Introduction of led lights in livestock premises

Authors

  • Igor Mamedyarovich Dovlatov Federal Scientific Agroengineering Center VIM
  • Ilya Vladimirovich Komkov Federal Scientific Agroengineering Center VIM
  • Dmitry Andreevich Blagov Federal Scientific Agroengineering Center VIM
  • Sergey Sergeevich Yurochka Federal Scientific Agroengineering Center VIM
  • Leonid Yurievich Yuferev Federal Scientific Agroengineering Center VIM

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.y2023i8pp110-116

Keywords:

illumination, modeling, physiological state, productivity, cattle

Abstract

This article presents research on the introduction of LED lamps in livestock premises. The work was carried out in the conditions of the economy of the Grigorievskoye Federal State Unitary Enterprise of the Yaroslavl region. Modeling and forecasting of the illumination of the aft table was carried out by calculation in the DIALux evo software package. The scheme of the developed lamp SP-1 was formed using a new development of LEDs with a light output of at least 150 lm/ W. The developed lamp SP-1 simulates sunlight in the wavelength range of 380-800 nm, the reproduction accuracy of the solar spectrum is 70%. To verify the reliability of the simulation data, it was decided to conduct full-scale tests in a building under construction for keeping young cattle. LED lights were placed in the calf house at the distances and heights specified in the simulation model. Next, an array of data on the illumination of the room was collected and the average illumination values at the selected points were found. The analysis of the obtained data revealed that the convergence of the simulation results and experimental measurements reaches 97.5%. The advantages of the proposed device are revealed, such as: power consumption – 9 W, light output– 133 lm/W, price – 3772 RUB. It is determined that the illumination varies and over the feed table is 118.4 – 120.0 lux, and for the rest of the calf is 82.4 – 94.5 lux.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Филатов Д.А., Терентьев П.В., Авдеева Е.А., Плаксин М.А. Энергоэффективное освещение в молочном скотоводстве // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. №4 (20). С. 50-57.

Юферев Л.Ю., Алферова Л.К. Светотехника в сельском хозяйстве. М.: ВИМ. 2016. 156 с.

Muneshwara, M.S., Swetha, M.S., Anand, R., Pushpa, S.K., Manjunath, T.N. IOT-Based Smart Street Light Control Application for Smart Cities // Lecture Notes in Networks and Systems. 2022. 311. С. 321-333. DOI 10.1007/978-981-16-5529-6_26.

Кирсанов В.В., Довлатов И.М., Комков И.В., Юрочка С.С. Современные подходы к системам обеспечения параметров воздуха в животноводческих помещениях // Техника и технологии в животноводстве. 2022. № 4 (48). С. 61-71.

Diatroptov, M.E., Slesarev, S.M., Zenchenko, T.A. Phase Analysis of Ultradian Rhythms of Body Temperature in Laboratory Mice Maintained under Constant Illumination at Different Longitudinal Locations // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2021. 172(1). С. 72-76. DOI 10.1007/s10517-021-05334-w.

Zhang P., Chen Z., Wang F., Jian X., Liu C. Response of Population Canopy Col-or Gradation Skewed Distribution Parameters of the RGB Model to Micrometeorology Envi-ronment in Begonia Fimbristipula Hance // Atmosphere. 2022. № 13 (6). С. 890.

Гордеев В.В., Хазанов В.Е., Эрк А.Ф., Размук В.А. – Оценка освещенности в коровниках для фермы на 1200 коров // Технологии и технические средства механизи-рованного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. 92. С. 153-158.

Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 21.10.2020 № 622 "Об утверждении Ветеринарных правил содержания крупного рогатого скота в целях его воспроизводства, выращивания и реализации".

Shirokov Y., Tikhnenko V. Technosphere safety as a factor of product cost reduc-tion // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. № 012133.

Высоцкая Е.А. Корнев А.С. Полковников Е.В. Совершенствование системы освещения производственных помещений сельскохозяйственных предприятий за счет внедрения энергосберегающих ламп // Вестник Воронежского государственного аграрно-го университета. 2018. № 1 (56). С. 137-142.

Dovlatov I.M., Yuferev L.Y., Mikaeva S.A., Mikaeva A.S., Zheleznikova O.E. Development and testing of combined germicidal recirculator // LIGHT & ENGINEERING. 2021. Т. 29. Вып. 3. С. 43-49. DOI 10.33383/2021-023.

Пилыцикова Ю.А. Коваленко О.Ю., Овчукова С.А. Влияние комбинированного излучения на молодняк птицы // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2012. № 2. С. 29-31.

ОСН АПК 2.10.24.001-04 «Нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий, сооружений».

Proshkin Y. A., Smirnov A. A., Sokolov A.V., Dovlatov I. M., Kachan S. A. Study of thermal modes of operation of SMD-LEDs in phytolamps // IOP Conference Series-Earth and Environmental Science. 2021. Т. 624. 012091. DOI 10.1088/1755-1315/624/1/012091.

Кондратьева Н.П., Филатов Д.А., Терентьев П.В., Аль-Хелю А.С. Сравнительная оценка основных характеристик натриевых и светодиодных тепличных облучателей // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2020. Т. 14. № 1. С. 50-54.

Макаров Я.А., Козлов А.В Светодиодное освещение в птицеводстве // Мир инноваций. 2020. № 2. С. 3-8.

Довлатов И.М., Юферев Л.Ю., Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю., Матвеев В.Ю Автоматизированная система обеспечения микроклимата в птичниках // Вестник НГИ-ЭИ. 2018. № 7 (86). С. 7-18.

Aviv Asher, Matan Fialko, Florin Fares, Uzi Moallem, Shamai Yaacoby, Roee Gutman The Effect of Exposing High Yielding Dairy Cows To Short Wavelength LED Illumination During The Night On Fatty Acid Profile // Research Square. 2022. № 3 1240395.

Sofia Lindkvist, Emma Ternman, Sabine Ferneborg, Daniel B?nkestad, Johan Lindqvist, Bj?rn Ekesten, Sigrid Agen?s Effects of achromatic and chromatic lights on pupillary response, endocrinology, activity, and milk production in dairy cows // PLoS ONE. 2021. № 16 (7). 0253776.

A T Chamberlain The use of supplementary lighting in dairy cow housing to in-crease milk production // Livestock. 2018. № 23 (3). 2053-0862.

Barbara A. Murphy, Mary M. Herlihy, Margaret B. Nolan, Christiane O'Brien, John G. Furlong, Stephen T. Butler Identification of the blue light intensity administered to one eye required to suppress bovine plasma melatonin and investigation into effects on milk production in grazing dairy cows // Journal of Dairy Science. 2021. № 104 (11). 12127-12138.

Park Jin-Ryong, Belal Shah-Ahmed, Na Chong-Sam, Shim Kwan-Seob Effect of LED Lighting Intensity on Productivity, Blood Parameters and Immune Responses in Dairy Cows // Korean J. Org. Agric. 2019. № 27 (2). С. 161-171.

Морозов В.В., Соботковский Б.Е., Шейнман И.Л. Методы обработки ре-зультатов физического эксперимента. СПб., 2004. 64 с.

Довлатов, И.М. Сравнение теоретических и экспериментальных данных по изменению скоростного напора воздуха внутри рециркулятора // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. № 2 (31). С. 626–632.

Довлатов И.М., Юферев Л.Ю., Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю. Методика рас-чета облученности воздуха уф-источником внутри рециркулятора облучательной уста-новки // Техника и оборудование для села. 2019. № 12 (270). С. 27-31.

Published

2023-08-31

Issue

Section

Agroengineering

Most read articles by the same author(s)