СПОСОБ ЛОКАЛЬНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ КЛЕТОК ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПТИЦЫ С МОДЕЛИРОВАНИЕМ ЕСТЕСТВЕННОЙ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ Российский патент 2023 года по МПК A01K31/00 A01K45/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к птицеводству.

Известен способ стимуляции яйценоскости и повышения усвояемости корма у птицы яичных пород [Патент RU №2165693 С2] путем воздействия на нее в зонах кормления и отдыха видимым световым излучением переменной по времени интенсивности, соответствующей дневному и ночному времени суток, светлый и темный периоды. В светлый период воздействуют на птицу освещением оранжевой части спектра видимых излучений в диапазоне 600-615 нм, а стимуляцию к поеданию корма сочетают с имитацией наступления рассвета или сумерек путем перехода от темного периода к светлому периоду и наоборот плавным увеличением или уменьшением в течение 5-15 мин освещенности, которая в темный и светлый периоды в зонах кормления и отдыха птицы составляет соответственно 0,15-1, 15-30 и 5-15 лк.

Другой известный способ стимуляции откорма и повышение усвояемости корма у птицы мясных пород [Патент RU №2165694 С2] путем многократного повторения в течение суток цикла оптического воздействия на нее в зонах кормления и отдыха в диапазоне видимого светового излучения переменной по времени интенсивности в светлый и затемненный периоды. В течение каждого цикла в светлый и затемненный периоды на птицу воздействуют освещением соответственно в оранжевой части спектра видимого излучения в диапазоне 600-615 нм в сине-голубой части спектра видимых излучений в диапазоне 440-460 нм, а стимуляцию к поеданию корма сочетают с имитацией наступления рассвета и сумерек путем перехода от темного периода к светлому и наоборот изменением освещения в оранжевой части спектра видимого излучения на освещение в сине-голубой части спектра видимого излучения и наоборот, при этом плавно увеличивают или уменьшают в течение 5-15 мин освещенность, которая составляет соответственно 4-6 и 1-3 люкс в затемненный и 15-30 и 5-15 люкс в светлый периоды в зонах кормления и отдыха птицы.

Недостатками данных способов являются сложность практической реализации, ступенчатое изменение спектра света, малое время изменения освещенности.

Также известен способ содержания родительского стада кур [Патент RU №2714241 С1] в клеточной батарее при регулируемом световом режиме, в котором в течение продуктивного периода возраста птицы после 2 часов дневного освещения и после его отключения включают освещение красного света на период от 4-12 часов в зависимости от возраста птицы и продолжительности светового дня, затем после его отключения включают дневное освещение на 2 часа.

Недостатками данных способов являются ограниченное воздействие оптического излучения на птицу, слабый биологический эффект.

Известен способ содержания яичных кур [Патент RU №2661393 С1] в клеточных условиях на фоне прерывистого светового дня с трехкратным чередованием периодов излучения источников света и темноты с использованием светодиодного освещения. Применяют светодиодное освещение двух цветовых температур (ЦТ), при этом первая ЦТ имеет белый теплый спектр (2800-3200 K), а вторая - белый холодный спектр (4800-5200 K). В первый и последний периоды света ЦТ излучения источников света обеспечивают в пределах 4800-5200 K, в средний период света - в пределах 2800-3200 K и при первом включении света производят плавное увеличение освещенности. При последнем отключении света - плавное снижение освещенности с продолжительностью 4 минуты. Обеспечивается повышение продуктивности кур и снижение кормов на их содержание.

Недостатками способа являются ступенчатое изменение ЦТ оптического излучения, малое время плавного изменения освещенности, ограниченное биологическое воздействие оптического излучения на птицу,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, принятый авторами за прототип, является способ содержания сельскохозяйственной птицы при светодиодном динамическом освещении [Патент RU №2728358 С1], в котором в течение светового периода осуществляют плавное изменение цветовой температуры оптического излучения от 2000-2800 K , что соответствует цветовой температуре солнечного излучения при рассвете или закате, до 5500-6500 K, что соответствует цветовой температуре полуденного солнечного излучения. При этом освещенность изменяют от 0 до 100% заданного уровня в первые и последние 4-8 мин светового периода.

