白炽灯光通量(白炽灯的光照强度)

前沿拓展：

白炽灯光通量

正下方地面上的照度A=30lx,照度A和发光强度I的关系为
A=Icosθ/r², 其中θ是光源到被照射元面积的连线和元面积法线方向的夹角
由于照度计是在正下方，所以，θ=0，于是
A=I/r²,
I=Ar²=30lx·(1.5m)²=67.5cd,
发光强度I和光通量F的关系为
I=dF/dω, 其中ω是立体角
dF=Idω,
对上式积分得F=∫Idω,
因为白炽灯各向发光均匀，各个方向的I不变，于是
F=I∫dω=I·4π=67.5cd×4π=

人工照明是蛋鸡养殖业中环境控制的重要手段之一。选择合适类型的灯。同时采用科学合理的光照制度，比如光照节律和光照强度，可有效促进蛋鸡的生长发育、提高生产性能、满足动物福利，且节约能源，尤其是随着规模化，集约化养殖的兴起，密闭式鸡舍备受人们青睐，人工照明成了鸡舍光照控制唯一的光照来源。长时间以来。在养殖领域应用的人工光源耗能均比较大，且对蛋鸡生理需求的光质难以调控，直接影响蛋鸡生产效率，例如白炽灯、荧光灯等。随着专家学者对节约型光照能源与蛋鸡生产关系的进一步研究，一种新型光源LED灯步入了专家视野，并围绕LED光源指标对蛋鸡的生长发育、摄食行为、繁殖性能等一系列技术体系指标开展了研究。经过研究和大量实践表明，适当的LED灯光照调节，可以显著提高产蛋鸡的生产性能，同时对蛋鸡生长、免疫力提高都有促进作用。

一、引言

现代养鸡业有四大支柱：水、料、通风、光照。光照虽然被称作养鸡业的四大支柱之一，但在以前并未受到足够的重视，这有其发展的历史原因。在上世纪养鸡业逐渐兴起的年代，都是以小规模家庭饲养为主，养殖设备简陋，机械化程度低，主要以开放式饲养为主。光照也都是以自然光照为主，然后适当的补充人工光照。这在当时主要也是出于节约开支的考虑。

随着养殖业的发展，饲养规模不断扩大，人们的饲养水平也在不断提升，自然光照+人工光照这种光照模式的弊端逐渐显现出来。开放式鸡舍由于其结构的原因，鸡舍内小环境会随着鸡舍外大环境的变化而变化，不能给鸡群提供一个稳定的环境。

进而造成鸡群生产性能的不稳定。比如。晴天的时候，鸡舍光照强度过强，尤其窗VI附近，造成鸡群啄癖，致使鸡群**淘率上升。阴天的时候，鸡舍光照强度过暗，尤其大跨度鸡舍的中间位置。造成鸡群采食量下降，产蛋率下降。相对于开放式鸡舍，密闭式鸡舍能给鸡群提供一个相对稳定的鸡舍小环境，进而使鸡群的生产性能得到充分发挥。

密闭式鸡舍的出现，使鸡舍内成为一个相对**的“小环境”，最大限度地阻断了鸡舍内外环境的互通，同时对舍内的环境指标也提出了更高要求，除了要对舍内温度、湿度、通风换气量进行精准控制外，还需要配备一套分布均匀、光照度合理、控制精准的人工光照系统。目前。养殖业常用的人工光源主要有白炽灯、节能灯、LED灯等。

二、目前蛋鸡养殖业中使用的光源

1、白炽灯

白炽灯作为蛋鸡养殖场第一代使用光照源，其原理就是将灯丝通过电加热到白炽状态，通过热电辐射发出光。其具有以下特点：一方面具有价格低、光源小、通用性大、启动快，色光最接近于太阳光色，显色性好，光谱均匀而不突兀，拥有极佳演色性等优点：早期被广泛应用于各蛋鸡养殖场。另一方面效率低，消耗的电能只有约2％可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失了。同时由于灯丝在通电情况下一直处于高温状态下，蒸发也快，造成使用寿命大大缩短，一般使用时间在1000小时左右。

当前，全球各行业正在大力推行节能减排。我国从上世纪90年代起就在倡导实施绿色照明工程，全社会节能意识逐年提高；2011年我国发布了“白炽灯淘汰路线”，这种高耗型产品正在逐渐退出人们的日常生产和生活。

2、节能灯

节能灯属于蛋鸡养殖场第二代使用光照源，就是将荧光灯与镇流器（安定器）组合在一块的一个整体照明设备。与白炽灯相比。其具有使用寿命长、耗能低、发光效率高、工作温度低、价格合理等优点。节能灯的结构比较紧凑，发光效率高达60Lm／w（每瓦的光通量），能耗比白炽灯节省80％以上，且价格与白炽灯相差不大，因此该灯得以应用于一般家庭式的畜禽养殖场，特别是在半开放式的鸡舍中被广泛应用。

