CN104676373A - 利用led光源养殖家禽的方法 - Google Patents
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Abstract
利用LED光源养殖家禽的方法，利用LED光源对家禽进行照射，以促进家禽生长，按家禽生长发育的不同时期选择LED光源、强度和照射的时间，幼禽或产蛋的家畜每天光照稳定在16小时，色温为2600-2800K，光照强度为5-18 LUX，肉禽每天光照稳定在16小时，色温为6800-7000K，光照强度为20-30 LUX。本发明提供一种利用LED光源养殖家禽的方法，能促使它们的机体对维生素D的吸收，增加钙质，提高免疫力，促进生长，缩短生长成熟期，其设备具有性能稳定、成本低、重量轻、体积小、散热性能好、软件智能控制兼具恒压和恒流相结合驱动电源的特点。
Description
技术领域
本发明涉及家禽养殖及电子技术领域，尤其涉及一种利用LED光源养殖家禽的方法。
背景技术
太阳光对动物的影响极为深刻和广泛，一方面太阳光辐射的时间和强度直接影响动物的行为、动物的生长发育、繁殖和健康，另一方面通过影响气候因素（如温度和降水等）和饲料作物的产量和质量来间接影响动物的生产和健康。光照射到生物体上，一部分被反射；另一部分进入生物组织之内。进入生物组织内的一部分光被该生物吸收，穿过生物组织的光则不被吸收。光能被吸收后，转变为其它形式的能，引起光热效应、光化学效应和光电效应。光热效应是指当入射光作用生物体表面，较小辐射能使物质分子或原子发生旋转或振动，产生热的现象。红外线和红光的能量较小，所引起的反应多属此类。光化学效应是指当入射光的能量较大时，可使物质分子或原子中的电子激发，引起物质内部发生化学变化的现象。可见光和紫外线的能量较大，往往能引起光化学反应。光电效应是入射光的能量更大，引起物质分子或原子中的电子逸出轨道，形成光电子或阳离子而产生光电效应。紫外线和可见光均可引起这种变化。
光线被物质吸收的数量，与光线进入的深度成反比。光的波长越小，物体吸收光的能力越大，光线进入的深度越小。在所有光线中，物质对紫外线吸收力最大，其穿透力最小；物质对红外线吸收力最小，其穿透力最强。格罗萨期·德雷伯(Grothus Draper)定律指出，光线只有被吸收后，才能在组织内引起各种效应。因此，紫外线引起的光生物学效应最为明显，可见光次之，红外线最差。
有报道显示，增加光照可提高家禽生产力。对母鸡增加光照，可以提高母鸡的产蛋量。据报道用光线照射雏鸡，可使龄雏鸡心肺的重量都远远超过普通的雏鸡，而且能够提高其成活率。另据报道，对种蛋进行光照可提高孵化率，而且小鸡出壳早、绒毛整洁、活重大、成活率高、体重增长快。有报道显示，用光线照射仔猪可提高仔猪重量。用光线照射奶牛，可提高母牛产奶量。光线照射提高畜禽生产力的原因是可以使禽畜增进食欲，增强胃肠的分泌机能和运动机能，并可使呼吸运动加深，气体代谢加强，提高了家禽新陈代谢水平。
禽类具有优越的视觉机能，可见光谱范围甚至比人类(380-760nm)还广。能够区分不同的颜色。家禽感受不同的光色后，其精神、食欲、消化功能、生长发育、性成熟、产蛋率等都可产生相应的变化。实践证明，光照的时间与强度、光线的颜色与波长、光照刺激的起始时间和黑暗期的间断等都会对家禽生长发育和繁殖等方面产生一定影响，而光照对家禽的作用机制尚未十分清楚，一般认为光线通过视网膜的感受器刺激下丘脑，使下丘脑产生与分泌促性腺激素释放激素(GnRH)，GnRH通过脑垂体门脉系统传至垂体前叶和后叶引起促卵素(FSH)和排卵激素的分泌，促进卵泡的发育和排卵。促进家禽的生长发育。
传统光源的光效不高，不能良好地和家禽所需光源很好的匹配，另外发热较高，虽然现在也有一些技术利用 LED光源养殖家禽，但也存在很多限制其被广泛推广应用的问题: (1)成本过高，成本是一个产品能否取得市场竞争的关键因素，同功率的LED的成本是其他光源的数倍甚至十几倍之多，严重地限制了其在市场上的推广；(2)技术成熟度还有待于提高， 由于资金投入的不足，严重制约了家禽照明技术和设备的技术含量；(3)产业化和标准化程度仍很低，家禽照明使用的LED光源目前仍处于试验研究阶段，还没有形成完善的标准化技术体系，光源的开发和使用仅仅限于科研院所，缺乏能够将研究成果转化的专业性生产企业，也未能形成相应有产业集群；(4)LED光源的散热和光衰还没有完全解决，也使LED在家禽照明上存在制约。
