Світлові ротації

Переобладнуючи освітлення свиноферми, треба пам’ятати, що це не стільки додаткові витрати, скільки інвестиції, що допоможуть у майбутньому добре заощадити.

  

Прихід осені в більшості фермерів, які працюють у сільському господарстві, асоціюється зі спокоєм, адже основна частина врожаїв зібрана в житницях, а до посівної ще далеко. Проте в тих, хто крім вирощування зернових вирощує ще й свиней, проблем тільки побільшало. Цьогорічна зима в принципі для вітчизняного фермера-свинаря може стати моментом істини. Саме взимку стане очевидним, хто зможе втриматися на плаву в цій надзвичайно складній ситуації. От і сушать фермери собі голови питанням, як звести кінці зі кінцями, на чому б заощадити?

 

Оскільки одним із основних ударів по фермерських господарствах буде зростання цін на енергоносії, доцільно звернути увагу на питання енергозбереження. Хочеться детальніше розглянути, як же можна заощадити на освітленні тваринницьких приміщень? Адже витрати електроенергії на освітлення «з’їдають» чималу частину бюджету фермера.

 

Традиційний підхід

 

Традиційно для освітлення тваринницьких приміщень застосовують звичайні лампи розжарювання. Вони мають низку переваг і зручностей в експлуатації, завдяки чому досягли значного поширення в народному господарстві. Серед їх основних переваг можна виділити такі:

 

• простота конструкції, і як наслідок невелика ціна;
• невибагливість до умов зовнішнього середовища — лампи розжарювання добре працюють і в спеку, і в лютий мороз;
• порівняно невисока чутливість до перепадів напруги;
• не потребують установлення додаткових пускових пристроїв;
• відсутність мерехтіння і «гудіння».

Поряд із цим традиційна «лампочка Ілліча» має і низку недоліків:

 

• поглинають занадто багато електроенергії й мають дуже низький коефіцієнт корисної дії — лише 5–15% електроенергії переходить у світлову, решта йде на виробництво тепла;
• низька величина світлового потоку 7–14 Лм/Вт;
• відносно малий термін експлуатації — до 1000 год;
• висока чутливість до струсів, ударів;
• можливі вибухи балону (колби) в разі термоудару чи розриву нитки розжарювання за перегоряння лампи;
• пожежна небезпека: у разі перегоряння лампи розжарювання утворюється електрична дуга, що може призвести до розплавлення проводки та виникнення пожежі. Також лампи розжарювання внаслідок виділення великої кількості теплової енергії сильно нагріваються, що вимагає застосування спеціальних термостійких світильників — недешева річ. Небезпеку становить і нагрівання самої колби. Уже за 30 сек роботи колба звичайної лампи потужністю 100 Вт нагрівається до температури +290 °С. А звичайна соломина в разі доторкання до лампи 60 Вт спалахне за годину.

Усі ці недоліки разом із нестабільною економічною ситуацією в країні наштовхують на пошук альтернативи морально застарілим засобам освітлення. Наприклад, у Європі, де тримається курс на енергозбереження, уже давно відходять від ламп розжарювання. Так, у 27 країнах Євросоюзу з 2009 року заборонено продаж ламп розжарювання потужністю 100 і більше Вт. У майбутньому планується повністю відмовитись від них.

 

Альтернатива «лампочкам Ілліча»

 

Світлодіодні лампи (LED, light-emmiting diode) працюють за принципом електролюмінісценції — світіння напівпровідникового діода за пропускання електричного струму.

 

Основні переваги світлодіодних ламп:

 

• найефективніше використовують електроенергію — ККД становить 80%, тобто 80% електроенергії перетворюється на світло, і лише 20% — на теплову енергію;
• відповідно й величина світлової віддачі у світлодіодних ламп вища — 20–90 Люмен на Ватт спожитої електроенергії;
• стійкість до вібрацій;
• завдяки низькій тепловіддачі лампи не потребують спеціальних термостійких світильників;
• на відміну від ламп розжарювання, які випромінюють розсіяне світло, LED-лампи випромінюють некогерентне направлене світло;
• світлодіодні лампи вже обладнано рефлекторною лінзою, що дозволяє заощадити на відповідних плафонах;
• термін експлуатації таких ламп становить 50 000–100 000 год.

Чому ж досі всі не перейшли на світлодіодні лампи? Основним каменем спотикання є висока ціна на ці вироби. Однак, порівнявши вартість лампи із цоколем і лампи розжарювання із світильником типу НСП, стає очевидною економічна доцільність застосування LED.

