教你怎么選擇合適的水產(chǎn)養(yǎng)殖LED燈具
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2015-04-07
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我國是世界水產(chǎn)養(yǎng)殖第一大國,。2012 年，中國漁業(yè)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值17321.88億元,，超市照明,， 同比增長15.44%; 水產(chǎn)品總產(chǎn)量5907.68 萬噸，比上年增長5.43%;水產(chǎn)養(yǎng)殖面積808.84萬公頃,，比上年增長3.23%,，食用魚類養(yǎng)殖產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的69.8%。目前,，水產(chǎn)養(yǎng)殖對高技術(shù)支撐的工業(yè)化養(yǎng)殖模式的需求日增,，其中包括營造科學(xué)的人工光環(huán)境等。光照是魚類代謝系統(tǒng)的主導(dǎo)因子,，光作為能量進(jìn)入水域生態(tài)系統(tǒng),，不僅為水生動植物注入必需的能量，而且可以獨立地對魚類的攝食,、生殖,、內(nèi)分泌起著直接或間接地影響。現(xiàn)代工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖光照是指按照魚類光環(huán)境需求規(guī)律和水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)目標(biāo),，利用人工光照創(chuàng)造適宜光環(huán)境或彌補自然光照的不足,，調(diào)控魚類的生長發(fā)育和繁殖，以實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)“優(yōu)質(zhì),、高產(chǎn),、生態(tài),、安全”生產(chǎn)目標(biāo)的一種農(nóng)藝物理措施。
目前,，有關(guān)光照對魚生長與生殖影響的研究比較少,，水產(chǎn)養(yǎng)殖車間光源的使用簡單粗放，絕大多數(shù)養(yǎng)殖工廠建成時沒有二次光照設(shè)計,。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,，車間照明，LED天花燈,，人們逐漸認(rèn)識到LED人工光照作為一種物理手段，不僅可以增加水產(chǎn)養(yǎng)殖生長效率,，而且可以促進(jìn)魚類生長,、控制魚類性腺發(fā)育，LED筒燈,，獲得綠色高品質(zhì)的食品,。LED是安全、健康的“綠色光源”,，廢棄后無污染,，環(huán)保節(jié)能。當(dāng)今,，LED光源已經(jīng)規(guī)�,；膽�(yīng)用在植物工廠、家禽養(yǎng)殖業(yè)中,，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也必將越來越多的應(yīng)用LED人工光源,，通過人工光環(huán)境來實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖按需生產(chǎn)的功能，顯著提高生產(chǎn)效率和效益,。
水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)車間光源的現(xiàn)狀
長期以來,，在水產(chǎn)養(yǎng)殖車間使用的人工光源絕大多數(shù)是民用建筑室內(nèi)常用的直管熒光燈或緊湊型熒光燈。熒光燈是利用低氣壓的汞蒸氣在放電過程中輻射紫外線,，從而使熒光粉發(fā)出可見光的原理發(fā)光的,。這種光源目前優(yōu)勢是購買方便、安裝簡捷,。然而,，在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)使用這種光源引起的問題很多，甚至是不能克服的問題,。首先這種產(chǎn)品平均壽命在1萬個小時左右,，但在潮濕環(huán)境下壽命往往只有幾千個小時。其次是這種氣體放電燈不能調(diào)光,，不能滿足魚類個體在不同生長時期的光需求,。而且,，熒光燈的廢棄會嚴(yán)重污染水源。有研究表明,，水環(huán)境汞污染愈重,，水生動物含汞量愈高。汞容易被動物體吸收和富集,，不易被動物體排除,，更不能被動物體分解。它經(jīng)食物鏈進(jìn)行傳遞,，會對人的身體造成傷害,。一個節(jié)能燈的燈管平均含有2～3mg 的汞，1mg的汞能使360噸水受到污染,，若燈管在養(yǎng)殖池破碎會立刻污染整個車間的養(yǎng)殖水體,。因此，傳統(tǒng)氣體放電光源已經(jīng)不適應(yīng)綠色環(huán)保,、節(jié)能減排以及優(yōu)化光環(huán)境參數(shù)的要求,。
生產(chǎn)車間燈具選擇
根據(jù)公開出版的相關(guān)文獻(xiàn)或通過實驗獲得魚類的生理節(jié)律、攝食行為,、生長發(fā)育和繁殖性能的最佳光環(huán)境參數(shù),，可以確定LED燈具的芯片波長、功率及電子控制系統(tǒng),。同時,，照明資質(zhì)，根據(jù)芯片封裝形式,、透鏡配光,、燈具外型、防護(hù)等級就可以設(shè)計整體燈具,，并生產(chǎn)出科學(xué)適用的LED 燈具,，應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的光照環(huán)境中。
