牛槽灯技术规格

牛舍照明技术规范


目录：
1. 以牛为中心的照明设计
2. 牛槽灯的技术要求
3. 牛照明的控制与效率
4. 测量与合规性
5. 运营效益
6. 结论


介绍： 

深圳市设施农业行业协会（SZFAA）发布的《牛棚照明技术规范》（T/SZFAA 06-2021）为牛舍设施的人工照明提供了科学依据。该标准详细规定了牛棚照明和商用奶牛场照明灯具的标准，确保照明设计优先考虑动物生物学特性、能源效率和操作实用性。


如果正确实施，这些照明系统可以改善奶牛、牛肉和养殖业中的牛福利、繁殖和生产力，使其成为现代牲畜管理的重要组成部分。


1. 以牛为中心的照明设计


传统的照明设计指标（例如勒克斯、流明）以人为本，不足以满足牲畜的需求。牛槽灯的设计必须围绕牛的视觉生物学特性。


推动该标准的关键生物学见解是：

牛舍照明技术规范

  • 牛的视觉光谱：牛能感知370-650纳米
    的光 ，峰值敏感度在 450纳米（蓝色） 和 554纳米（橙黄色）。它们对红光（>650纳米）的感知能力较差，对绿光（495-525纳米）的敏感度也较低。

  • 牛专用照明指标：

    • CaPF（牛光子通量）： 总光子输出（μmol/s，370–650 nm）

    • CaPFD（牛光子通量密度）： 目标表面的光子密度（μmol/m²·s）

    • CaQE（牛量子效率）： 能量光子效率（≥1.5 μmol/J）


通过关注这些指标， 可以评估商业乳制品灯具 的真实生物学有效性，而不仅仅依赖于人类的视觉标准。


2. 牛槽灯的技术要求


高品质的牛槽灯必须符合严格的技术要求，以确保动物福利和长期运行效率。其中最关键的方面之一是光谱质量。照明系统应提供 370 至 650 纳米范围内的连续光谱，避免出现可能干扰牛视力的尖锐或孤立光谱峰。 


因此，建议使用色温在3500K至5500K之间的白光LED灯具作为主要光谱光源。在某些情况下，可以使用补充红光进行夜间人员检查，但只有在有科学证据支持的情况下才应引入，以避免干扰牛的生理机能。


另一个重要因素是光周期管理。研究表明，对于泌乳奶牛来说，长日照（LDPP）超过12小时（通常为16至18小时）是理想的选择，因为它可以最大限度地提高产奶量并改善饲料摄入量。相比之下，干奶牛则适合短日照（SDPP），即少于12小时。为了最大限度地减少应激，光照过渡必须循序渐进，模拟自然界的黎明和黄昏，持续时间为30至60分钟。严禁突然开启/关闭光照，因为这会对牛的行为和整体生产力产生负面影响。


合理的光线分布和均匀性对于养牛场来说也至关重要。饲槽的照明均匀度应至少达到0.8（在1.5米×2米的区域内测量），而一般牛舍空间的均匀度应至少保持0.7。为此，灯具的光束角应至少为90°，确保均匀覆盖，不会产生可能对动物造成压力的热点或阴影。



此外，频闪和光度性能对牛的舒适度和系统可靠性至关重要。牛槽照明系统在125-250 Hz频率范围内的频闪指数不得超过3%。它们还应长期保持稳定的性能，在50,000小时的运行时间内，光子通量维持率至少达到70%，流明输出不低于额定初始值的90%。


最后，耐用性是高性能商用乳制品灯具的一项关键特性。所有灯具均应至少达到 IP66 防护等级，以防尘防潮。而经常清洁的区域（例如冲洗区），则需要达到 IP69K 防护等级。灯具材料必须能够抵抗氨、硝酸盐和盐的腐蚀，并通过 200 小时盐雾试验验证，并且能够承受 35°C 下 3% 氨水的长期暴露，至少三个月不发生性能劣化。


 3.牛照明的控制和效率


高效的控制系统不仅能有效控制牛槽灯，还能节省成本。结构合理的系统应兼具灵活性、精确性和耐用性。

  • 光谱和强度调制——控制器必须允许调整光谱和光强度，确保针对泌乳奶牛、干奶奶牛或繁殖奶牛优化照明条件。

  • 自动光周期编程——调度功能可实现精确的日照长度管理，从而提高生产力和动物福利。

  • 功率因数标准– 灯具必须保持≥0.9（>50W）、≥0.7（10-50W）和≥0.5（<10W 系统），以减少能量损失。

  • 电源效率——至少 85% 的效率有助于在系统的整个使用寿命期间保持较低的电力成本。

总之，智能控制使商业乳制品灯具不仅仅是照明设备，它们还成为农场管理的战略工具。


4. 测量与合规性


为了确保牛槽照明系统能够提供可靠的结果，必须遵循严格的测量和合规协议。这些标准确保照明性能符合生物学要求和监管准则。



测量始于特定于牛的指标，例如 CaPFD（牛光子通量密度），必须使用光谱校准的仪器进行评估，以反映牛实际感知光线的方式。虽然勒克斯可以作为粗略的指标，但准确转换为 CaPFD 值至关重要，通常依赖于转换系数（例如，4000K 的 LED 灯的 XD 系数为 70）。此外，合规性测试涵盖多个方面：光谱精度、光子通量稳定性、闪烁水平、IP 等级验证以及农场条件下的耐腐蚀性。


通过遵守这些精确的测试标准，农民和设施管理人员可以相信他们的商用奶牛灯具不仅符合技术规格，而且还能为牛的健康、福利和生产力带来持续的益处。


5.运营效益


精心设计的牛槽照明系统的好处包括提高生产力、节约能源和动物福利。


  • 产奶量增加——长日照（16-18 小时）可使泌乳奶牛的产奶量增加 5-16%，饲料摄入量增加 6%。

  • 节能——具有高 CaQE（≥1.5 μmol/J）的 LED 可降低能源成本，同时保持生物有效性。

  • 动物福利改善——均匀、无闪烁的照明可以减轻压力、改善休息模式并支持生殖健康。


总之，这些结果表明，商业乳制品灯具是一项重要的投资，可以在经济和生物学性能上获得回报。


6. 结论


选择合适的 LED 牛棚灯是实施有效牛棚照明策略的最后一步。LED 牛棚灯的设计和制造质量决定了系统在严苛的农场条件下的性能。



牛舍照明技术规范



例如， T21 LED 谷仓灯等型号  专为农业用途设计，具有宽光束角，可实现均匀覆盖，IP69K 防护等级，适用于高压冲洗环境，并具有耐腐蚀性能，可抵御氨和硝酸盐的侵蚀。这些特性使其成为谷仓、饲槽和溜槽等对耐用性和卫生要求严格的区域的理想选择。同时，其高能效和长使用寿命确保其长期保持成本效益。


最终，选择坚固高效的牛槽灯或商用奶牛场照明灯具，可确保长期可靠性、减少维护，并为牛群带来持续的生物效益。因此，对于任何现代化的奶牛场或养牛场而言，投资专用 LED 解决方案都是一项战略决策。