LEDs fit-trobbija tat-tjur
Fit-taħdita tiegħu dwar "Kif tagħmel il-flieles kuntenti" fil-konferenza Strateġiji fid-Dawl tal-2014, il-president ta' Once Innovations Brian Wilcox esplora evidenza xjentifika konvinċenti għall-istqarrija li d-dawl LED joffri benefiċċji ekonomiċi li jmorru lil hinn minn spejjeż aktar baxxi tal-enerġija biex fil-fatt jipproduċu riżultati favorevoli - u għalhekk żdied id-dħul — fil-ġestjoni u l-produzzjoni tat-tjur. Hawnhekk, aħna ser nagħtu ħarsa aktar mill-qrib lejn l-applikazzjoni tat-tjur.
Filwaqt li l-LEDs għandhom vantaġġ fuq għażliet oħra ta 'dawl agrikolu f'termini tal-kapaċità tagħhom li jimitaw ix-xemx b'mod effettiv u korrett, il-kapaċità tagħhom li jipproduċu spettru personalizzabbli u aġġustabbli tista' tkun l-akbar karatteristika tagħhom. Il-ħtiġijiet tal-ispettru tal-annimali u s-sensittivitajiet spettrali tagħhom huma differenti mill-bnedmin. Il-bdiewa jistgħu joħolqu ambjent ta’ dawl għall-annimali tagħhom fil-barns tagħhom li jtejjeb is-saħħa u l-benesseri, u b’hekk itejbu l-iżvilupp filwaqt li jnaqqsu l-ispejjeż tal-enerġija u tal-għalf, billi jottimizzaw l-użu tal-ispettru, l-irradjanza u l-modulazzjoni.
L-illuminazzjoni tal-barns tat-tjur hija waħda mill-aktar użi promettenti għall-LEDs agrikoli, l-aktar minħabba l-varjazzjonijiet sinifikanti bejn kif in-nies u l-għasafar jassorbu, jipperċepixxu u jirrispondu għall-fotoni. It-teknoloġiji bbażati fuq l-LED jistgħu jieħdu vantaġġ minn dawn id-differenzi biex inaqqsu l-ispiża tal-lampi, iżidu ż-żieda fil-piż u l-iżvilupp muskuloskeletali, jinduċu maturità aktar bikrija fit-tiġieġ tas-saff maħsuba biex ibidu l-bajd, itejbu l-konverżjoni tal-għalf, jibdlu l-produzzjoni tal-melatonin, iżidu l-produzzjoni u l-kwalità tal-bajd, jikkontrollaw ċikli riproduttivi, u jtawlu l-ħajja riproduttiva.
Tri-kromanti li huma sensittivi għall-enerġiji tal-ispettru aħmar, aħdar u blu huma bnedmin. Is-sensittività tal-bniedem togħla madwar 550 nanometru (aħdar), u tonqos gradwalment hekk kif timxi lejn l-ispettri ħomor u blu. Il-bnedmin jassorbu l-fotoni permezz tal-foto-pigmenti rhodopsin (vireg), iodopsin (koni), u melanopsin, li huma dipendenti bis-sħiħ fuq ir-riċeviment tar-retina.
Ir-retina ta' għasfur tista' wkoll tassorbi fotoni grazzi għal melanopsin, vireg, u koni. Madankollu, jieħdu wkoll fotoni permezz ta' fotoriċetturi attivi li jinsabu fil-glandola pineali, li tinsab fuq nett tal-moħħ (riċeviment pineali). B'mod tal-għaġeb, huma wkoll jieħdu fotoni permezz ta 'fotoreċetturi enċefaliċi fil-fond (riċeviment ipotalamika).
Quad-chromants huma tjur domestiċi. It-tjur evolviet l-ogħla sensittività għall-aħdar f'550 nm, simili għall-bnedmin. Madankollu, għandhom ukoll sensittività akbar għad-dawl ultravjola (UV), aħmar u blu. L-antenati tagħhom hija preżunta li hija l-kawża ta 'dan. Minħabba l-weraq ħodor li jkopru l-kanupew tas-siġar, il-foresti tropikali tropikali tal-Asja t'Isfel għandhom effett ta 'filtrazzjoni fuq id-dawl. B'massimu f'450 nm (12-il darba sensittività umana) u 640 nm, it-tjur b'hekk evolvew sensittività akbar għall-blu u aħmar (4x sensittività umana). Imma forsi l-aktar distinzjoni impressjonanti bejn l-għasafar u l-bnedmin hija li l-għasafar jistgħu jaraw id-dawl UV b’għajnejhom (il-quċċata f’385 nm). Il-kawżi tal-kapaċità tal-għasafar domestiċi li jħossu d-dawl UV l-aktar qed jiġu riċerkati. L-ikel u l-kapaċità ta 'rikonoxximent tal-qatgħa huma ż-żewġ suspettati primarji.
