеток.
Выполнение пластин светонепроницаемого экрана с возможностью углового поворота позволяет регулировать ширину светового потока, направленного на кормушки нижних ярусов клеток, в зависимости от высоты расположения осветительного устройства и количества ярусов клеток.
Таким образом, обеспечивается оптимальное распределение светового потока в вертикальной плоскости. За счет этого достигается повышение равномерности освещения по всем кормушкам многоярусных клеток, обеспечивается создание одинаковых условий по освещенности кормушек по всем ярусам многоярусных клеток, вследствие чего повышается равномерность развития поголовья птицы и производительность процесса промышленного птицеводства.
Заявляемая длина светонепроницаемого экрана, которая составляет не менее 15% от длины трубчатого корпуса, установлена экспериментально. Заявляемая минимальная длина экрана является необходимым условием для достижения примерно равной освещенности кормушек по всем ярусам многоярусных клеток и исключения чрезмерного освещения кормушек верхних ярусов клеток, что обуславливает равномерность развития поголовья птицы и повышение производительности процесса промышленного птицеводства.
При длине экрана менее 15% от длины трубчатого корпуса кормушки верхних ярусов клеток освещаются чрезмерно, что отрицательно сказывается на содержащейся в клетках верхних ярусов птице, вызывая ее повышенную агрессивность, вследствие чего происходит «расклев» птицы и ее потери. Это приводит к неравномерному развитию поголовья птицы и уменьшению товарной продукции.
Светодиодное осветительное устройство может быть выполнено с размещением плат со светодиодами на конечных участках и в центральной части корпуса. При этом суммарная мощность излучения светодиодов, размещенных в центральной части корпуса, превышает мощность излучения светодиодов, установленных на каждом конечном участке корпуса, как минимум, в полтора раза, а длина светонепроницаемого экрана составляет не менее длины центральной платы со светодиодами.
При таком выполнении светодиодного осветительного устройства достаточное освещение кормушек верхних ярусов клеток обеспечивается светодиодами, установленными на конечных участках трубчатого корпуса за счет их более близкого расположения к осветительному устройству. А кормушки нижних ярусов клеток, расположенные на большем расстоянии от осветительного устройства, дополнительно освещаются светодиодами, установленными в центральной части трубчатого корпуса. При этом световой поток, излучаемый светодиодами, установленными в центральной части корпуса, с помощью регулируемых пластин светонепроницаемого экрана направляется именно на зону кормушек нижних ярусов, что исключает избыточное освещение кормушек верхних ярусов клеток и, таким образом, также обеспечивает оптимальное распределение светового потока в вертикальной плоскости. За счет этого достигается повышение равномерности освещения по всем кормушкам многоярусных клеток, обеспечивается создание одинаковых условий по освещенности кормушек по всем ярусам многоярусных клеток, вследствие чего повышается равномерность развития поголовья птицы и производительность процесса промышленного птицеводства.
Заявляемое соотношение суммарных мощностей излучения групп светодиодов, размещенных в центральной части корпуса и установленных на каждом конечном участке корпуса, как и заявляемая длина светонепроницаемого экрана, установлены экспериментально. Именно при соблюдении этих условий достигается практически равная освещенность кормушек как по их длине, так и по всем ярусам многоярусных клеток.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 приведен общий вид заявляемого светодиодного осветительного устройства;
- на фиг. 2 - вид заявляемого светодиодного осветительного устройства сбоку;
- на фиг. 3 - диаграмма распределения освещенности вдоль продольной оси кормушек клеток по всем ярусам при использовании светодиодного осветительного устройства по прототипу;
- на фиг. 4 - диаграмма распределения освещенности вдоль продольной оси кормушек клеток по всем ярусам при использовании заявляемого светодиодного осветительного устройства.
Светодиодное осветительное устройство для искусственного освещения клеток для содержания птицы содержит светопроницаемый трубчатый корпус 1, в котором установлены платы 2, 3, 4 со светодиодами 5. При этом платы 2, 3 и 4 могут быть установлены по всей длине трубчатого корпуса 1, образуя единую плату, а могут быть установлены на отдельных участках трубчатого корпуса 1: платы 2 и 4 - на конечных участках корпуса 1, а плата 3 - в центральной части корпуса 1 (см. фиг. 1). На центральной части корпуса 1 установлен светонепроницаемый экран 6, пластины 7 которого выполнены с возможностью углового поворота. Минимальная длина экрана 6 составляет 15% от длины корпуса 1.