发明内容
为解决上述LED光源在养殖家禽方面存在的缺陷，提供一种利用LED光源养殖家禽的方法，能促使它们的机体对维生素D的吸收，增加钙质，提高免疫力，促进生长，缩短生长成熟期，其设备具有性能稳定、成本低、重量轻、体积小、散热性能好、软件智能控制兼具恒压和恒流相结合驱动电源的特点。
本发明提供的技术方案是：
利用LED光源养殖家禽的方法，其设备包括灯座、风扇、独立电源、灯罩、LED发光体、散热铝板、铝基板和智能控制器，LED发光体用导热硅胶固定安装在铝基板上，铝基板、灯座和散热铝板平行安装，壳体内装有风扇和独立电源，其特征在于，利用LED光源对家禽进行照射，以促进家畜生长，按下列方法选择LED光源：
1) 育雏期，雏鸡出壳1-2日龄，采用光照时间24h，强度保持95-105LUX，3-7日龄光照18h，强度保持95-105 LUX，7～14日龄光照l6h，以后每周光照缩短2h，直至自然光照，强度保持45-55LUX；
2) 育成期：18～21周龄每周增加光照O.5h，22周龄以后每2周增加光照0.5 h，直到鸡群产蛋正常、每日光照16小时为止，光照强度为45-55LUX；
3) 幼崽或产蛋的家禽每天光照稳定在16小时，色温为2600-2800K，光照强度为5-18 LUX；
4）肉禽每天光照稳定在16小时，色温为6800-7000K，光照强度为20-30 LUX。
所述的灯罩采用菲涅尔透镜，灯罩与LED发光体通过密封件连接，其制作过程包括以下步骤：
（1）抛光菲涅尔透镜的灯罩，采用溅射或溶胶-凝胶等方法在灯罩上附着单层或多层薄膜；
（2）对灯罩上附着的薄膜热处理进行晶化，使其产生光致发光特性；
（3）切割灯罩以满足LED成品要求。
所述的LED发光体是由多电极芯片封装集成的LED芯片，单颗光源功率一瓦。
所述的智能控制器，在操作人员输入参数设置后，通过数据接口、网络接口或无线遥控发送到智能控制器上进行存储控制调节LED发光体按照参数进行工作。通过该智能控制器，可以对LED发光体缓和的调光，渐渐发光或渐渐变暗，避免造成家禽的过激反应。
所述的独立电源能够提供恒压和恒流相结合的电源。
所述的散热铝板采用特制成本低，散热性能好的铝制鳍片。
所述的灯座周围开有条纹状和蜂窝状的散热小孔。
同现有技术相比较，本发明具有以下优点：
1、本发明利用LED光源养殖家禽的方法，其设备结构紧凑，其发光的均匀性和一致性很好，适合作为大型养殖场对家禽的光控；
2、本发明利用LED光源养殖家禽的方法，其设备中LED灯具的风扇和LED芯片共用1个电源提供电能，减少了不必要的元件，节省了整灯的安装空间，使得灯具的元件摆布得更加合理，工人组装更少的组件；
3、本发明利用LED光源养殖家禽的方法，其设备散热效果好，特别是采用特制的铝制鳍片，灯座、铝基板和散热铝板平行安装；散热风扇将风均匀吹到外壳内，灯座、铝基板和散热铝板同时得到散热；灯架的周围开有条纹状和蜂窝状的散热小孔，提高了LED芯片的使用寿命；
4、本发明利用LED光源养殖家禽的方法，其设备灯罩采用菲涅尔透镜，制作简易，体积小，重量轻，大大节省了材料的用量，降低了价格成本；
5、本发明利用LED光源养殖家禽的方法，其设备独立电源能够提供恒压和恒流相结合的电源，恒压源供电可以多并多串，这样故障率低，而且恒压电源成本较低，而恒流源可以做到最大程度的节能，而且有助于延长灯的寿命；
6、使用本发明的LED光源养殖家禽，能促使它们的机体对维生素D的吸收，增加钙质，提高免疫力，促进生长，缩短生长成熟期，禽类15天左右，提高家禽产蛋率8%-15%左右，延长光照时间或是提高光照强度，可增强肾上腺皮质的功能，提高免疫力和促进食欲。
附图说明
图1是养殖家禽方法的LED光源的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的仰视图；
附图标记：灯座1、后盖2、风扇3、进风口4、独立电源5、出风口6、灯罩7、LED发光体8、散热铝板9、铝基板10、智能控制器11。
具体实施方式