 

Таблиця 1. Кількість світла та його вартість у світлодіодних лампах

Тип лампи	P,   Вт	Ф, Лм	Середня вартість 1 лампи, грн	Середня вартість необхідного світильника	Термін експлуатації лампи, год	Необхідна кількість ламп на 50 000 год експлуатації, із Ф≈1300 Лм	Витрати електроенергії на 50 000 год роботи, кВт	Загальні витрати, грн на 50 000 год експлуатації
LED	7	650	99	41	50 000	2	700	980
розжарювання	100	1340	4,1	162	1000	50	5000	5367

 

Порівняймо найпоширенішу «лампочку Ілліча» потужністю 100 Вт з аналогічною LED-лампою. Ключовою величиною для цього є номінальний світловий потік, тобто кількість світла, яку випромінюють лампи. Щоб досягнути величини світлового потоку (Ф), близького до того, що створює одна лампа розжарювання 100 Вт, необхідно дві LED-лампи, потужністю (Р) 7 Вт. Для монтажу LED-лампи, яка спеціально оснащена рефлекторною лінзою та випромінює направлене світло, достатньо простого промислового світильника, середня вартість якого становить 41 грн. Для ламп розжарювання, які випромінюють розсіяне світло, потрібні світильники, що спрямовують потік світла у певному напрямку, типу НСП, середня вартість яких 162 грн. Доцільно вираховувати рентабельність застосування світлодіодних ламп протягом 50 тис. годин експлуатації — мінімальний термін експлуатації даних ламп. Відповідно, на такий термін потрібно розраховувати витрати на 50 ламп розжарювання.

 

Витрати електроенергії на 50 тис. годин роботи для двох LED-ламп становлять 700 кВт/год, тоді як для такого терміну роботи лампи розжарювання — 5 тис. кВт/год. Маючи такі дані, неважко підрахувати загальні витрати.

 

Для LED-ламп:

 

• витрати на матеріали: 2 лампочки по 99 грн й 2 світильники по 41 грн — 280 грн;
• витрати на електроенергію за умови ціни 1 грн/кВт/год — 700 грн;
• усього — 980 грн.

Для ламп розжарювання:

 

• витрати на матеріали: 50 лампочок по 4,1 грн й 1 світильник по 162 грн — 367 грн;
• витрати на електроенергію за умови ціни 1 грн/кВт/год — 5000 грн;
• усього — 5367 грн.

 

Фото.

Освітлення родильного відділення звичайними лампами розжарювання (а) та світлодіодними лампами (б)

 

У чому резон

 

Установлення світлодіодних ламп на заміну лампам розжарювання крім неабиякої економії коштів дозволяє зменшити навантаження на електропроводку тваринницького приміщення, як наслідок зменшення ризику виникнення короткого замикання — покращується пожежна безпека. А в разі обладнання такими лампами нових приміщень можна заощадити ще й на проводці: дріт вибирають залежно від потужності ламп, тож достатньо буде меншого його поперечного діаметра, що веде до зменшення витрат на проводи.

 

Як приклад успішного застосування світлодіодних ламп можна розглянути родильне відділення свиноферми одного з фермерських господарств Вінниччини. У ньому замінили лампи розжарювання потужністю 100 Вт на LED-лампи потужністю 4 ВТ із цоколем GU10. Патрон під такий цоколь коштує недорого (середня вартість 6 грн/шт.) і простий у монтажі. Однієї такої лампи достатньо для повноцінного освітлення станка розміром 8 м².

 

Результат перевершив очікування. Поряд із неабиякою економією поліпшилась якість освітлення. Адже спектр світлового випромінювання більш схожий до спектра денного світла, ніж спектр лампи розжарювання. М’яке біле світло природно ближче тваринам і позитивно відображається на їх активності (фото 1). Також тішить направленість світлового потоку: світло направлене на тварини та підлогу й не витрачається на марне освітлення стелі. На фото родильного відділення (фото 2, 3) показано освітлення однакової площі двома лампами розжарювання по 100 Вт і чотирма світлодіодними лампами по 4 Вт. Простим оком видно переваги світлодіодного освітлення з набагато меншими показниками потужності (16 Вт проти 200 Вт), а також світлового потоку (1440 Лм проти 2680 Лм).

 

Якщо фермер поставить собі за мету обладнати свої тваринницькі приміщення світлодіодними лампами, одразу ж у нього виникне запитання «скільки ж потрібно лампочок?» Насамперед освітлення має відповідати зоогігієнічним вимогам штучного освітлення тваринницьких приміщень. Беручи до уваги ці вимоги, фермер зможе обчислити, скільки всього люмен (Лм) необхідно для освітлення всього приміщення. А потім, визначившись із типом лампи (потужністю та світловим потоком), вирахувати необхідну кількість ламп.

 

Таблиця 2. Зоогігієнічні вимоги до штучного освітлення тваринницьких приміщень

Вид і технологічні групи тварин	Штучна освітленість, Лм/м²
Корови, нетелі, молодняк ВРХ	50–75
Відгодівля дорослої худоби	20–30
Родильне відділення (ВРХ)	75–100
Свині: холості, поросні, лактуючі свиноматки, кнурі, молодняк	50–100
Свині на відгодівлі	30–60

Тетяна Біленька

журнал The Ukrainian Farmer, жовтень 2014 року

  

_{Усі авторські права на інформацію розміщену в журналі The Ukrainian Farmer та інтернет сторінці газети за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
При використання інформації з подальшим будь-яким відтворенням, републікацією, поширенням, переробкою, перекладом, включенням її частин до інших творів обов’язкове посилання на журнал The Ukrainian Farmer з гіперлінком https://agrotimes.ua/journals.}

_{Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».}

ЧИТАЙТЕ БІЛЬШЕ