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现代家禽饲养体系中的一大要素是——光照方案。后备母鸡、产蛋母鸡、种母鸡及肉用仔鸡都有各自不同的需求。首先要了解光照的质量和家禽所见到的,然后选择合适的光源,因为灯泡并不只是用于照明:不同的成本有不同的可选方案,但是收益各不相同。
中图分类号:S816 文献标识码:C 文章编号:1001-0769(2015)07-0049-03
对任何农场主来说,光照技术的飞速发展不足为奇。几年前,选择一种光源还是一件极为困难的事;如今,白炽灯正逐步被紧凑型荧光灯泡(Compact Florescent Bulbs,CFL)和发光二极管(Light Emitting Diodes,LED)等更加节能的灯泡替代,且这些灯泡可根据用途选择任意的形状和规格。不论是家用还是鸡舍用,重要的是要了解光源和灯泡包装上常见术语之间的差异(图1)。明智的消费者在选择光照设备时,不仅要考虑潜在的节约电费,还要考虑是否会影响鸡群的生产性能。根据所饲养鸡的种类(肉用仔鸡、后备母鸡或者产蛋母鸡)来选择相应的光源极为重要,同时在选择时要格外关注以下指标:灯泡种类、功率、光强度(lumen output)、流明/功率比、温度、价格、使用寿命及质保。
1 灯泡种类
节能是光照技术进步的驱动力。电费的主要构成是电力成本×所耗功率。简言之,最简单的省电方法就是降低功率消耗量。然而,在家禽生产中,就不这么简单了,其他因素也必须考虑在内,如光强度、价格、使用寿命、质保和质量。表1详列了不同种类灯泡在这些参数上的比照。
显而易见,由于CFL和LED灯的前期成本显著高于白炽灯泡,这就是为什么白炽灯近几年被接受的原因。就流明/功率比而言,它们(CFL和LED灯泡)的效率更高;此外预期使用寿命也远长于白炽灯泡。简言之,除初始成本较高外,CFL和LED灯泡的效率更高,从长远角度来看成本更低。高压钠灯(High Pressure Sodium,HPS)常用于开放式桁架型鸡舍,流明/功率比最高;然而,它是表单中最贵的灯泡。新建鸡舍和翻新鸡舍通常更趋向于采用CFL或LED灯而不是HPS灯。在农村,房屋普遍采用实心的外墙,新建鸡舍(宽12 m)配备两列间隔4 m的18 W LED灯管照明。
2 光照强度
当论及光照强度时,重要的是要认识到肉仔鸡、后备母鸡和产蛋母鸡对光照有不同的需求。光输出,或者说是流明,可以用照度计测量,但不是所有的照度计都有相同的灵敏度。根据灯泡种类(CFL对LED),使用正确的光度计以确保最大的精确度,做到这一点很重要。鸡舍内测得的光照强度标准单位是英尺-烛光(Foot-Candle,FC)或者勒克斯(lux)(1 FC约等于10 lux)。
在鸡群身高水平测得的光照强度,无论是从鸡舍的一侧到另一侧,还是从鸡舍的前部到后部,都应该一致。应该特别关注灯泡的安装位置,因为随着与灯泡位置间的距离增加,光照强度会迅速下降;同样,越是接近灯泡,光照强度增加越迅速。一般灯泡间的距通常以6.5 m为中心分布,然而通过把灯泡靠得更近一些,可以提高光照强度的均匀性。地面的光照强度受灯泡位置/天花板高度和灯泡设计(侧光散布)极大的影响。
3 光衰
随着使用时间的推移,所有灯泡的光照强度都会衰减,但是衰减的速率很大程度上取决于灯泡的种类和质量。随着时间推移造成的自然衰退是无法控制的。商品鸡场中测得的衰减范围是:LED为每年4 %~ 8 %,CFL为每年12 %~18 %。然而,灰尘过多和污垢堆积可能会造成10 %~20 %的光衰,这一部分的衰减可以通过清洁鸡群所用的灯泡得到控制。如表2所列,普通100瓦白炽灯泡产生约1 600流明。23 W~26 W的CFL或16 W~20 W的LED灯泡可以产生相近强度的光。
4 光色、灯泡温度和波长
灯泡的温度(光温)指定用凯氏度数表示。对人类而言,具有高凯氏温度的灯泡(>5 000 °K)色调偏蓝,而低凯氏温度(2 200 °K~2 700 °K)的灯泡色调更偏黄(图2)。波长和光色/温度(°K)间的关系是:温度越低,波长越长。