利用LED光源养殖家禽的方法，其设备包括灯座1、壳体、市电电源引线、灯罩7、LED光源8和铝基板10。所述的LED发光体8有四个，安装在铝基板10上，铝基板10、灯座1和散热铝板9平行安装；壳体内装有风扇3和独立电源5，风扇分成四组，独立电源5分成四组，市电电源引线接独立电源5，独立电源5为风扇2和LED发光体8供电；LED发光体8内部有若干LED芯片，单颗光源功率一瓦，壳体的后盖2开有进风口4，壳体的侧边开有出风口6，散热铝板采用特制成本低，散热性能好的铝制鳍片。利用LED光源对家禽进行照射，以促进家禽生长，按下列方法选择LED光源：
1) 育雏期，雏鸡出壳1-2日龄，采用光照时间24h，强度保持95-105LUX，3-7日龄光照18h，强度保持95-105 LUX，7～14日龄光照l6h，以后每周光照缩短2h，直至自然光照，强度保持45-55LUX；
2) 育成期：18～21周龄每周增加光照O.5h，22周龄以后每2周增加光照0.5 h，直到鸡群产蛋正常、每日光照16小时为止，光照强度为45-55LUX；
3) 幼崽或产蛋的家禽每天光照稳定在16小时，色温为2600-2800K，光照强度为5-18 LUX；
4）肉禽每天光照稳定在16小时，色温为6800-7000K，光照强度为20-30 LUX。
所述的LED发光体8的LED芯片是通过不同的金属元素（发光颜色）组成元素波长（nm）制成不同的颜色的发光体。例如SBI 蓝色lnGaN/sic 430 ；R红色 GAaAsP 655； G 绿色 GaP 565；Y 黄色 GaAsP/GaP585；E 桔色 GaAsP/GaP635。智能控制器11与LED光源8连接，所设置的参数数据经由参数输入模块发送到智能控制器11内存储，智能控制器11按此参数对四个LED发光体8分别进行控制时间段和亮度等参数信息。
所述的灯罩采用菲涅尔透镜，材质为亚克力材料做成的菲涅尔透镜，由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。它极大的缩小了产品的体积，降低了产品的重量。灯罩与LED发光体通过密封件连接，其制作过程包括以下步骤：
（1）采用溅射或溶胶-凝胶等方法在灯罩上附着单层或多层薄膜；
（2）对灯罩上附着的薄膜热处理进行晶化，使其产生光致发光特性；
（3）切割灯罩以满足LED成品要求。
智能控制器11在操作人员输入参数设置后，通过数据接口、网络接口或无线遥控发送到智能控制器上进行存储控制调节LED发光体按照参数进行工作。
独立电源5通过变压器，将220交流电变压为36伏以下的低压电，然后经过桥式整流、电容滤波、可控硅稳压电路，输出高稳定的电源，智能控制器11、出口接风扇3和LED光源8，保证光源的稳定。
本发明实施例提供了一种家禽养殖的光源控制的设备，通过对处于不同的生长阶段的家禽采用不同的光照来进行养殖，满足家禽的生物学需求，现以鸡作为案例来说明家禽养殖过程中的LED光源的利用，需要说明的是，本发明提供的利用LED光源养殖家禽的方法及设备不仅仅适用于鸡，还可以用于其他家禽的养殖照明，在此，不一一列举。
应用实施例一：
利用LED光源养殖家禽的方法，其设备包括灯座1、壳体、市电电源引线、灯罩7、LED光源8和铝基板10。所述的LED发光体8有四个，安装在铝基板10上，铝基板10、灯座1和散热铝板9平行安装；壳体内装有风扇3和独立电源5，风扇分成四组，独立电源5分成四组，市电电源引线接独立电源5，独立电源5为风扇2和LED发光体8供电；LED发光体8内部有若干LED芯片，单颗光源功率一瓦，壳体的后盖2开有进风口4，壳体的侧边开有出风口6。
光照对雏鸡的采食、饮水、健康发育有着重要作用。由于雏鸡本身视力差不喜活动，所以育雏前七天的光照强度越强越好，育雏区域的强度保持在95-105 LUX，保证光照均匀一致，有利于雏鸡很好地找到饲料和饮水，培养早期食欲，促进生长发育。7～14日龄光照l6h，以后每周光照缩短2h，直至自然光照，强度保持45-55LUX。需要注意的是：在7～14日龄雏鸡肌腱开始发育，可以不降低光强；在更换饲料器具时(料盘过渡到料线或饮水器过渡到水线)应停止降低光照强度。
表1 本发明与常规方法养殖雏鸡的对比试验
应用实施例二：
