Розрахунок установок інфрачервоного опромінення

Кількість опромінюючих установок n можна визначити залежно від кількості молодняку тварин або птиці в приміщенні N і щільності посадки молодняку в зоні обігрівання однієї установки n₁

. (1)

Потужність системи місцевого обігрівання

, (2)

де: Р₁— встановлена потужність однієї установки, кВт.

Величина енергетичної опроміненості залежить від віку молодняку тварин та птиці і температури повітря в приміщенні. Тому точніше кількість опромінювачів можна визначити за енергетичною опроміненістю, яку потрібно створити. Кількість опромінювачів визначають за формулою

, (3)

де: S — площа опромінюваної поверхні, м²; Р₁ — потужність одного опромінювача, Вт; — енергетичний коефіцієнт корисної дії опромінювача (для ламп ИКЗК-220-250 та ИКЗК-220-500 - 0,66, для опромінювача ОКБ-3296Т - 0,38), u — коефіцієнт ефективності використання ламп, залежить від висоти підвішування ламп і площі приміщення (у межах 0,7...0,85); К — коефіцієнт запасу (приймають 1,1...1,25); Е — оптимальна енергетична опромінюваність, Вт•м^-2. На Рис.3 зображено криві для визначення енергетичної опроміненості для курчат.

6 12 18 24 t,днів

Рис.3. Номограма для визначення оптимальної енергетичної опроміненості для курчат

Як видно з Рис.4, максимум спектрального розподілу енергії «світлих» випромінювачів не співпадає з максимумом спектральної чутливості шкіри тварин. В цьому відношенні перевагу мають «темні» випромінювачі. З енергетичної точки зору вони на 10—25 % ефективніші «світлих».

Рис. 4. Відносна спектральна чутливість (коефіцієнт) поглинання шкіри в інфрачервоному діапазоні:

1—поросяти; 2—курчати; 3—теляти білого кольору; 4—теляти чорного кольору.

«Темні» випромінювачі порівняно з «світлими» мають переваги за надійністю роботи, строком служби, рівномірністю поля під опромінювачем, в їх спектрі відсутнє видиме випромінювання, що непокоїть тварин. Перевага «світлих» випромінювачів — незначні втрати теплоти через теплопровідність і кон­векцію. Оскільки інфрачервоні промені погано поглинаються повітрям, то основна їх частина передається безпосередньо тілу, що опромінюється. Особливо добрі результати дає одночасне опромінення тварин і птиці інфрачервоними і ультрафіолетовими променями. Промис­ловість випускає для одночасного інфрачервоного і ультрафіоле­тового опромінення установки ІКУФ-1М та «Луч».

До складу однієї установки ІКУФ-1М входить 40 опромінювачів, силовий щиток і блок програмного керування. Кожен опромінювач (Рис.5) має дві інфрачервоні лампи типу ИКЗК-220-250 і одну ультрафіолетову лампу ЛЭ-15, які змонтовані в загальній арматурі разом з пусковою апаратурою для лампи ЛЭ-15. Один опромінювач забезпечує обігрівання і опромінювання поросят-сисунів у двох станко-місцях, а телят — в одному станко-місці.

Рис.5. Опромінювач установки ІКУФ -1:

1— інфрачервона лампа; 2— еритемна лампа; З — кожух пускорєгулюючого апарата з перемикачами; 4 — підвіска; 5 — захисна решітка.

Принципіальну електричну схему установки ІКУФ-1М зображено на Рис.6. В схемі передбачено ручне і автоматичне керу­вання. При ручному керуванні тумблери SА1 і SА2 встановлюють у положення «А». Якщо подати на схему напругу, то спрацює реле часу КТ1 типу 2РВМ і через свої контакти подасть напругу на котушки електромагнітних пускачів КМ1 і КМ2. Пускачі спрацюють і ввімкнуть інфрачервоні та ультрафіолетові лампи. Ультрафіолетові лампи розраховані на напругу 127 В і живляться від спеціальних трансформаторів. Програмне реле регулюють на потрібний режим роботи, і воно автоматично підтримує потрібну тривалість роботи ламп.

Дозування ультрафіолетового опромінення. Експозиція (доза) опромінення — це рекомендована на основі біологічних досліджень кількість опромінення, дія якої на об'єкт викликає необхідний ефект. Основною умовою ефективності ультра­фіолетового опромінення є дотримання рекомендованих доз та режиму опромінювання. Оптимальні дози в мер•год•м^-2 для різних тварин і птиці визначені експериментально і наводяться в довідковій літературі. Для адаптації тварин і птиці до ультрафіолетового опромінювання спочатку програму опромінювання задають частками від повної розрахункової, а потім роблять перерву на кілька діб. До повної норми опромінювання переходять через 15...20 днів. Кількість опромінення в певній точці у загальному випадку визначають за формулою

Н = Е•t, (1)

де: Е — опроміненість, мер • м^-2; t—час, год.

З виразу (1) видно, що одну і ту саму експозицію можна одер­жати при різних комбінаціях значень опроміненості і часу. З метою підвищення продуктивності тварин рекомендується брати меншу опроміненість при більш тривалому проміжку часу, який не пере­вищує тривалості світлового дня. В довідковій літературі наводяться також значення еритемної опроміненості в мер • м^-2 від різних джерел залежно від ви­соти підвішування. Так, наприклад, лампа ЛЭ-30 дає еритемну опроміненість на висоті підвішування 1 м над спиною тварин 42 мер • м^-2, на висоті 2 м — 10,6 мер • м^-2. Поділивши значення добової дози опромінювання на опроміненість при заданій висоті підвішування опромінювача, матимемо значення тривалості опромінювання в годинах на добу. Більш точний розрахунок тривалості опромінювання від стаціонарних опромінюючих установок можна виконати точковим методом.

Рис.6. Принципіальна електрична схема установки ІКУФ-1М.

За розрахункову приймають точку з найкращими умовами опромінювання, щоб запобігти переопромінюванню тварин чи птиці. Криві розподілу еритемного потоку випромінювання f( ) беруть для окремих ламп з довідкової літератури. При цьому коефіцієнт нерівномірності опромінювання не повинен бути меншим за 0,8. Опроміненість розрахункової точки при пересуванні опроміню­вача змінюється залежно від його положення в певний момент часу.

Для спрощення розрахунків опроміненість виражають через силу випромінювання і приймають її постійною в межах певного кута (Рис.7). Величина кута залежить від екрануючої дії будівельних конструкцій і захисного кута арматури випромінювача. На Рис.4 показано, що опромінювач пересувається з швидкістю V в напрямку від а до б на висоті h над розрахунковою точкою М. Враховуючи, що умови опромінення зліва і справа на шляху руху опромінювача однакові, кількість опромінювання в заданій точці за один прохід опромінювача

H = , (2)

де: h — висота підвішування опромінювача, м; V — швидкість пере­сування опромінювача, м•год^-1; I — сила випромінювання опро­мінювача, прийнята постійною в межах кута , мер•ср^-1. Потрібна кількість проходів опромінювача за добу

n = , (3)

де: А —добова експозиція опромінення, мер • год • м^-2.

Рис.7

Рекомендується періодично (не рідше одного разу на тиждень) проводити вимірювання еритемної опроміненості за допомогою уфіметра.