LED í alifuglarækt
Í ræðu sinni um "Hvernig á að gera kjúklinga hamingjusama" á 2014 Strategies in Light ráðstefnunni, kannaði Once Innovations forseti Brian Wilcox sannfærandi vísindalegar sannanir fyrir þeirri fullyrðingu að LED lýsing bjóði upp á efnahagslegan ávinning sem er meiri en lægri orkukostnaður til að skila raunverulegum hagstæðum árangri - og þannig auknar tekjur — í alifuglastjórnun og framleiðslu. Hér munum við skoða alifuglaumsóknina nánar.
Þó að LED hafi forskot á önnur lýsingarval í landbúnaði hvað varðar getu þeirra til að líkja eftir sólskini á áhrifaríkan og réttan hátt, getur hæfni þeirra til að framleiða sérsniðið, stillanlegt litróf verið stærsti eiginleiki þeirra. Litrófsþarfir dýra og litrófsnæmni þeirra eru frábrugðin mönnum. Bændur geta skapað lýsingarumhverfi fyrir dýrin sín í hlöðum sínum sem bætir heilsu og velferð og bætir þar af leiðandi þróun og dregur úr orku- og fóðurkostnaði með því að hámarka notkun litrófs, geislunar og mótunar.
Lýsing á alifuglahlöðum er ein vænlegasta notkunin fyrir ljósdíóða í landbúnaði, aðallega vegna verulegs breytileika á því hvernig fólk og fuglar gleypa, skynja og bregðast við ljóseindum. Tækni sem byggir á LED getur nýtt sér þennan mismun til að draga úr kostnaði við ljósabúnað, auka þyngdaraukningu og stoðkerfisþróun, framkalla fyrri þroska hjá laghænsnum sem ætlað er að verpa eggjum, auka fóðurbreytingu, breyta melatónínframleiðslu, auka eggframleiðslu og gæði, stjórna æxlunarferli og lengja æxlunarlífið.
Þrílitningar sem eru viðkvæmir fyrir rauðu, grænu og bláu litrófsorkunum eru menn. Næmi manna nær hámarki um 550 nanómetrar (grænt) og það minnkar smám saman þegar það færist í átt að rauða og bláa litrófinu. Menn gleypa ljóseindir í gegnum myndlitarefnin rhodopsin (stangir), jodopsin (keilur) og melanopsin, sem eru algjörlega háð móttöku í sjónhimnu.
Sjónhimnu fugls getur einnig tekið upp ljóseindir þökk sé melanopsíni, stöfum og keilum. Hins vegar taka þeir einnig ljóseindir í gegnum virka ljósnema sem finnast í heilakönglinum, sem er staðsettur ofan á heilanum (heilamóttaka). Ótrúlegt að þeir taka líka ljóseindir í gegnum djúpa heilaljósviðtaka (undirstúkumóttöku).
Quad-chromants eru heimilisalifuglar. Fowl þróaði hámarks næmi fyrir grænu við 550 nm, svipað og hjá mönnum. Hins vegar hafa þeir einnig aukið næmi fyrir útfjólubláu (UV), rauðu og bláu ljósi. Talið er að ættir þeirra sé orsök þessa. Vegna grænna laufanna sem þekja trjátjaldirnar hafa suðrænir regnskógar Suður-Asíu síandi áhrif á ljósið. Með hámarki við 450 nm (12 sinnum mannlegt næmi) og 640 nm, þróaðist hænsni með auknu næmi fyrir bláu og rauðu (4x mannlegt næmi). En kannski er mest sláandi aðgreiningin á fuglum og mönnum að fuglar geta séð UV ljós með augunum (hámarki við 385 nm). Mest er verið að rannsaka orsakir getu húsfugla til að skynja UV-ljós. Fæðu- og hjörðaþekking eru tveir aðal grunaðir.
Lífeðlisfræði alifugla hefur mismunandi áhrif á hvern lit. Með því að hvetja til útbreiðslu gervihnattafrumna í beinagrindarvöðvanum flýtir til dæmis grænt ljós vaxtarhraða á unga aldri. Blát ljós hækkar andrógenmagn í plasma, sem stuðlar að þroska á síðari aldri. Lágtíðni blátt ljós hindrar hreyfingu. Það lækkar einnig tíðni mannáts meðal aldraðra (sérstaklega hjá eldiskjúklingum sem aldir eru til manneldis). Vegna öflugri örvunar á losun testósteróns þegar þau eru notuð saman hvetja grænt og blátt ljós til myndun vöðvatrefja. Samanlagt hefur verið sýnt fram á að blátt ljós getur aukið fóðurskipti um allt að 4 prósent, lækkað kostnað á hvert pund um allt að 3 prósent og aukið lifandi þyngd í heild um allt að 5 prósent.