利用LED光源养殖家禽的方法，其设备包括灯座1、壳体、市电电源引线、灯罩7、LED光源8和铝基板10。所述的LED发光体8有四个，安装在铝基板10上，铝基板10、灯座1和散热铝板9平行安装；壳体内装有风扇3和独立电源5，风扇分成四组，独立电源5分成四组，市电电源引线接独立电源5，独立电源5为风扇2和LED发光体8供电；LED发光体8内部有若干LED芯片，单颗光源功率一瓦，壳体的后盖2开有进风口4，壳体的侧边开有出风口6。
育成期光照时间必须是固定的，不能随意延长或缩短，18～21周龄每周增加光照O.5h，22周龄以后每2周增加光照0.5 h，直到鸡群产蛋正常、每日光照16小时为止，光照强度为45-55LUX，在夏季，若外界光照强度太强，应对窗户进行遮挡。
表2 本发明与常规方法养殖育成期肉鸡的对比试验
应用实施例三：
利用LED光源养殖家禽的方法，其设备包括灯座1、壳体、市电电源引线、灯罩7、LED光源8和铝基板10。所述的LED发光体8有四个，安装在铝基板10上，铝基板10、灯座1和散热铝板9平行安装；壳体内装有风扇3和独立电源5，风扇分成四组，独立电源5分成四组，市电电源引线接独立电源5，独立电源5为风扇2和LED发光体8供电；LED发光体8内部有若干LED芯片，单颗光源功率一瓦，壳体的后盖2开有进风口4，壳体的侧边开有出风口6。
产蛋鸡每天光照稳定在16小时，色温为2600-2800K，光照强度为5-18 LUX。取试验鸡群146只，对照鸡群65只，于2013年1月16日开始试养，至3月5日止共50天。在试验期间试验组每天光照16小时，喂4次，自由采食，计量不限量。自由饮水。对照组按常规方法饲养。产蛋分组计数称重。试验组比对照组的产蛋率平均高9%。即从1月16日至3月5日50天时间，平均每只鸡多产蛋9个(O.525公斤)，按市场价格计算，每只鸡纯增值4.2元。试验组鸡46只每天用料17公斤，每只鸡日用料116克。对照组鸡65只每天用料8.25公斤，每只鸡的用料127克，50天每只鸡省料550克，按饲料公司的标准料价计算每只鸡节省饲料费0.286元。
Claims (7)
1.利用LED光源养殖家禽的方法，其设备包括灯座、风扇、独立电源、灯罩、LED发光体、散热铝板、铝基板和智能控制器，LED发光体用导热硅胶固定安装在铝基板上，铝基板、灯座和散热铝板平行安装，壳体内装有风扇和独立电源，其特征在于，利用LED光源对家禽进行照射，以促进家畜生长，按下列方法选择LED光源：
1) 育雏期，雏鸡出壳1-2日龄，采用光照时间24h，强度保持95-105LUX，3-7日龄光照18h，强度保持95-105 LUX，7～14日龄光照l6h，以后每周光照缩短2h，直至自然光照，强度保持45-55LUX；
2) 育成期：18～21周龄每周增加光照O.5h，22周龄以后每2周增加光照0.5 h，直到鸡群产蛋正常、每日光照16小时为止，光照强度为45-55LUX；
3) 幼禽或产蛋的家禽每天光照稳定在16小时，色温为2600-2800K，光照强度为5-18 LUX；
4）肉禽每天光照稳定在16小时，色温为6800-7000K，光照强度为20-30 LUX。
2.根据权利要求1的利用LED光源养殖家禽的方法，其特征在于，所述的灯罩采用菲涅尔透镜，灯罩与LED发光体通过密封件连接，其制作过程包括以下步骤：
（1）采用溅射或溶胶-凝胶等方法在灯罩上附着单层或多层薄膜；
（2）对灯罩上附着的薄膜热处理进行晶化，使其产生光致发光特性；
（3）切割灯罩以满足LED成品要求。
3.根据权利要求1的利用LED光源养殖家禽的方法，其特征在于，所述的LED发光体是由多电极芯片封装集成的LED芯片，单颗光源功率一瓦。
4.根据权利要求1的利用LED光源养殖家禽的方法，其特征在于，所述的智能控制器，在操作人员输入参数设置后，通过数据接口、网络接口或无线遥控发送到智能控制器上进行存储控制调节LED发光体按照参数进行工作。
5.根据权利要求1的利用LED光源养殖家禽的方法，其特征在于，所述的独立电源能够提供恒压和恒流相结合的电源。
6.根据权利要求1的利用LED光源养殖家禽的方法，其特征在于，所述的散热铝板采用特制成本低，散热性能好的铝制鳍片。
7.根据权利要求1的利用LED光源养殖家禽的方法，其特征在于，其特征在于，所述的灯座周围开有条纹状和蜂窝状的散热小孔。
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