LED照明關鍵技術在大型養雞場的應用

武杰文

（上海谷瑞農牧設備有限公司，上海 201613）

LED照明關鍵技術在大型養雞場的應用

武杰文

（上海谷瑞農牧設備有限公司，上海 201613）

LED照明技術具有節能、環保、成本低和壽命長等優良的特性，被廣泛應用在各個領域中。文章基于LED照明綜合分析了調光調色技術、散熱技術、電源驅動技術在大型養雞場中的應用方式及其給大型養雞場帶來的經濟效益，以期為其在實踐中的應用提供參考。

LED照明；LED原理；LED優點；大型養雞場

照明，換句話說就是將電能轉換成光能的過程。在這個轉換的過程中，會產生大量的熱能，還會釋放出CO2和一些危害性氣體。當今所提倡的綠色照明，就是為了在照明的過程中，降低溫室氣體和污染物的排放，綠色照明推動了半導體技術的發展和應用。LED產業研究報告顯示，LED照明在全球的照明產業中使用量已達到17.6%。LED照明年增長情況如表1所示。

表1 LED照明年增長情況

1 LED照明技術的原理和優點

（1）LED照明技術的原理。LED是light emitting diode的英文縮寫，即發光二極管。LED的主要部分是半導體晶片，晶片分別與負極、正極和支架相連接，并被環氧樹脂封裝。半導體是由P型和N型半導體組合而成，形成一個穩定結構。當有電流通過這個晶片的時候，電子就會被推向P端，P端里面的電子與空穴結合，就會注入少數載流子和多數載流子復合以光子的形式發出能量，從而使電能轉換成為光能。

（2）LED照明技術的優點。LED照明應用于各大型的養雞場中，表現出了很多不同于傳統照明工具的優良特性，例如LED與普通的照明工具相比較，LED在發光效率上就高于其2倍以上，而且LED在大型養雞場中還具有很多的優勢，主要特性表現在：①LED照明工具的發光效率高。在未來的發展中可能會提高3倍左右，因此具有良好的發展前景與進步空間，滿足雞場照明工作的客觀需求。②LED照明工具在亮度和光色方面都是可以調節的，這就使LED照明技術能夠充分滿足大型養殖場對于光強度和光色的要求，對比傳統光源LED照明工具有著明顯的優勢。

2 LED照明技術在大型養雞場的應用

大型養雞場的傳統光源有白熾燈和節能燈等工具。這些傳統光源表現出發光率低、壽命短和容易壞等缺點，而且發光強度和光色不容易得到控制。LED照明作為一種新型的光源，它的發光率高，而且有關專家通過實驗研究表明：蛋雞在生長階段可以利用LED照明提高蛋雞體態大小的均勻度、減少飼養成本、降低幼雞的死亡率。而對于成年雞來說，使用LED照明工具后，對于光強和色度都是可以進行有效的控制，進而增加肉雞的產量和耗食率，增加蛋雞的產蛋率，降低軟蛋的數量。表2為各種光色對蛋雞的影響。

表2 各種顏色對蛋雞心理的影響

（1）LED調光調色技術在大型養殖雞場中的應用。為了對LED的色溫、光強、光色等各種發光參數進行更加有效的控制，市場上大部分LED照明燈都使用恒流驅動的方法。當今，我國很多的大型養殖場中都采用普通照明工具進行二十四小時不間斷的照明，但是不同階段的雞只對于光照條件的需求不同，因此為了保證不同日齡雞群的健康成長發育，需要對光照強度以及光照時間進行控制調節。而如果使用LED照明系統，可以針對不同時間段的雞在光的強度和色度的敏感性方面進行調節，這樣可以極大地促進雞的生長，提高雞蛋以及雞肉產量。對于蛋雞來說，光的強度會直接影響到蛋雞的產蛋率和軟蛋產出率，多數養雞企業在使用LED調光調色技術等多種技術的過程中，能夠有效調節每一個時間段合理的光照強度和光色輸出，分別確保蛋雞、肉雞的產蛋率和健康成長。

（2）LED散熱技術在大型養殖雞場中的應用。LED比傳統的照明工具產熱量少，而且散熱快，電子與空穴的輻射遷移結合產生的電致作用會以百分之二十到百分之三十的轉化率轉化為光能。LED由于發光部分體積小，散熱結構較為科學，因此使LED產生的熱能較少，即便發出與傳統普通照明工具相同強度的光照，其消耗的電能更少，保證了企業的經濟收益。而且由于LED發光度高，發光材料光衰非常小，亮度在很長時間內也不會發生改變。由于大型養雞場內的環境都是非常惡劣的，而普通的照明工具壽命只不過幾百小時，而LED壽命則為普通照明工具的數十倍，這樣看來，使用LED燈會大大降低更換成本和耗費電能帶來的使用成本。

（3）LED電源驅動技術在大型養殖雞場中的應用。如今，恒流驅動是現在比較常用的LED驅動方式，電流增大，亮度也會隨之發生改變，因此能夠滿足多種條件下的照明使用需求。根據相關實驗流程以及結果分析LED的電流和電壓的使用，在一般的應用條件下，單顆LED的正向電壓為3.0~3.5V。當在一個恒定電壓為3.3V的LED兩端加上5V的電壓時，發現它的電流沒有發生改變，這樣就能夠避免由于電壓的改變導致電流變化的情況出現。同時，當電流穩定時，LED的亮度也變得更加穩定，能夠有效減少驅動功率的變化。這種驅動方式，會使雞的應激性變小，如果使用色溫2700K的暖光調節光譜（接近于白熾燈），增加到色溫為6800K，實驗證明對于蛋雞的生產沒有影響。

3 LED在未來的發展前景

隨著社會的進步和科技的發展，LED照明技術已經成為了當今一個不可逆轉的發展潮流。由于LED技術現在還處在發展階段，它的關鍵技術的突破性進展將成為LED照明普及的一個重要影響因素。在未來的研究工作中，可以對色溫可變技術進行優化，使光譜的飽和度變得更加良好，提高光效率等光學指標，減少色溫與光通量的漂移現象，并且使色溫的調節范圍進一步擴大。

［1］任元會．LED在室內照明的應用和前景［J］．電氣工程應用，2011，（2）：2-3.

［2］鄭利紅．高顯色可調色溫LED白光的研究［D］．上海：東華大學，2010.

［3］王平安，王云飛，馬麗娟．大功率LED燈具散熱問題研究［J］．科技展望，2016，（26）：44.

［4］王慧，張柯，苑彬．室內照明LED燈強化散熱問題探究［J］．黑龍江科技信息，2017，（3）：38.

［5］佚名．半導體照明技術與應用論文［J］．中國科技財富，2011，（5）：93-93.

Application of LED Lighting Key Technology in Large Chicken Farm

WU Jie-wen
（Shanghai Guerui Agriculture&Animal Husbandry Equipment Co.，Ltd.，Shanghai 201613，China）

LED lighting technology has the characteristics of energy saving,environmental protection，low cost and long life.It is widely used in various fields.Based on the LED lighting,this paper analyzes the application of dimming and toning technology，heat dissipation technology and power supply technology in large-scale chicken farms and the economic benefits brought by the large-scale chicken farms in order to provide the practical application reference.

LED lighting；LED principle；LED advantages；large chicken farms

TU113.63

A

2095-980X（2017）04-0048-02

2017-03-24

武杰文（1986-），男，碩士，主要研究方向：電氣工程、工程管理。