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LED照明技术具有节能、环保、成本低和寿命长等优良的特性,被广泛应用在各个领域中。
在大型养鸡场的传统光源有白炽灯和节能灯等工具。这些传统光源表现出发光率低、寿命短和容易坏等缺点。在社会提倡节能环保的形势下,LED灯带更迭在养殖场升级中也扮演着重要的角色。
以本次实习的和橙肉鸡养殖场为例:
本养殖场年出栏100万只肉鸡,有120米长,13米宽地养棚舍9栋,采用普通节能灯提供照明。养殖棚舍环境潮湿,在使用中常出现灯泡的损坏甚至线路短路等情况。(单栋棚舍一批出栏约更换8个节能灯。全场每年因此需要购买400~500个节能灯)
栾后利总对此提出LED灯带更换方案,根据实际情况与葛继峰师傅,从LED灯带基础知识梳理开始,对此更换方案进行了探讨:
一、LED基础知识
1.1、尺寸大小:
0603、0805、1210、5050是指LED灯带上使用的发光元件-LED的尺寸大小(英制/公制)
①、0603:表示LED元件的长度是1.0mm,宽度是0.5mm。行业简称1005,英制是0603.
②、0805:表示LED元件的长度是2.0mm,宽度是1.25mm。行业简称2125,英制是0805.
③、1210:表示LED元件的长度是3.5mm,宽度是2.8mm。行业简称3528,英制是1210.
④、5050:表示LED元件的长度是5.0mm,宽度是5.0mm。行业简称5050.
1.2、灯数:
15灯、30灯、60灯是指LED灯带每米长度上焊接了多少颗LED元件,一般来说1210规格灯带是每米60颗LED,5050规格灯带是每米30颗LED,特殊的有每米60颗LED。不同数量的灯带价格不同。
二、LED光通量
2.1、定义:led光源在单位时间内发射出的光量称为led光源的发光通量,单位:流明(lm)
2.2、以欧普3528-60P光珠为例:6-7lm/颗,普通节能灯50lm/w。
三、光照强度
3.1、定义:物体被照明程度,即表面所得到的光通量与被照面积之比,单位勒克斯(Iux)。
3.2、日常计算:平均照度(Eav)=光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF)/区域面积 (适用于室内或体育场的照明计算)
利用系数:一般室内取0.4,体育取0.3维护系数:一般取0.7~0.8
四、肉鸡光照的需求
光照强度对生长性能的影响主要在表现在肉鸡生长前期,高光强(25lx)和低光强(5lx)对肉鸡生长都有不利影响。生长前期光照强度在15lx时,各生长性能最佳。光照强度对肉鸡后期的影响主要在采食量和增重方面,5lx的光照有利于采食量和增重的提高。低光强(5~10lx)比高光强组可机体的抗氧化能力强。根据研究结果综合分析,建议肉鸡光照强度为:前期15lx,后期5lx。(摘自河南省农业科学院畜牧兽医研究所)
五、现状照明条件光照强度
5.1、现有130盏5W节能灯计算:光通量:130盏*5W*50lm/W=32500lm,光照强度:32500lm*0.4*0.7/120*13=5.8lux。
结论:以上为理想状态,结合棚舍粉尘等实际情况,育成期最低光照强度勉强满足肉鸡正常生长周期的需求,而育雏期间远远不能满足光照强度需求。
六、优化方案设计
6.1、3528灯带铜箔截面积:
3.5(宽)mm*0.15mm(厚度)=0.525平方毫米通过查表所知最大允许电流约为2.5-4A,灯带内部采用串并联连接,每米功率4.5W,通过电流为20MA(0.2A)。通过计算允许100米以上灯带连接,但不建议超过100米。
6.2、根据灯带功率、育雏光照强度、节约等方面设计如下方案:
以欧普3528-60P为例:40米育雏间铺设3根灯带,80米育成育肥期用两根灯带。
育雏间(10天):光通量=60颗/米*40米*6lm/颗*3根=43200lm,光照强度=43200*0.4*0.7/40*13=23lux
育成、育肥(30天):光通量=60颗/米*80米*6lm/颗*2根=57600lm,光照强度=57600*0.4*0.7/80*13=15.5lux
结论:以上为理想状态,结合棚舍粉尘等实际情况,育雏及育成期最低光照强度均能满足肉鸡正常生长周期的需求。
七、养殖全程用电量对比
7.1、现况:130盏*5W*24h*40天=624kwh
7.2、LED:育雏期:3根*40m/根*4.5W/m*24h*10天=129kwh,育肥期:(2根*40m/根+2根*80m/根)*4.5W/m*24h*30天=777kwh,总计:906kwh。
通过计算对比,其实LED灯带方案是耗电量大于现有照明电量,但现有照明是牺牲了光照强度,影响肉鸡养殖效益,这个影响不可计算。
八、将灯带与现有照明投资进行比对
8.1、方案A(现有情况):
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