Í upphafi uppeldistímabilsins örvar og hvetur rautt ljós til kynlífs ásamt því að hækka vaxtarhraða kjúklinga og kalkúna. Að auki bætir það hreyfigetu, sem dregur úr fótvandamálum í lok uppeldisfasa. Rautt ljós dregur úr fóðurneyslu á hvert egg sem lagt er á meðan það heldur sömu eggjastærð, eggjarauðu og albúmínþyngd, skelþyngd og þykkt. Á heildina litið hefur verið sýnt fram á að rautt ljós gæti lengt hámarksframleiðslutímann, bætt eggframleiðslu um allt að 38 egg á hverja hænu og ef til vill dregið úr fæðuinntöku um allt að 20 prósent.
Orkunýting er nauðsynleg til að ná árangri.
Stór hluti af heildarorkunotkun er notaður í landbúnaðarlýsingu. Landbúnaðarfyrirtæki eru í hópi í þröngu landfræðilegu svæði, hafa sambærileg ljósakerfi, þeim er breytt hratt og bregðast vel við hvatningu. Landbúnaðariðnaðurinn í Norður-Ameríku, sérstaklega í Miðvesturlöndum, hefur 1 milljarð dollara (milljarð) árlega orkusparnaðarmöguleika, samkvæmt American Council for an Energy-Efficient Economy (ACEEE). Tveir kjarnakljúfar eru jafnaðir við það. 7 prósent af útgjöldum á bænum, samkvæmt Kate Farley frá ACEEE, eru tengd orku. Með styrkjum, styrkjum og öðrum ívilnunum gæti skipt úr glóandi yfir í LED lýsingu leitt til orkusparnaðar upp á $2000 á hverja hlöðu. Þessar skerðingar myndu auka verulega arðsemi hvers fjóss fyrir bændur.
Hugsaðu bara um orkusparnaðinn á öllum markaðnum. Sex af 10 efstu eggjaframleiðendum eru staðsettir í Miðvesturlöndum, þar sem eru meira en 2500 eggjalagaverksmiðjur á landsvísu. Hver lagavirkni notar 800 glóandi ljós að meðaltali á hverja aðstöðu. Það væri sparnaður upp á 800 ljós (9W - 3W)/ljós 16 klst./dag 365 daga/ári, eða 28.032 kWh á hverja aðgerð, ef þessum ljósum væri skipt út fyrir LED. Í Iowa, Ohio og Indiana, 42 prósent af starfsemi laganna, hefur dregið úr orkunotkun um 70 milljónir (milljónir) kWh í aðeins þessum þremur ríkjum.
Þar sem kjúklingamarkaðurinn eyðir fjórum sinnum meiri orku en lagmarkaðurinn er sparnaðurinn mun áberandi. Stærstur hluti þeirra er að finna í Suðaustur- og Suður-Miðríkjunum og margir þeirra nota enn óhagkvæma lýsingu. Miðað við 4 hlöður/bú, 132 ljós/hlöðu, 100W/ljós, 18 klst./dag, 52 daga/hjörð og 5,5 hjörð/ár, er orkunotkun glóperuljóss fyrir eldiskvíabú að meðaltali 271.814 kWst á bú á ári.
Orkusparnaðurinn var reiknaður út af Dr. Joey Bray frá Steven F. Austin háskólanum í Nacogdoches, Texas með því að setja AgriShift LED tæknina frá Once Innovations í andstæðu við núverandi glóandi og HPS ljós í framleiðsluuppsetningu. Samkvæmt rannsóknum Bray á kjúklingadýrum notaði dæmigert ræktunarbú sem notar hefðbundið glóandi/HPS kerfi 3837 kWh á hjörð árlega. AgriShift LED drógu úr orkunotkun á sama býli um meira en 95 prósent á hvern bæ í hverri hjörð, niður í aðeins 109 kWst. Með því að beita þessu yfir allan geirann gæti það leitt til orkusparnaðar á landsvísu upp á 2 til 5 milljarða kWh, eða sem samsvarar fullri framleiðslu eins kjarnorkuversins. Sjá "LED landbúnaðarlausn nýtir sjálfstæða AC hönnun" fyrir frekari upplýsingar um Once Innovations og AgriShift.
