LED照明关键技术在大型养鸡场的应用

武杰文

（上海谷瑞农牧设备有限公司，上海 201613）

LED照明关键技术在大型养鸡场的应用

武杰文

（上海谷瑞农牧设备有限公司，上海 201613）

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。文章基于LED照明综合分析了调光调色技术、散热技术、电源驱动技术在大型养鸡场中的应用方式及其给大型养鸡场带来的经济效益，以期为其在实践中的应用提供参考。

LED照明；LED原理；LED优点；大型养鸡场

照明，换句话说就是将电能转换成光能的过程。在这个转换的过程中，会产生大量的热能，还会释放出CO2和一些危害性气体。当今所提倡的绿色照明，就是为了在照明的过程中，降低温室气体和污染物的排放，绿色照明推动了半导体技术的发展和应用。LED产业研究报告显示，LED照明在全球的照明产业中使用量已达到17.6%。LED照明年增长情况如表1所示。

表1 LED照明年增长情况

1 LED照明技术的原理和优点

（1）LED照明技术的原理。LED是light emitting diode的英文缩写，即发光二极管。LED的主要部分是半导体晶片，晶片分别与负极、正极和支架相连接，并被环氧树脂封装。半导体是由P型和N型半导体组合而成，形成一个稳定结构。当有电流通过这个晶片的时候，电子就会被推向P端，P端里面的电子与空穴结合，就会注入少数载流子和多数载流子复合以光子的形式发出能量，从而使电能转换成为光能。

（2）LED照明技术的优点。LED照明应用于各大型的养鸡场中，表现出了很多不同于传统照明工具的优良特性，例如LED与普通的照明工具相比较，LED在发光效率上就高于其2倍以上，而且LED在大型养鸡场中还具有很多的优势，主要特性表现在：①LED照明工具的发光效率高。在未来的发展中可能会提高3倍左右，因此具有良好的发展前景与进步空间，满足鸡场照明工作的客观需求。②LED照明工具在亮度和光色方面都是可以调节的，这就使LED照明技术能够充分满足大型养殖场对于光强度和光色的要求，对比传统光源LED照明工具有着明显的优势。

2 LED照明技术在大型养鸡场的应用

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，而且发光强度和光色不容易得到控制。LED照明作为一种新型的光源，它的发光率高，而且有关专家通过实验研究表明：蛋鸡在生长阶段可以利用LED照明提高蛋鸡体态大小的均匀度、减少饲养成本、降低幼鸡的死亡率。而对于成年鸡来说，使用LED照明工具后，对于光强和色度都是可以进行有效的控制，进而增加肉鸡的产量和耗食率，增加蛋鸡的产蛋率，降低软蛋的数量。表2为各种光色对蛋鸡的影响。

表2 各种颜色对蛋鸡心理的影响

（1）LED调光调色技术在大型养殖鸡场中的应用。为了对LED的色温、光强、光色等各种发光参数进行更加有效的控制，市场上大部分LED照明灯都使用恒流驱动的方法。当今，我国很多的大型养殖场中都采用普通照明工具进行二十四小时不间断的照明，但是不同阶段的鸡只对于光照条件的需求不同，因此为了保证不同日龄鸡群的健康成长发育，需要对光照强度以及光照时间进行控制调节。而如果使用LED照明系统，可以针对不同时间段的鸡在光的强度和色度的敏感性方面进行调节，这样可以极大地促进鸡的生长，提高鸡蛋以及鸡肉产量。对于蛋鸡来说，光的强度会直接影响到蛋鸡的产蛋率和软蛋产出率，多数养鸡企业在使用LED调光调色技术等多种技术的过程中，能够有效调节每一个时间段合理的光照强度和光色输出，分别确保蛋鸡、肉鸡的产蛋率和健康成长。

（2）LED散热技术在大型养殖鸡场中的应用。LED比传统的照明工具产热量少，而且散热快，电子与空穴的辐射迁移结合产生的电致作用会以百分之二十到百分之三十的转化率转化为光能。LED由于发光部分体积小，散热结构较为科学，因此使LED产生的热能较少，即便发出与传统普通照明工具相同强度的光照，其消耗的电能更少，保证了企业的经济收益。而且由于LED发光度高，发光材料光衰非常小，亮度在很长时间内也不会发生改变。由于大型养鸡场内的环境都是非常恶劣的，而普通的照明工具寿命只不过几百小时，而LED寿命则为普通照明工具的数十倍，这样看来，使用LED灯会大大降低更换成本和耗费电能带来的使用成本。

（3）LED电源驱动技术在大型养殖鸡场中的应用。如今，恒流驱动是现在比较常用的LED驱动方式，电流增大，亮度也会随之发生改变，因此能够满足多种条件下的照明使用需求。根据相关实验流程以及结果分析LED的电流和电压的使用，在一般的应用条件下，单颗LED的正向电压为3.0~3.5V。当在一个恒定电压为3.3V的LED两端加上5V的电压时，发现它的电流没有发生改变，这样就能够避免由于电压的改变导致电流变化的情况出现。同时，当电流稳定时，LED的亮度也变得更加稳定，能够有效减少驱动功率的变化。这种驱动方式，会使鸡的应激性变小，如果使用色温2700K的暖光调节光谱（接近于白炽灯），增加到色温为6800K，实验证明对于蛋鸡的生产没有影响。

3 LED在未来的发展前景

随着社会的进步和科技的发展，LED照明技术已经成为了当今一个不可逆转的发展潮流。由于LED技术现在还处在发展阶段，它的关键技术的突破性进展将成为LED照明普及的一个重要影响因素。在未来的研究工作中，可以对色温可变技术进行优化，使光谱的饱和度变得更加良好，提高光效率等光学指标，减少色温与光通量的漂移现象，并且使色温的调节范围进一步扩大。

［1］任元会．LED在室内照明的应用和前景［J］．电气工程应用，2011，（2）：2-3.

［2］郑利红．高显色可调色温LED白光的研究［D］．上海：东华大学，2010.

［3］王平安，王云飞，马丽娟．大功率LED灯具散热问题研究［J］．科技展望，2016，（26）：44.

［4］王慧，张柯，苑彬．室内照明LED灯强化散热问题探究［J］．黑龙江科技信息，2017，（3）：38.

［5］佚名．半导体照明技术与应用论文［J］．中国科技财富，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，硕士，主要研究方向：电气工程、工程管理。