<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vimjour</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Сельскохозяйственные машины и технологии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Agricultural Machinery and Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2073-7599</issn><publisher><publisher-name>Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22314/2073-7599-2021-15-3-28-34</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vimjour-435</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DEVICES AND EQUIPMENT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Энергосберегающее освещение сельскохозяйственных помещений и расчет его параметров</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Energy­Saving Lighting of Agricultural Premises and its Parameters Calculation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Юферев</surname><given-names>Л. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yuferev</surname><given-names>L. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Леонид Юрьевич Юферев, доктор технических наук</p><p>Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Leonid Yu. Yuferev, Dr.Sc.(Eng.)</p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">leouf@ya.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Federal Scientific Agroengineering Center VIM</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>05</day><month>10</month><year>2021</year></pub-date><volume>15</volume><issue>3</issue><fpage>28</fpage><lpage>34</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Юферев Л.Ю., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Юферев Л.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Yuferev L.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vimsmit.com/jour/article/view/435">https://www.vimsmit.com/jour/article/view/435</self-uri><abstract><p>Отметили, что правильно подобранное освещение животноводческих ферм обеспечивает оптимальную производительность животных и птицы и приносит прибыль предприятию. (Цель исследования) Обосновать параметры энергосберегающего освещения сельскохозяйственных помещений и разработать методики его расчета. (Материалы и методы) Показали, что в тепличных хозяйствах для освещения чаще всего используют натриевые лампы высокого и низкого давления, однако их спектр лишь частично заменяет естественный спектр. Предположили, что расширение спектра и приближение его к солнечному позволит повысить качество продукции и урожайность. Констатировали, что для освещения животноводческих и птицеводческих помещений традиционно применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы, но они не имеют возможности создать систему освещения с функцией «рассвет – закат», а их спектр не соответствует полному диапазону, воспринимаемому животными и птицей. Отметили, что работа светодиодных источников света имеет особенности, из-за которых нельзя применять стандартные методики расчета. Разработали формулы для вычисления освещенности и потока фотонов. (Результаты и обсуждение) Привели примеры реализации разработанных нами энергосберегающих систем освещения в птичниках с напольным содержанием, коровниках с привязным содержанием и в экспериментальной фитолаборатории для выращивания рассады. Выявили, что после замены системы освещения на основе ламп ДРЛ-125 на новую, с 36 светодиодными светильниками мощностью по 9 ватт, потребляемая мощность снизилась с 2250 до 336 ватт, средний уровень освещенности увеличился и составил 90 люкс, при этом улучшилась равномерность освещения и цветопередача. Разработали резонансную систему питания светодиодов для создания систем освещения с функцией «рассвет – закат». (Выводы) Показали возможность и привели примеры внедрения разработанных нами энергосберегающих регулируемых систем освещения на основе светодиодных источников света. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>he properly selected lighting for livestock farms is noted to ensure the optimal productivity of bred animals and poultry and to generate profit for the enterprise. (Research purpose) The research purpose is to substantiate the parameters of energy-saving lighting for agricultural premises and to develop methods for its calculation. (Materials and methods)  It has been shown that greenhouse farms most often use high and low pressure sodium lamps for lighting, but their spectrum only partially substitutes the natural one. It has been assumed that expanding the spectrum and approximating it to the solar one could improve product quality and yield. It has been stated that incandescent and fluorescent lamps are traditionally used to illuminate livestock and poultry premises, but they cannot create a lighting system with a «dawn - sunset» function, and their spectrum does not correspond to the full range perceived by animals and birds. It has been noted that the LED light sources’ functioning has such features that make the application of standard calculation methods impossible. We obtained formulas for calculating the light level and flux of photons. (Results and discussion) We provided examples of applying the energy-saving lighting systems developed by us in poultry houses with floor housing system, in cowsheds with tethered housing system and in an experimental phyto-laboratory for growing seedlings. It has been found that after replacing the lighting system based on DRL-125 lamps with a new one, with 36 nine-watt LED lamps, the power consumption decreased from 2,250 to 336 watts, the average light level increased and amounted to 90 lux, while the  illumination uniformity and color rendition improved. We have developed a resonant power supply system for LEDs to create lighting systems with a «sunrise - sunset» function. (Conclusions)  We have shown the possibility and provided examples of using the developed by us energy-saving controlled lighting systems based on LED light sources. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>энергосбережение</kwd><kwd>освещение в сельском хозяйстве</kwd><kwd>светодиоды</kwd><kwd>ультрафиолет</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>energy saving</kwd><kwd>lighting in agriculture</kwd><kwd>LEDs</kwd><kwd>ultraviolet light</kwd><kwd>vision system</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Переверзев И.А., Султанов Г.А. Характеристика основных объектов электропотребления в сельскохозяйственном производстве // Новые технологии. 2013. N3. С. 78-85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pereverzev I.A., Sultanov G.A. Kharakteristika osnovnykh obektov elektropotrebleniya v sel’skokhozyaystvennom proizvodstve [Characteristics of main objects of electricity consumption in agricultural production]. Novye tekhnologii. 2013. N3. 78-85 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юферев Л.Ю., Алферова Л.К. Светотехника в сельском хозяйстве. М.: ВИМ. 2016. 156 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yuferev L.Yu., Alferova L.K. Svetotekhnika v sel’skom khozyaystve [Lighting technology in agriculture]. Moscow: VIM. 2016. 156 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Филатов Д.А., Терентьев П.В., Авдеева Е.А., Плаксин М.А. Энергоэффективное освещение в молочном скотоводстве // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. N4 (20). С. 50-57.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Filatov D.A., Terent’ev P.V., Avdeeva E.A., Plaksin M.A. Energoeffektivnoe osveshchenie v molochnom skotovodstve [Energy efficient lighting in dairy farming]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii. 2018. N4(20). 50-57 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пильщикова Ю.А., Коваленко О.Ю., Овчукова С.А. Влияние комбинированного излучения на молодняк птицы // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2012. N2. С. 29-31.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pil’shchikova Yu.A., Kovalenko O.Yu., Ovchukova S.A. Vliyanie kombinirovannogo izlucheniya na molodnyak ptitsy [Effect of the combined radiation on young birds]. Vestnik FGOU VPO MGAU. 2012. N2. 29-31 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шувалова Л.А., Широбокова Т.А., Кудрин М.Р., Иксанов И.И. Влияние видимого спектра искусственного излучения на продуктивность дойных коров // Известия Горского государственного аграрного университета. 2017. Т. 54. N2. С. 111-116.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shuvalova L.A., Shirobokova T.A., Kudrin M.R., Iksanov I.I. Vliyanie vidimogo spektra iskusstvennogo izlucheniya na produktivnost’ doynykh korov [The influence of the visible spectrum in artificial radiation on dairy cows’ productivity]. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017. Vol. 54. N2. 111-116 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тертышная Ю.В., Левина Н.С. Влияние спектрального состава света на развитие сельскохозяйственных культур // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2016. T. 10. N5. С. 24-29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tertyshnaya Yu.V., Levina N.S. Vliyanie spektral’nogo sostava sveta na razvitie sel’skokhozyaystvennykh kul’tur [Effect of light spectrum on crops growth] Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2016. Vol. 10. N5. 24-29 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">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. N1. С. 50-54.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kondrat’eva N.P., Filatov D.A., Terent’ev P.V., Al’-Helyu A.S. Sravnitel’naya otsenka osnovnykh kharakteristik natrievykh i svetodiodnykh teplichnykh obluchateley [Comparative assessment of sodium and led greenhouse irradiators main characteristics]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2020. Vol. 14. N1. 50-54 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вассерман А.Л., Квашин Г.Н., Малышев В.В. Об оценке эффективности действия источников излучения на растения // Светотехника. 1986. N7. С. 14-16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasserman A.L., Kvashin G.N., Malyshev V.V. Ob otsenke effektivnosti deystviya istochnikov izlucheniya na rasteniya [On the assessment of the radiation source action effectiveness for plants]. Svetotekhnika. 1986. N7. 14-16 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lee M.J., Seo H.S., Min S.Y., et al. Effects of supplemental lighting with high-pressure sodium or plasma lamps on quality and yield of cut roses. Horticultural Science and Technology. 2021. N39(1). 49-61.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lee M.J., Seo H.S., Min S.Y., et al. Effects of supplemental lighting with high-pressure sodium or plasma lamps on quality and yield of cut roses. Horticultural Science and Technology. 2021. N39(1). 49-61 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wan Y., Wu Y., Zhang M., Hong A., Liu Y. Effects of photoperiod extension via red-blue light-emitting diodes and high-pressure sodium lamps on the growth and photosynthetic characteristics in Paeonia lactiflora. Acta Physiologiae Plantarum. 2020. N42(12). 174.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wan Y., Wu Y., Zhang M., Hong A., Liu Y. Effects of photoperiod extension via red-blue light-emitting diodes and high-pressure sodium lamps on the growth and photosynthetic characteristics in Paeonia lactiflora. Acta Physiologiae Plantarum. 2020. N42(12). 174 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кавтарашвили А.Ш., Новоторов Е.Н., Гладин Д., Колокольникова Т.Н. Светодиодное освещение при содержании родительского стада // Птицеводство. 