При размещении плат 2, 3 и 4 на отдельных участках корпуса суммарная мощность излучения светодиодов 5, размещенных на плате 3 в центральной части корпуса 1, как минимум, в полтора раза превышает мощность излучения светодиодов 5, установленных на каждой из плат 2 или 4, размещенных на конечных участках корпуса 1, а длина светонепроницаемого экрана составляет не менее длины центральной платы 3 со светодиодами 5. Корпус 1 снабжен также драйвером 8 светодиодов 5 и кабелем 9 питания.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения на светодиодное осветительное устройство через кабель 9 питания и драйвер 8, обеспечивающий возможность управления освещенностью в зависимости от времени суток, поставленных задач и других факторов, светодиоды 5, размещенные на платах 2, 3 и 4, излучают световой поток, освещающий кормушки клеток. При этом кормушки верхних ярусов достаточно освещаются светодиодами 5, излучение которых не экранировано пластинами 7 экрана 6, а в случае размещения плат 2, 3 и 4 на отдельных участках трубчатого корпуса 1 -светодиодами, установленными на платах 2, 4, размещенных на конечных участках трубчатого корпуса 1, за счет их более близкого расположения к осветительному устройству. Кормушки нижних ярусов клеток расположены на большем расстоянии от осветительного устройства и дополнительно освещаются светодиодами 5, установленными на плате 3 в центральной части трубчатого корпуса 1. При этом световой поток, излучаемый этой группой светодиодов 5, с помощью пластин 7 светонепроницаемого экрана 6 направляется именно на зону кормушек нижних ярусов, тогда как кормушки верхних ярусов клеток экранируются пластинами 7 экрана 6 от светового потока, излучаемого светодиодами, расположенными на плате 3.
За счет выполнения пластин 7 с возможностью углового поворота можно регулировать ширину светового потока, направленного на кормушки нижних ярусов клеток, в зависимости от высоты расположения осветительного устройства и количества ярусов клеток (см. фиг. 2).
Таким образом, заявляемое светодиодное осветительное устройство обеспечивает оптимальное распределение светового потока в вертикальной плоскости, за счет чего достигается повышение равномерности освещения по всем кормушкам многоярусных клеток. Это, в свою очередь, обеспечивает создание одинаковых условий по освещенности по всей длине кормушек и по всем ярусам многоярусных клеток, вследствие чего повышается равномерность развития поголовья птицы и производительность процесса промышленного птицеводства.
Заявляемое светодиодное осветительное устройство было испытано в промышленных условиях, а именно для освещения птичника, содержащего пятиярусные клетки длиной 10 м. Три осветительных устройств заявляемой конструкции размещали на высоте 4 м между двумя рядами клеток и с помощью комбинированного прибора СЕМ DT-8820 измеряли освещенность кормушек каждого яруса по всей их длине.
На фиг. 3 приведена диаграмма распределения освещенности при использовании осветительного устройства по прототипу, а на фиг. 4 - то же самое при использовании заявляемого устройства.
Из диаграммы, приведенной на фиг. 3, видно, что осветительное устройство по прототипу обеспечивает равномерное освещение только на двух нижних ярусах, при этом освещенность первого яруса ниже требуемых норм в области птицеводства (5-6 люкс). На каждом последующем ярусе выше второго освещенность существенно возрастает, причем приобретает неравномерный характер как по длине клетки, так и по высоте (освещенность кормушек 5-го яруса изменяется по длине клетки от 4 до 43 люкс). Т.е. по длине кормушек верхних ярусов освещенность распределяется очень неравномерно - от недостаточных показателей до чрезмерных.
Тогда как при использовании заявляемого устройства (см. фиг. 4) обеспечивается примерно равная освещенность как по всей длине кормушек клеток, так и по всем пяти ярусам клеток (изменение освещенности кормушки по длине одного яруса колеблется в пределах 1-2 люкс, а освещенность кормушек разных ярусов изменяется в среднем от 16 люкс до 22-23 люкс).
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает оптимизацию распределения светового потока в вертикальной плоскости, за счет чего достигается повышение равномерности освещения кормушек по всем ярусам многоярусных клеток и вследствие этого повышается равномерность развития поголовья птицы и производительность процесса промышленного птицеводства.