Aplicación de la tecnología LED en la iluminación de granjas avícolas

Aplicación de la tecnología LED en la iluminación de granjas avícolas

Directorio:
1. Principios y beneficios de la tecnología de iluminación LED
1.1 Principios de la tecnología de iluminación LED
1.2 Beneficios de la tecnología de iluminación LED
2. Uso de la tecnología de iluminación LED en granjas avícolas
2.1 Implementación de la tecnología de atenuación y ajuste de color de LED en la iluminación de granjas avícolas
2.2 Implementación de la tecnología de disipación de calor de LED en la iluminación de granjas avícolas
2.3 Uso de la tecnología de accionamiento de potencia LED en la iluminación de granjas avícolas

La iluminación se refiere al proceso de transformar la energía eléctrica en energía luminosa. Durante esta conversión, se produce una cantidad significativa de energía térmica, junto con la liberación de CO2 y otros gases nocivos. El concepto de iluminación verde busca minimizar la emisión de gases de efecto invernadero y contaminantes durante el proceso de iluminación. Este enfoque ha impulsado el avance y el uso de la tecnología de semiconductores.

1. Principios y beneficios de la tecnología de iluminación LED

1.1 Principios de la tecnología de iluminación LED

Un LED, o diodo emisor de luz, consiste principalmente en un chip semiconductor conectado al cátodo, ánodo y soporte, y recubierto de resina epoxi. El semiconductor está compuesto de materiales de tipo P y tipo N, lo que crea una estructura estable. Cuando la corriente fluye a través del chip, los electrones son empujados hacia el lado P, donde se combinan con huecos, permitiendo que los portadores minoritarios y mayoritarios se recombinen y liberen energía en forma de fotones, convirtiendo así la energía eléctrica en energía luminosa.

1.2 Beneficios de la tecnología de iluminación LED

La iluminación LED se utiliza cada vez más en granjas avícolas de gran tamaño, ofreciendo numerosas ventajas sobre los métodos de iluminación tradicionales. Por ejemplo, la iluminación LED ofrece más del doble de eficiencia luminosa que las opciones de iluminación estándar, lo que la hace especialmente beneficiosa para las granjas avícolas de gran tamaño. Entre sus características principales se incluyen: 1) Alta eficiencia luminosa, con un potencial de hasta tres veces en el futuro, lo que indica prometedoras perspectivas de desarrollo y la capacidad de satisfacer las necesidades específicas de iluminación de las granjas avícolas. 2) La posibilidad de ajustar el brillo y el color de la luz, lo que permite que la tecnología de iluminación LED satisfaga eficazmente los requisitos de intensidad y color de la luz en las granjas avícolas de gran tamaño, ofreciendo claras ventajas sobre las fuentes de iluminación convencionales.

2. Uso de la tecnología de iluminación LED en granjas avícolas

Las granjas avícolas grandes tradicionalmente dependen de bombillas incandescentes y de bajo consumo para la iluminación . Sin embargo, estas fuentes de luz convencionales presentan varias desventajas, como baja eficiencia luminosa, corta vida útil, fragilidad y dificultad para controlar la intensidad y el color de la luz. Por el contrario, la iluminación LED es una fuente de luz moderna conocida por su alta eficiencia luminosa. Las investigaciones han demostrado que el uso de iluminación LED puede mejorar la uniformidad del tamaño corporal en las gallinas ponedoras, reducir los costos de alimentación y disminuir la tasa de mortalidad de los pollos jóvenes durante su fase de crecimiento. Para los pollos adultos, la iluminación LED permite un control efectivo sobre la intensidad y el color de la luz, lo que puede impulsar el crecimiento y las tasas de conversión alimenticia de los pollos de engorde, aumentar la producción de huevos en las gallinas ponedoras y reducir la incidencia de huevos de cáscara blanda. A continuación, se presentan los efectos de diferentes colores de luz en las gallinas ponedoras.

Efectos positivos:

- Luz blanca: natural y refrescante.

- Luz azul: tranquila y sofisticada.

- Luz verde: vibrante y vivaz.

- Luz amarilla y violeta: tranquila.