光色、光温和波长是家禽生产中的重要环境指标,因为长波光是刺激光感受器和垂体所必须的,促进性发育和产蛋所必需的生殖激素的释放(图3)。自然日光虽然是所有有色波长的混合光,但是轻度偏向红光和红外线,使其成为家禽光刺激的最理想光源(图4)。光温介于2 200 °K~ 2 700 °K范围的灯泡是为了尽可能模仿自然日光而制造的。
为此,推荐母鸡舍采用2 700 °K或更低的灯泡来刺激产蛋,而肉仔鸡舍通常偏好用光温3 000 °K~5 000 °K之间的灯泡(图5)。光频率可用分光辐射计测得。
5 经济意义
2009年在奥本大学进行的一项研究表明,用100盏23 W的CFL灯泡(每盏1 600 lm)代替32盏HPS灯,每群鸡将节省1890美元,或者每天将节省6.00美元!这项研究是用实验所在地平均电价为0.11美元/kWh时获得的。考虑到许多国家的电力成本远超出该价格,每群鸡节约的成本将会更多。该研究中值得注意的是,CFL灯泡分两排中心间距为3.25 m、距鸡舍纵向桁架下0.3 m~0.45 m (共84盏灯)的位置安装。在蛋房(6盏)和风机端(2盏)另装8盏灯。在无遮挡的情况下,测得的光照强度在1.52 m~2.44 m英尺-烛光。表3和表4阐明了在不同电价情况下,母鸡舍每盏灯和每栋鸡舍的年电力成本(按0.11美元/ kW.h计)。
6 灯泡的选择
受能源效率的影响,未来鸡舍的照明将继续向采用CFL和LED灯泡的方向发展。由于质量标准的提升和价格的降低,LED灯最终很可能将会成为鸡舍灯泡的首选。LED灯的优点体现在功率、使用寿命、质保和某些时候的打折推销上,使得所有新建鸡舍选择LED灯成为可能。在透明侧帘母鸡舍——美国养鸡行业常见的鸡舍类型——中选择LED灯时要注意的一点是,要确保向鸡舍提供充足、均匀的光照强度以刺激母鸡产蛋。在任何时候,养鸡生产者都需要作出明智的决策,选择合适的光源不仅能够节能,而且鸡群生产性能的提升也将带来额外的回报。原题名:Advancements in lighting technology (英文)
原作者:Ken Semon(美国 Cobb-Vantress公司北美技术服务经理)
中图分类号:S816 文献标识码:C 文章编号:1001-0769(2015)07-0049-03
对任何农场主来说,光照技术的飞速发展不足为奇。几年前,选择一种光源还是一件极为困难的事;如今,白炽灯正逐步被紧凑型荧光灯泡(Compact Florescent Bulbs,CFL)和发光二极管(Light Emitting Diodes,LED)等更加节能的灯泡替代,且这些灯泡可根据用途选择任意的形状和规格。不论是家用还是鸡舍用,重要的是要了解光源和灯泡包装上常见术语之间的差异(图1)。明智的消费者在选择光照设备时,不仅要考虑潜在的节约电费,还要考虑是否会影响鸡群的生产性能。根据所饲养鸡的种类(肉用仔鸡、后备母鸡或者产蛋母鸡)来选择相应的光源极为重要,同时在选择时要格外关注以下指标:灯泡种类、功率、光强度(lumen output)、流明/功率比、温度、价格、使用寿命及质保。
1 灯泡种类
节能是光照技术进步的驱动力。电费的主要构成是电力成本×所耗功率。简言之,最简单的省电方法就是降低功率消耗量。然而,在家禽生产中,就不这么简单了,其他因素也必须考虑在内,如光强度、价格、使用寿命、质保和质量。表1详列了不同种类灯泡在这些参数上的比照。
显而易见,由于CFL和LED灯的前期成本显著高于白炽灯泡,这就是为什么白炽灯近几年被接受的原因。就流明/功率比而言,它们(CFL和LED灯泡)的效率更高;此外预期使用寿命也远长于白炽灯泡。简言之,除初始成本较高外,CFL和LED灯泡的效率更高,从长远角度来看成本更低。高压钠灯(High Pressure Sodium,HPS)常用于开放式桁架型鸡舍,流明/功率比最高;然而,它是表单中最贵的灯泡。新建鸡舍和翻新鸡舍通常更趋向于采用CFL或LED灯而不是HPS灯。在农村,房屋普遍采用实心的外墙,新建鸡舍(宽12 m)配备两列间隔4 m的18 W LED灯管照明。