Недостатки данного способа: отсутствуют строгие функциональные зависимости между текущим временем светового периода, уровнем освещенности и цветовой температурой оптического излучения, соответствующие динамике естественного света.

Задачей настоящего изобретения является повышение продуктивности сельскохозяйственной птицы за счет применения системы светодиодного локального динамического освещения с моделированием естественной световой среды.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом способе локального динамического освещения клеток для содержания сельскохозяйственной птицы с моделированием естественной световой среды в течении светового периода осуществляют плавное изменение ЦТ оптического излучения светильников в заданном диапазоне от 2000-2800 K до 5500-6500 K и уровня освещенности на контрольной поверхности от 0 до 100% в соответствии с математическими моделями, описывающими динамику освещенности земной поверхности и ЦТ естественного света:

где E_OE - освещенность в относительных единицах, о.е.;

а - коэффициент модели освещенности;

h_M, h₀ - амплитуда и постоянная составляющая гармонической функции косинуса, °;

t_C - время от начала светового периода, с;

T_C - продолжительность светового периода, с;

Т_ЦВ - цветовая температура излучения, K;

b - коэффициент пропорциональности между освещенностью и цветовой температуры;

с - постоянная составляющая цветовой температуры.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Каждый световой период постоянного или прерывистого режима освещения характеризуют тремя основными временными промежутками: «рассвет», «день», «закат». В начале «рассвета» и в конце «заката» уровень освещенности принимается равным 0, а цветовая температура оптического излучения - нижней границе 2000-2800 K заданного диапазона ЦТ. В середине «дня» уровень освещенности принимается равными 100%, а цветовая температура оптического излучения - верхней границе 5500-6500 K заданного диапазона ЦТ. Плавное изменение ЦТ и уровня освещенности происходит в соответствии с математическими моделями, описывающими динамику естественного света по направлению Солнца.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, на которых изображены графики моделей, описывающими динамику освещенности земной поверхности и ЦТ естественного света. Данные графики представлены для светового периода продолжительностью 12 часов и диапазона цветовой температуры от 2550 K до 5570 K. На фиг.1 изображен график изменения освещенности (в процентах) контрольной поверхности в течение светового периода. На фиг.2 изображен график изменения цветовой температуры в течение светового периода.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к птицеводству. Способ локального динамического освещения клеток для содержания сельскохозяйственной птицы с моделированием естественной световой среды заключается в том, что в течение светового периода плавно изменяют цветовую температуру оптического излучения светильников в диапазоне от 2000-2800 K до 5500-6500 K и уровень освещенности на контрольной поверхности от 0 до 100%. Изменение цветовой температуры и освещенности производят в соответствии с математическими моделями, описывающими динамику освещенности земной поверхности и цветовой температуры естественного света:

где E_OE - освещенность в относительных единицах, о.е.; а - коэффициент модели освещенности; h_M, h₀ - амплитуда и постоянная составляющая гармонической функции косинуса, °; t_C - время от начала светового периода, с; T_C - продолжительность светового периода, с; Т_ЦВ - цветовая температура излучения, K; b - коэффициент пропорциональности между освещенностью и цветовой температурой; с - постоянная составляющая цветовой температуры. Изобретение обеспечивает повышение продуктивности сельскохозяйственной птицы за счет применения системы светодиодного локального динамического освещения с моделированием естественной световой среды. 2 ил.

Способ локального динамического освещения клеток для содержания сельскохозяйственной птицы с моделированием естественной световой среды, в котором в течение светового периода плавно изменяют цветовую температуру оптического излучения светильников в диапазоне от 2000-2800 K до 5500-6500 K и уровень освещенности на контрольной поверхности от 0 до 100%, отличающийся тем, что изменение цветовой температуры и освещенности производят в соответствии с математическими моделями, описывающими динамику освещенности земной поверхности и цветовой температуры естественного света:

где E_OE - освещенность в относительных единицах, о.е.;

а - коэффициент модели освещенности;

h_M, h₀ - амплитуда и постоянная составляющая гармонической функции косинуса, °;

t_C - время от начала светового периода, с;

T_C - продолжительность светового периода, с;

Т_ЦВ - цветовая температура излучения, K;

b - коэффициент пропорциональности между освещенностью и цветовой температуры;

с - постоянная составляющая цветовой температуры.