Efectos negativos:

- Luz blanca: dura y fría.

- Luz azul : inquietante.

- Luz verde: desconcertante.

- Luz amarilla y violeta: espeluznante.

2.1 Implementación de la tecnología de atenuación y ajuste de color de LED en la iluminación de granjas avícolas

Para gestionar eficazmente la temperatura de color, la intensidad de la luz y otros parámetros luminosos de los LED, la mayoría de las luminarias LED del mercado utilizan métodos de conducción de corriente constante. Actualmente, algunas granjas avícolas de mi país emplean sistemas de iluminación estándar que proporcionan iluminación continua durante 24 horas. Sin embargo, las gallinas en las distintas etapas de crecimiento tienen necesidades de iluminación distintas. Por lo tanto, para promover el crecimiento y desarrollo saludables de las gallinas a diferentes edades, es esencial regular y ajustar la intensidad y la duración de la luz. Un sistema de iluminación LED permite ajustar la intensidad de la luz y la sensibilidad del color en diferentes momentos, lo que mejora significativamente el crecimiento de las gallinas y aumenta la producción de huevos y carne. En el caso de las gallinas ponedoras, la intensidad de la luz influye directamente tanto en la tasa de producción de huevos como en la incidencia de huevos de cáscara blanda. Muchas empresas avícolas pueden modificar eficazmente la intensidad de la luz y la salida de color durante diferentes períodos de tiempo utilizando tecnologías como la atenuación y el ajuste del color de los LED, garantizando así una producción óptima de huevos y el crecimiento saludable tanto de las gallinas ponedoras como de los pollos de engorde .

2.2 Implementación de la tecnología de disipación de calor LED en la iluminación de granjas avícolas

Los LED generan menos calor en comparación con las opciones de iluminación convencionales y lo disipan eficientemente. El efecto electroinducido del movimiento de electrones y huecos convierte entre el 20 % y el 30 % de la energía en luz. Gracias al tamaño compacto del componente emisor de luz y a un diseño eficaz de disipación de calor, los LED producen una energía térmica mínima. Incluso proporcionando la misma intensidad luminosa que la iluminación tradicional, consumen menos electricidad, lo que aumenta las ventajas económicas para las empresas. Además, los LED tienen una alta intensidad luminosa y una mínima degradación de la luz, manteniendo el brillo durante largos periodos. Dadas las difíciles condiciones de las grandes granjas avícolas, donde la iluminación estándar suele durar solo unos pocos cientos de horas, los LED pueden durar mucho más, lo que podría reducir los costes de sustitución y de electricidad.

2.3 Uso de la tecnología de control de potencia LED en la iluminación de granjas avícolas

Actualmente, la alimentación por corriente constante es un método ampliamente adoptado para alimentar LED. A medida que aumenta la corriente, el brillo se ajusta en consecuencia, lo que permite soluciones de iluminación flexibles en diversas condiciones. El análisis experimental indica que, en condiciones de uso típicas, un solo LED tiene una tensión directa de 3,0 a 3,5 V. Cuando se aplica una fuente de alimentación de 5 V a un LED con una tensión constante de 3,3 V, la corriente permanece inalterada, lo que evita las fluctuaciones causadas por las variaciones de tensión. Esta estabilidad de la corriente también produce un brillo constante, minimizando eficazmente los cambios en la potencia de alimentación. Este método de alimentación reduce el estrés de las gallinas. Además, se ha demostrado que ajustar el espectro de una luz cálida de 2700 K (similar a la de las bombillas incandescentes) a 6800 K no tiene efectos adversos en la producción de huevos en gallinas ponedoras.

La tecnología de iluminación LED ofrece características impresionantes como eficiencia energética, respeto al medio ambiente, asequibilidad y durabilidad, lo que la hace popular en la iluminación avícola . Este artículo analiza a fondo el uso de la tecnología de atenuación y ajuste de color, la tecnología de disipación de calor y la tecnología de accionamiento eléctrico en grandes granjas avícolas, así como las ventajas económicas que ofrecen. El objetivo es servir como referencia práctica para su implementación.