2 光照强度
当论及光照强度时,重要的是要认识到肉仔鸡、后备母鸡和产蛋母鸡对光照有不同的需求。光输出,或者说是流明,可以用照度计测量,但不是所有的照度计都有相同的灵敏度。根据灯泡种类(CFL对LED),使用正确的光度计以确保最大的精确度,做到这一点很重要。鸡舍内测得的光照强度标准单位是英尺-烛光(Foot-Candle,FC)或者勒克斯(lux)(1 FC约等于10 lux)。
在鸡群身高水平测得的光照强度,无论是从鸡舍的一侧到另一侧,还是从鸡舍的前部到后部,都应该一致。应该特别关注灯泡的安装位置,因为随着与灯泡位置间的距离增加,光照强度会迅速下降;同样,越是接近灯泡,光照强度增加越迅速。一般灯泡间的距通常以6.5 m为中心分布,然而通过把灯泡靠得更近一些,可以提高光照强度的均匀性。地面的光照强度受灯泡位置/天花板高度和灯泡设计(侧光散布)极大的影响。
3 光衰
随着使用时间的推移,所有灯泡的光照强度都会衰减,但是衰减的速率很大程度上取决于灯泡的种类和质量。随着时间推移造成的自然衰退是无法控制的。商品鸡场中测得的衰减范围是:LED为每年4 %~ 8 %,CFL为每年12 %~18 %。然而,灰尘过多和污垢堆积可能会造成10 %~20 %的光衰,这一部分的衰减可以通过清洁鸡群所用的灯泡得到控制。如表2所列,普通100瓦白炽灯泡产生约1 600流明。23 W~26 W的CFL或16 W~20 W的LED灯泡可以产生相近强度的光。
4 光色、灯泡温度和波长
灯泡的温度(光温)指定用凯氏度数表示。对人类而言,具有高凯氏温度的灯泡(>5 000 °K)色调偏蓝,而低凯氏温度(2 200 °K~2 700 °K)的灯泡色调更偏黄(图2)。波长和光色/温度(°K)间的关系是:温度越低,波长越长。
光色、光温和波长是家禽生产中的重要环境指标,因为长波光是刺激光感受器和垂体所必须的,促进性发育和产蛋所必需的生殖激素的释放(图3)。自然日光虽然是所有有色波长的混合光,但是轻度偏向红光和红外线,使其成为家禽光刺激的最理想光源(图4)。光温介于2 200 °K~ 2 700 °K范围的灯泡是为了尽可能模仿自然日光而制造的。
为此,推荐母鸡舍采用2 700 °K或更低的灯泡来刺激产蛋,而肉仔鸡舍通常偏好用光温3 000 °K~5 000 °K之间的灯泡(图5)。光频率可用分光辐射计测得。
5 经济意义
2009年在奥本大学进行的一项研究表明,用100盏23 W的CFL灯泡(每盏1 600 lm)代替32盏HPS灯,每群鸡将节省1890美元,或者每天将节省6.00美元!这项研究是用实验所在地平均电价为0.11美元/kWh时获得的。考虑到许多国家的电力成本远超出该价格,每群鸡节约的成本将会更多。该研究中值得注意的是,CFL灯泡分两排中心间距为3.25 m、距鸡舍纵向桁架下0.3 m~0.45 m (共84盏灯)的位置安装。在蛋房(6盏)和风机端(2盏)另装8盏灯。在无遮挡的情况下,测得的光照强度在1.52 m~2.44 m英尺-烛光。表3和表4阐明了在不同电价情况下,母鸡舍每盏灯和每栋鸡舍的年电力成本(按0.11美元/ kW.h计)。
6 灯泡的选择
受能源效率的影响,未来鸡舍的照明将继续向采用CFL和LED灯泡的方向发展。由于质量标准的提升和价格的降低,LED灯最终很可能将会成为鸡舍灯泡的首选。LED灯的优点体现在功率、使用寿命、质保和某些时候的打折推销上,使得所有新建鸡舍选择LED灯成为可能。在透明侧帘母鸡舍——美国养鸡行业常见的鸡舍类型——中选择LED灯时要注意的一点是,要确保向鸡舍提供充足、均匀的光照强度以刺激母鸡产蛋。在任何时候,养鸡生产者都需要作出明智的决策,选择合适的光源不仅能够节能,而且鸡群生产性能的提升也将带来额外的回报。原题名:Advancements in lighting technology (英文)
原作者:Ken Semon(美国 Cobb-Vantress公司北美技术服务经理)