2012. N5. С. 15-17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kavtarashvili A.Sh., Novotorov E.N., Gladin D., Kolokol’nikova T.N. Svetodiodnoe osveshchenie pri soderzhanii roditel’skogo stada [Led lighting for parental stock in chicken]. Ptitsevodstvo. 2012. N5. 15-17 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Светодиоды и их применение для освещения. Под общ. ред. Ю.Б. Айзенберга. М.: Знак. 2012. 280 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Svetodiody i ikh primenenie dlya osveshcheniya [LEDs and their application for lighting]. Pod obshch. red. Yu.B. Ayzenberga. Moscow: Znak. 2012. 280 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кавтарашвили А.Ш., Новоторов Е. Новый способ светодиодного освещения // Животноводство России. 2011. N7. С. 15-16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kavtarashvili A.Sh., Novotorov E. Novyy sposob svetodiodnogo osveshcheniya [New type of LED illumination]. Zhivotnovodstvo Rossii. 2011. N7. 15-16 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сарычев Г. Светодиоды и интенсивная светокультура растений // Полупроводниковая светотехника. 2018. N4 (54). С. 45-47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sarychev G. Svetodiody i intensivnaya svetokul’tura rasteniy [LEDs and intensive photoculture of plants]. Poluprovodnikovaya svetotekhnika. 2018. N4(54). 45-47 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Proshkin Y., Semenova N., Smirnov A., Chilingaryan N. The LED phyto lighting for improving the environmental friendliness of growing and productivity of lettuce varieties with red and green leaves. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. N578(1). 012013.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Proshkin Y., Semenova N., Smirnov A., Chilingaryan N. The LED phyto lighting for improving the environmental friendliness of growing and productivity of lettuce varieties with red and green leaves. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. N578(1). 012013 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kowalczyk K., Olewnicki D., Mirgos M., Gajc-Wolska J. Comparison of selected costs in greenhouse cucumber production with LED and HPS supplemental assimilation lighting. Agronomy. 2020. N10(9). 10091342.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kowalczyk K., Olewnicki D., Mirgos M., Gajc-Wolska J. Comparison of selected costs in greenhouse cucumber production with LED and HPS supplemental assimilation lighting. Agronomy. 2020. N10(9). 10091342 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тихомиров А.А., Шарупич В.П., Лисовский Г.М. Светокультура растений: биофизические и биотехнологические основы. Новосибирск: Изд. Сиб. отд. РАН. 2000. 213 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tikhomirov A.A., Sharupich V.P., Lisovskiy G.M. Svetokul’tura rasteniy: biofizicheskie i biotekhnologicheskie osnovy [Plant photoculture: biophysical and biotechnological foundations]. Novosibirsk: Izd. Sib. otd. RAN. 2000. 213 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yuferev L., Sokolov A. Energy-Efficient Lighting System for Greenhouse Plants. Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development. 2018. 204-229.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yuferev L., Sokolov A. Energy-Efficient Lighting System for Greenhouse Plants. Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development. 2018. 204-229 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соколов А.В., Юферев Л.Ю. Универсальная широкополосная система освещения с варьируемым спектром для теплиц // Инновации в сельском хозяйстве. N1(1). 2012. С. 10-14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov A.V., Yuferev L.Yu. Universal’naya shirokopolosnaya sistema osveshcheniya s var’iruemym spektrom dlya teplits [Versatile broadband variable spectrum lighting system for greenhouses]. Innovatsii v sel’skom khozyaystve. N1(1). 2012. 10-14 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юферев Л.Ю., Алферова Л.К. Ультрафиолетовые светодиоды для стимулирования продуктивности животных и птицы // Техника в сельском хозяйстве. 2009. N4. С. 15-16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yuferev L.Yu., Alferova L.K. Ul’trafioletovye svetodiody dlya stimulirovaniya produktivnosti zhivotnykh i ptitsy [Ultraviolet LEDs for stimulating the productivity of animals and poultry]. Tekhnika v sel’skom hozyaystve. 2009. N4. 15-16 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тихонова Г.Н., Феоктистова Н.Ю. Кто как видит: зрительный анализатор: от одноклеточных до человека. М.: Чистые пруды. 2006. 32 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tikhonova G.N., Feoktistova N.Yu. Kto kak vidit: zritel’nyy analizator: ot odnokletochnykh do cheloveka [The way they see: the visual analyzer: from unicellular organisms to human]. Moscow: Chistye prudy. 2006. 32 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Стребков Д.С., Юферев Л.Ю., Александров Д.В., Соколов А.В. Повышение эффективности систем освещения и облучения // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2014. N1. С. 13-16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Strebkov D.S., Yuferev L.Yu., Aleksandrov D.V., Sokolov A.V. Povyshenie effektivnosti sistem osveshcheniya i oblucheniya [Improving the efficiency of lighting and irradiation systems]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaystva. 2014. N1. 13-16 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юферев Л.Ю., Стребков Д.С., Рощин О.А. Экспериментальные модели резонансных систем электрической энергии. М.: ВИЭСХ. 2010. 218 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yuferev L.Yu., Strebkov D.S., Roshchin O.A. Eksperimental’nye modeli rezonansnykh sistem elektricheskoy energii [Experimental models of resonant power supply systems]. Moscow: VIESH. 2010. 218 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