节能灯的寿命受灯管和电子镇流器的影响。如果灯管和镇流器在设计、选材、生产等过程中把握不好，产品品质就会存在差异。尤其是养殖场所在的农村市场，被大量的劣质低端节能灯产品所充斥。加之养殖户对产品的辨别力有限，所以说对养殖户来说，普通节能灯并不能满足他们的生产需求。

3、LED灯

LED灯是当前蛋鸡生产中使用的一种最新光照源，它是通过一种半导体器件将电能直接转化为可见光。LED技能经过一段时间才被蛋鸡饲养业接受，到今天是彻底拥抱了LED技能及其带来的节能效益：同时越发完善的LED技术逐步满足了蛋鸡饲养业的照明需求。

LED灯在列举的几种光源灯里面，能耗最低。仅为白炽灯的1／10，节能灯的1／4：而寿命却是白炽灯的100倍，节能灯的10倍之多。由于是固态封装，且属于冷光源类型，其可以被装置在任何**和封闭的设备中。不怕振动，也不用考虑灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点。从视觉方面来讲，鸡的眼睛对光更为敏感，LED灯能够增大发光面，消除眩光。升华视觉效果，消除视觉疲劳。另外，在高粉尘，高湿度的鸡舍环境里，LED灯的维修率大大低于白炽灯和节能灯。

三、几种光源的成本对比

以一栋1万只鸡的标准鸡舍为例，对三种不同光源在功率、单价、使用寿命、相关费用、电耗等方面的进行了对比。（见下表）

由表可以看出，LED灯与白炽灯和节能灯相比，虽然前期一次性投入成本较高，但从长远来看，由于其寿命长，效率高，其运营及维护成本明显低于白炽灯和节能灯。以一栋1万只鸡的标准鸡舍为例，鸡舍长65米，宽14米，配备5列间隔3米的灯泡，每栋灯泡108个，每天按16小时的标准光照时间，每千瓦电按0，7元计。

由表可以看出。1栋10000只鸡的鸡舍，用白炽灯每年的费用为11478元，用节能灯每年费用为4503元，而如果用LED灯，每年费用只有2333元，成本优势不言而喻。

四、几种光源对鸡群生长发育和生产性能的影响

蛋鸡是视觉较为敏感的动物，其光接受系统与其他动物是有区别的，不同的光照会引起体内一些生化指标和营养吸收发生变化，进而影响到鸡体的自身发育和生产性能。研究表明。光谱中的蓝、绿光对鸡的生长有促进作用；橙、红光对鸡的繁殖性能有增强作用；红光有镇静作用，能减少或抑制鸡的啄癖行为等。单光源则可增加小母鸡的**。从而在理论上会让蛋鸡更会下蛋，鸡蛋的ISl感也更好。因此，人工光源除了为鸡群提供必须的可视光线外，其光谱成分对鸡群也会产生影响。现有研究证明，不同光谱会对蛋鸡产生不同的影响，众多光谱中存在对蛋鸡生长发育与生产性能有益的光谱，也有部分抑制或有害的。LED灯可以根据鸡群的生长生产需要，对光谱进行选择，加强对鸡群有益的光谱，减弱对鸡群不利的光谱，进而提升鸡群的生产性能。

五、几种光源对蛋鸡健康的影响

现在市场上用的节能灯都是真空装置需要注入荧光粉水银才可以发光，所以在发光的过程中会产生紫外线和**线。研究表明，将身体置于日光灯下工作一天所吸收紫外线的量与在阳光下暴晒一小时相当。紫外线辐射能够破坏人机体的免疫系统，杀伤白细胞，使核酸与蛋白质的化学键受损，进而引起遗传基因的变异。而LED灯是二极管发光，光线中没有紫外线和**线，是唯一的对人体和动物体无害的健康光源。

另外。荧光灯、节能灯与LED灯的工作状态不同，因此产生的电离辐射也有差异。荧光灯、节能灯工作时均处在高频、高压状态。能够给鸡体带来不同程度的电磁辐射；而LED灯采用直流、低压工作方式，不产生电磁辐射，对人和鸡体不产生任何伤害，是国际公认的健康照明。

再者，节能灯灯管在制作时需要添加荧光粉、水银等一些有害物质，一旦淘汰遗弃就会对环境造成严重污染。欧盟对节能灯中的有害物质采取了一定的限制措施，实行生产负责制。LED灯是半导体元件，是非真空元件。不含铅、汞等污染元素，废弃物可回收，对环境没有任何污染，更为环保；所以LED灯发光元件是目前国际上一致公认的环保发光体。

六、LED灯在实际生产**作中的优越性

LED灯可以根据鸡群生长生产需要，对光照强度，光照时间随时进行调节，而白炽灯和节能灯的光照强度是固定的，要想调节光照强度，只能通过更换不同功率的灯泡来实现，增加了工人的劳动强度，还容易对鸡群造成应激。而且，人工光源每天的突然启闭，对鸡群也是一种应激，而LED灯可以将灯的启闭设置成渐明渐暗的模式，模仿自然光照，让鸡群有一个适应过程。将应激降到最低。