Korzyści płynące z oświetlenia LED mogą zwiększyć produkcję drobiu i przychody
Technologia oświetleniowa jest korzystna w zastosowaniach związanych z naukami przyrodniczymi, ponieważ źródła LED zapewniają światło w wąskim spektrum przy niskim zużyciu energii. Aby zaoszczędzić na kosztach i zwiększyć wydajność, w hodowli drobiu stosuje się oświetlenie półprzewodnikowe.
Przewiduje się, że do 2030 roku globalny popyt na żywność podwoi się. Producenci wykorzystują innowacyjne technologie, aby zwiększyć produkcję przy niższych kosztach i przy mniejszym wpływie na środowisko, aby zaspokoić to zapotrzebowanie. Większość tych innowacji produkcyjnych koncentruje się na poprawie konwencjonalnych środków produkcji, w tym wody, powietrza, składników odżywczych i schronienia. Światło jest jednym z wejść przemysłowych, który jest w większości nieznany.
Rolnicy mogą znacznie zwiększyć produkcję jaj, mięsa i innych źródeł białka, jednocześnie znacznie zmniejszając zużycie energii i inne koszty nakładów, stosując oświetlenie LED i wykorzystując specjalne widmowe potrzeby drobiu, trzody chlewnej, bydła mlecznego, ryb lub skorupiaków. Mogą również zmniejszać stres i śmiertelność, kontrolować rytm dobowy oraz zmniejszać stres i śmiertelność za pomocą oświetlenia LED i innych danych wejściowych.
Jak wspomniano w artykule magazynu LEDs z czerwca 2013 r., jednym ze specjalistycznych zastosowań, jakie umożliwia oświetlenie półprzewodnikowe (SSL), jest oświetlenie specyficzne dla rolnictwa. Takie aplikacje mogą potencjalnie przynieść duże korzyści finansowe. Wraz z mniejszymi firmami, takimi jak Once Innovations, Luma Vue i NextGen Illumination, które dostarczają oświetlenie LED szczególnie na rynek drobiu, główni gracze SSL, tacy jak Philips i Osram Sylvania, stworzyli lampy LED o dostrojonym widmie dla rolnictwa i ogrodnictwa.
Wielu hodowców żywego inwentarza nadal stosuje w swoich oborach żarówki o mocy 60 W, 80 W i 100 W ogólnego przeznaczenia, przeznaczone do użytku domowego i komercyjnego. Jednak światło żarowe to nie to samo, co światło słoneczne, a najlepsze światło dla ludzi nie zawsze musi być najlepszym światłem dla zwierząt. Lampy te są idealnie przystosowane do ludzkich sytuacji. Życie w słońcu, które ma widmo zupełnie inne niż światło żarowe, umożliwiło rozwój zwierząt. Wszystkie kolory łączą się w świetle słonecznym. Ilość każdego odcienia w normalnym południowym słońcu pokazano na ryc. 1a. O tej porze dnia zauważysz, że błękity i zielenie są jaśniejsze niż czerwienie. Ilość koloru w normalnym popołudniowym słońcu jest widoczna na ryc. 1b. Jak widać, czerwienie są teraz żywsze niż zielenie i błękity.
Nowoczesne systemy oświetlenia stodoły starają się przypominać widmo słoneczne, które oferuje ciągłe widmo bez przerw pomiędzy nimi i zawiera wszystkie odcienie. Ciągłe widmo światła żarowego (ryc. 2a) daje głęboki czerwony kolor ze zmniejszoną zielenią i bardzo małą ilością niebieskiego, z powodzeniem symulując zachodzące słońce. Widmo to nie symuluje południowego słońca, które jest bogate w błękity i zielenie i ma mniej czerwieni. Niektórzy producenci próbują zmienić widmo poprzez powlekanie żarówek, jednak ta metoda nie daje ciągłego widma. Ponadto żarówki wymagają oprawy przystosowanej do warunków wilgotnych, często się przepalają i są bardzo nieefektywne (wytwarzają więcej ciepła niż światła). Oczywiście, wraz z zakazem produkcji żarówek, wszystko to wkrótce stanie się nieistotne.
Chociaż kompaktowe lampy fluorescencyjne (CFL) są wydajne i zapewniają białe światło, ich strumień świetlny jest nadal zoptymalizowany pod kątem ludzkiego wzroku. Aby stworzyć światło białe, tworzone i łączone są małe pasma czerwieni, zieleni i błękitu. Duże przerwy widmowe między czerwonymi, niebieskimi i zielonymi kolcami powodują utratę wielu czerwonych, niebieskich i zielonych długości fal widocznych w świetle słonecznym (ryc. 2b). Większość głębszych czerwieni jest tracona z powodu skrajnej słabości światła niebieskiego. Ogólnie rzecz biorąc, świetlówki kompaktowe są okropne w naśladowaniu naturalnego światła słonecznego. Wymagają również obudowy, aby były odporne na wilgoć, są trudne do przyciemnienia, zawierają niewielkie ilości trującej rtęci, są trudne do czyszczenia ze względu na ich kędzierzawy kształt, nie ściemniają skutecznie i mają znacznie krótszą żywotność po przyciemnieniu.
Spektrum kolorów wysokociśnieniowych żarówek sodowych (HPS) jest najjaśniejsze w czerwieni i żółci, nadając żarówkom charakterystyczny pomarańczowo-żółty lub bursztynowy odcień. Światła HPS zapewniają wyjątkową wydajność i wysoką wydajność świetlną. Jednak większość spektrum kolorów, zwłaszcza zieleni i błękitów, jest nieobecna, podobnie jak w przypadku świetlówek kompaktowych. Ponadto lampy HPS mogą zawierać rtęć i/lub sód, są niezwykle trudne do przyciemnienia, długo się nagrzewają, wymagają statecznika do działania i są drogie z góry.
Wśród rozwiązań oświetleniowych dla rolnictwa, diody LED są najbardziej efektywne i korzystne dla środowiska, ponieważ łączą niebieską diodę LED z czerwonym i zielonym luminoforem w celu wytworzenia białego światła. Widmo jest prawie ciągłe (ryc. 3), z dużą ilością zieleni i czerwieni, a także bardzo jasnych błękitów. Bez luk widmowych innych technologii widmo LED oferuje z ludzkiego punktu widzenia bliskie przybliżenie światła dziennego, nawet jeśli nie jest to całkiem światło dzienne. Dodatkowo są najtrwalsze, bardzo wytrzymałe, odporne na wstrząsy i wibracje oraz pozwalają na zmianę koloru i zarządzanie kolorem. Ich żywotność może sięgać nawet 10 lat przy pracy 24/7. Najwyższa początkowa inwestycja w diody LED szybko zwraca się dzięki oszczędności energii, co czyni je najbardziej przystępną cenowo alternatywą dla oświetlenia rolniczego.
