Применение светодиодных технологий в освещении птицеферм

Применение светодиодных технологий в освещении птицеферм

Справочник:
1. Принципы и преимущества технологии светодиодного освещения
1.1 Принципы технологии светодиодного освещения
1.2 Преимущества технологии светодиодного освещения
2. Использование технологии светодиодного освещения на птицефермах
2.1 Внедрение технологии диммирования и регулировки цвета светодиодов в освещение птицеферм
2.2 Внедрение технологии рассеивания тепла светодиодами в освещение птицеферм
2.3 Использование технологии светодиодного силового привода в освещение птицеферм

Освещение – это процесс преобразования электрической энергии в световую. В ходе этого преобразования выделяется значительное количество тепловой энергии, а также выделяется CO2 и другие вредные газы. Концепция «зелёного» освещения направлена ​​на минимизацию выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ в процессе освещения. Этот подход способствовал развитию и использованию полупроводниковых технологий.

1. Принципы и преимущества технологии светодиодного освещения

1.1 Принципы технологии светодиодного освещения

Светодиод (или светоизлучающий диод) состоит в основном из полупроводникового кристалла, соединённого с катодом, анодом и держателем, и залитого эпоксидной смолой. Полупроводник состоит из материалов p- и n-типа, что создаёт стабильную структуру. При протекании тока через кристалл электроны перемещаются к p-стороне, где они соединяются с дырками, что позволяет основным и неосновным носителям заряда рекомбинировать и высвобождать энергию в виде фотонов, тем самым преобразуя электрическую энергию в световую.

1.2 Преимущества технологии светодиодного освещения

Светодиодное освещение всё чаще используется на крупных птицеводческих фермах, предлагая многочисленные преимущества по сравнению с традиционными методами освещения. Например, светодиодное освещение обладает более чем вдвое большей световой отдачей по сравнению со стандартными вариантами освещения, что делает его особенно выгодным для крупных птицеводческих ферм. Ключевые особенности включают в себя: ① Высокая световая отдача, с потенциалом увеличения примерно в три раза в будущем, что указывает на многообещающие перспективы развития и способность удовлетворить особые потребности птицеводческих ферм в освещении. ② Возможность регулировки яркости и цвета освещения позволяет светодиодной технологии эффективно удовлетворять требования к интенсивности и цвету освещения на крупных птицеводческих фермах, обеспечивая явные преимущества по сравнению с традиционными источниками освещения.

2. Использование светодиодного освещения на птицефермах

Крупные птицефермы традиционно используют для освещения лампы накаливания и энергосберегающие лампы . Однако эти традиционные источники света имеют ряд недостатков, включая низкую световую отдачу, короткий срок службы, хрупкость и сложность управления интенсивностью и цветом света. В отличие от них, светодиодное освещение является современным источником света, известным своей высокой световой отдачей. Исследования показали, что использование светодиодного освещения может повысить однородность размеров тела у кур-несушек, снизить затраты на кормление и уменьшить смертность молодых цыплят в период их роста. Для взрослых кур светодиодное освещение позволяет эффективно контролировать интенсивность и цвет света, что может повысить скорость роста и конверсию корма у бройлеров, увеличить яйценоскость у кур-несушек и уменьшить количество яиц с мягкой скорлупой. Ниже приведено влияние различных цветов света на кур-несушек.

Положительные эффекты:

- Белый свет: естественный и освежающий.

- Синий свет: спокойный и утонченный.

- Зеленый свет: яркий и живой.

- Желтый и фиолетовый свет: спокойствие.

Отрицательные эффекты:

- Белый свет: резкий и холодный.

- Синий свет : тревожный.

- Зеленый свет: вызывает беспокойство.

- Желтый и фиолетовый свет: жуткий.

2.1 Внедрение технологии диммирования и регулировки цвета светодиодов в освещение птицефермы

Для эффективного управления цветовой температурой, интенсивностью света и другими световыми параметрами светодиодов большинство светодиодных светильников на рынке используют методы управления постоянным током. В настоящее время некоторые птицеводческие фермы в моей стране используют стандартные системы освещения, обеспечивающие непрерывное освещение в течение 24 часов. Однако у кур на разных стадиях роста разные потребности в освещении. Поэтому для обеспечения здорового роста и развития кур разного возраста важно регулировать и корректировать интенсивность и продолжительность освещения. Система светодиодного освещения позволяет регулировать интенсивность света и цветовую чувствительность в разное время, что значительно улучшает рост цыплят и увеличивает производство яиц и мяса. Для кур-несушек интенсивность света напрямую влияет как на яйценоскость, так и на количество яиц с мягкой скорлупой. Многие птицеводческие компании могут эффективно регулировать интенсивность света и цветовую отдачу в разные периоды времени, используя такие технологии, как диммирование и регулировка цвета светодиодов, тем самым обеспечивая оптимальную яйценоскость и здоровый рост как кур-несушек , так и бройлеров .

2.2 Внедрение светодиодной технологии рассеивания тепла в освещение птицефермы

Светодиоды выделяют меньше тепла по сравнению с традиционными источниками света и эффективно рассеивают тепло. Электроиндуцированный эффект, возникающий при движении электронов и дырок, преобразует от 20% до 30% энергии в свет. Благодаря компактному размеру светоизлучающего компонента и эффективной конструкции теплоотвода светодиоды выделяют минимальное количество тепловой энергии. Даже обеспечивая ту же интенсивность света, что и традиционные источники света, они потребляют меньше электроэнергии, что повышает экономические преимущества для бизнеса. Кроме того, светодиоды обладают высокой интенсивностью света и минимальным затуханием, сохраняя яркость в течение длительного времени. Учитывая сложные условия на крупных птицефермах, где стандартное освещение обычно длится всего несколько сотен часов, светодиоды могут служить значительно дольше, что потенциально снижает расходы на замену и электроэнергию.

2.3 Использование технологии светодиодного питания в освещении птицефермы

В настоящее время управление постоянным током является широко распространённым методом питания светодиодов. С увеличением тока яркость соответствующим образом регулируется, что позволяет создавать гибкие решения для освещения в различных условиях. Экспериментальный анализ показывает, что при типичном использовании один светодиод имеет прямое напряжение от 3,0 до 3,5 В. При подаче питания 5 В на светодиод с постоянным напряжением 3,3 В ток остаётся неизменным, что предотвращает колебания, вызванные изменениями напряжения. Эта стабильность тока также приводит к постоянной яркости, эффективно минимизируя изменения мощности управления. Такой метод управления снижает стресс для кур. Кроме того, было показано, что регулировка спектра от тёплого света 2700 К (аналогично лампам накаливания) до 6800 К не оказывает отрицательного влияния на яйценоскость у кур-несушек.

Светодиодное освещение обладает впечатляющими характеристиками, такими как энергоэффективность, экологичность, доступность и долговечность, что делает его популярным в птицеводстве . В данной статье подробно рассматривается применение технологий диммирования и регулировки цвета, теплоотвода и электропривода на крупных птицеводческих фермах, а также экономические преимущества этих технологий. Цель статьи — предоставить практические рекомендации по их внедрению.