Orkusparnaður fyrirtækja sem framleiða svínakjöt er eins athyglisverður. Miðvesturlöndin eru með samtals 1,8 milljónir ljósainnstungna, meirihluti þeirra eru CFL, og átta af 10 efstu svínaríkjunum eru þar. Miðvesturlönd gætu sparað 540M kWh með því að skipta yfir í LED svínaljós, sem myndi spara 52,2M kWh (CFL) - 25.2M kWh (SSL)=27M kWh - 20 klukkustundir/dag {{ 10}} dagar.
Reglur og afslættir
Hár upphafskostnaður hefur verið hindrun þrátt fyrir bætta skilvirkni, skilvirkni og minni heildareignarkostnað á LED-byggðum landbúnaðarljósabúnaði. Þetta er að hluta til vegna þess að það eru engir frammistöðustaðlar fyrir lýsingargeirann í landbúnaði, sem gerir það erfitt fyrir neytendur LED-byggðra landbúnaðarljósavara að njóta góðs af veituafslætti fyrir orkusparandi glóperur og CFL lýsingarvörur sem notaðar eru í íbúðarhúsnæði og atvinnuhúsnæði. .
Frammistaða lýsingar og viðmið eins og þau tengjast fólki í íbúðarhúsnæði og atvinnuhúsnæði eru í brennidepli í núverandi lýsingarstöðlum. Auglýsingaljósavörur eru með DesignLights Consortium (DLC) merkið, en orkusparandi lýsingarvörur fyrir neytendur sýna Energy Star merki. Því miður er ekki til frammistöðustaðall eða merki sem ber saman við ljósabúnað í landbúnaði. Vegna þessa eiga veitur erfitt með að hafa þessi tæki með í afsláttaráætlunum sínum, sem setur þau í augljósan efnahagslegan óhag. Bændur geta samt fengið afslátt með því að endurnýta almennar neytenda- og viðskiptaljósavörur fyrir hlöður sínar (sem gæti þurft að hafa þær í hrikalegum eða blautum innréttingum), en ljósavörur sem eru gerðar sérstaklega fyrir dýr og hlöðu. umhverfi eru venjulega ekki gjaldgeng.
Forrit sem raðar sérstaklega ljósahlutum með tilliti til frammistöðu í landbúnaði er það sem birgjar og notendur (eins og bændur) af landbúnaðarljósavörum krefjast. Slíkt kerfi myndi veita viðskiptavinum og orkuveitum þá þekkingu sem þeir þurfa til að meta möguleika á lýsingu á bænum og jafna samkeppnisaðstöðuna fyrir afslátt. Það getur verið innifalið sem hluti af Energy Star eða DLC eða jafnvel starfað sérstaklega. Hin fullkomna staðall myndi takast á við mikilvæga frammistöðueiginleika, þar á meðal endingu, frammistöðu, áreiðanleika og öryggi og veita samkvæmni í ýmsum veitum. Nú þegar er verið að þróa staðal og hafa fjölmargar veitur þegar lýst yfir áhuga á að taka þátt.
stýrir framtíð landbúnaðarins
Megnið af rannsókna- og þróunarstarfseminni er nú einbeitt að svína- og alifuglaiðnaðinum, en einkum tækni Once Innovations gæti einnig nýst í fiskeldi, mjólkurnauta- og hestaiðnaði. Til dæmis er rautt ljós ósýnilegt dýrum eins og svínum, nautgripum og hrossum, þannig að á nóttunni er ljósið dempað niður í rautt litróf til að gera viðhald án þess að trufla búfénaðinn. Sjúkrahús í mönnum taka upp svipaða stefnu, sem gerir starfsfólki kleift að reika um á nóttunni án þess að nota hvítt ljós sem myndi draga úr melatónínmyndun og trufla svefn sjúklinga. (Sjá „Lýsing í föstu ástandi dregur fram alvöru litbrigði nútíma heilbrigðisþjónustu“ úr þessu hefti fyrir frekari upplýsingar um lýsingu sem notuð er í heilbrigðisþjónustu.)
Að auki er hægt að nota sérsniðið litróf til að stjórna tjörninni fyrir fiska og krabbadýr. Háskólarannsóknir sem meta áhrif LED lýsingar á krabbaframleiðslu eru í gangi, en verslunartjarnir í Kína og Belís hafa sett upp AquaShift ljósakerfi sem dæmi. Yfir 17 milljarðar Bandaríkjadala í alþjóðlegum markaðsmöguleikum eru til fyrir landbúnaðarlýsingu í föstu formi. Það mun aðeins hækka þegar LED framleiðendur uppgötva nýjar aðferðir til að nota ljós til að bæta velferð dýra, auka landbúnaðarframleiðslu og lækka orkukostnað.