燈具已有國家,、行業(yè)或地方標(biāo)準(zhǔn)的,，應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求；對沒有國家,、行業(yè)或地方標(biāo)準(zhǔn)的,，廠房照明，針對水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用的特殊場合,，LED燈具至少應(yīng)滿足下列要求,。
1、光色,、光強和光周期的選擇
褪黑激素對魚類下丘腦－腦垂體－性腺軸具有一定調(diào)節(jié)作用,。魚類褪黑激素合成與分泌的節(jié)律主要受到光照和溫度的影響,，魚類褪黑激素參與生殖、發(fā)育和生長方面的調(diào)節(jié),。光照尤其是光周期明顯抑制魚類松果體合成與分泌褪黑激素,。人工營造光照環(huán)境的三個重要因子是光色、光強和光周期,。只有給出這3個主要參數(shù),，燈具廠家才能生產(chǎn)出符合要求的燈具。
目前工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要品種有石斑魚,、鯛類,、鮭鱒魚、鲆鰈類,、鱸魚,、鰤魚、黑鮶條紋鱸,、河豚、美國紅魚等幾十種,。每種魚在獨特的地理環(huán)境條件下生長發(fā)育,，包括鹽度、溫度,、水深,、海流、含氧量,、營養(yǎng)鹽,、海拔、地形地質(zhì),、食物資源量與食物鏈結(jié)構(gòu),，以及歷史上的海陸變遷等。在上億年的野生環(huán)境生活進(jìn)化中,，魚類形成了獨特的生理,、行為、感覺適應(yīng)等,，種群在長期的進(jìn)化適應(yīng)過程中,，與自然環(huán)境相互作用，使個體選擇適合度達(dá)到最大的生存光環(huán)境,。如海水中層魚類的視色素適于接受藍(lán)色的短光譜波段,，視覺細(xì)胞大部分由視桿細(xì)胞組成。春夏季節(jié)產(chǎn)卵的魚是長光照型魚,，秋冬季節(jié)產(chǎn)卵的魚是短光照型魚,。
已有實驗證明,，通過人工調(diào)節(jié)光環(huán)境，對長光照的魚提前把日照時間比自然狀態(tài)延長一些,，對短光照型的魚提前把日照時間比自然狀態(tài)縮短一些,，通常能使魚類提前成熟和產(chǎn)卵。許多研究證明秋季產(chǎn)卵的鮭鱒魚類就是這種情況,，即光周期對魚性腺等的影響最為明顯,。其次光色、光強的因素也不可忽視,，比如歐洲鱸與鰨目幼魚在符合其野生環(huán)境的藍(lán)光條件下,，達(dá)到最佳發(fā)育速率。250lx光照時中華鱘可獲得最佳孵化率( 83.9%),。配置光色時,，要考慮魚類視覺色素中視紫紅質(zhì)與視紫質(zhì)的比例，即產(chǎn)卵場是在淡水還是在海水,。養(yǎng)殖廠家需要根據(jù)養(yǎng)殖魚類品種,，查閱相關(guān)文獻(xiàn)及開展前期的光環(huán)境實驗，國際資訊,，國內(nèi)資訊,，根據(jù)不同種類的在自然環(huán)境魚洄游的水深或棲息特點，可以大致推算出需要的光環(huán)值,，再選擇合適的燈具,。最后現(xiàn)場反復(fù)比較實驗數(shù)據(jù)，篩選出最優(yōu)的光環(huán)境參數(shù),。
2,、燈具二次配光設(shè)計
水產(chǎn)養(yǎng)殖魚池有育苗池、成魚池,、親魚池等,，多為水泥池、塑膠池或玻璃鋼池,，形狀有圓形,、長方形、長圓形,、環(huán)道型等,。方形魚池邊長一般為6～7m，養(yǎng)殖鮃鰈魚類池深0.8～1.0m,，養(yǎng)殖游泳類,，如真鯛、石斑魚,、美國紅魚等,，水深1.8～2.0m,。
傳統(tǒng)燈具的透鏡與反光罩配光方式基本不適合水產(chǎn)車間養(yǎng)魚池光照覆蓋要求，循環(huán)水養(yǎng)魚池形狀特點大都是規(guī)則幾何形狀,，所以LED 的透鏡與反光罩要配合一起設(shè)計,，采用高折射率的透鏡材料，照明資質(zhì),， led質(zhì)量,，既要水面光斑均勻，又要恰好覆蓋整個魚池,，以節(jié)約電能,。其次根據(jù)魚池水深淺程度不同，應(yīng)考慮光源發(fā)光強度并科學(xué)地采用公式準(zhǔn)確計算,。
3,、防護(hù)等級安全要求
防護(hù)等級應(yīng)滿足設(shè)計要求， 并符合GB7000. 5—2007,。水產(chǎn)養(yǎng)殖車間濕度大都在90%以上,，所以對燈具防水要求比較高，防護(hù)等級標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到IP65,，如果為節(jié)能考慮將燈具安裝到養(yǎng)殖魚池水下,，IP等級至少達(dá)到IP67以上。養(yǎng)殖車間燈具的安裝位置容易與人接觸,，如果緊固螺釘觸及帶電電路板等情況漏電，在車間潮濕環(huán)境下,，極易使人觸電,，造成危險。所以選擇燈具時,，一要注意防護(hù)等級IP 是否達(dá)到IP65 以上; 二是要用隔離式恒流電源,，留有最小爬電距離，并且最好使用集中式外置電源,，集中式外置電源是指采用一個大功率的AC /DC 開關(guān)電源,，統(tǒng)一供電。
4,、色溫與顯色指數(shù)