Il-fiżjoloġija tat-tjur hija affettwata b'mod differenti minn kull lewn. Billi tinkoraġġixxi l-proliferazzjoni ta 'ċelluli satellita fil-muskolu skeletriku, dawl aħdar, per eżempju, jaċċellera ħafna r-rata ta' tkabbir f'età żgħira. Dawl blu jgħolli l-livelli ta 'androġenu fil-plażma, li jippromwovi l-iżvilupp f'età aktar tard. Dawl blu ta 'frekwenza baxxa jinibixxi l-moviment. Tnaqqas ukoll l-inċidenza tal-kannibaliżmu fost l-anzjani (speċjalment fit-tiġieġ brojler imrobbija għall-konsum mill-bniedem). Minħabba stimulazzjoni aktar qawwija tar-rilaxx ta 'testosterone meta użat flimkien, id-dawl aħdar u blu jinkoraġġixxi l-formazzjoni ta' myofibers. Total, intwera li d-dawl blu jista 'jżid il-konverżjoni tal-għalf b'sa 4 fil-mija, inqas spiża għal kull libbra sa 3 fil-mija, u jżid il-piż ħaj ġenerali sa 5 fil-mija.
Fil-bidu tal-perjodu tat-trobbija, id-dawl aħmar jistimula u jinkoraġġixxi l-attività sesswali kif ukoll iżid ir-rati tat-tkabbir fit-tiġieġ u d-dundjani. Barra minn hekk, ittejjeb il-motilità, li tnaqqas il-problemi tar-riġlejn fil-konklużjoni tal-fażi tat-trobbija. Id-dawl aħmar inaqqas il-konsum tal-għalf għal kull bajda mqiegħda filwaqt li jżomm l-istess daqs tal-bajd, piżijiet tal-isfar u tal-albumina, piż tal-qoxra, u ħxuna. B'mod ġenerali, intwera li d-dawl aħmar jista 'jestendi l-perjodu tal-ogħla produzzjoni, itejjeb il-produzzjoni tal-bajd sa 38 bajda għal kull tiġieġa, u forsi jnaqqas il-konsum tal-ikel sa 20 fil-mija.
L-effiċjenza fl-enerġija hija essenzjali għas-suċċess.
Sehem kbir tal-użu totali tal-enerġija jintuża għad-dawl agrikolu. L-istabbilimenti agrikoli huma miġbura f'reġjun ġeografiku dejjaq, għandhom sistemi ta 'dawl komparabbli, huma modifikati malajr, u jirreaġixxu tajjeb għall-inċentivi. L-industrija tal-agrikoltura fl-Amerika ta 'Fuq, partikolarment fil-Punent Nofsani, għandha potenzjal ta' ffrankar tal-enerġija ta '$ 1 biljun (biljun) fis-sena, skont il-Kunsill Amerikan għal Ekonomija Effiċjenti fl-Enerġija (ACEEE). Żewġ reatturi tal-enerġija nukleari huma ekwivalenti għal dan. 7 fil-mija tan-nefqa fuq ir-razzett, skont Kate Farley tal-ACEEE, huma assoċjati mal-enerġija. B'sussidji, għotjiet, u inċentivi oħra, il-bidla minn dawl inkandexxenti għal dawl LED jista 'jirriżulta f'iffrankar tal-enerġija ta' $2000 għal kull barn. Dan it-tnaqqis għandu jżid b'mod sinifikanti l-profittabbiltà ta' kull barn għall-bdiewa.
Aħseb biss fl-iffrankar tal-enerġija fis-suq kollu. Sitta mill-aqwa 10 produtturi tal-bajd jinsabu fil-Punent Nofsani, fejn hemm aktar minn 2500 fabbrika tas-saff tal-bajd mal-pajjiż kollu. Kull attività ta 'saff tuża 800 dawl inkandexxenti bħala medja għal kull faċilità. Ikun hemm iffrankar ta' 800 dawl (9W - 3W)/dawl 16-il siegħa/jum 365 jum/sena, jew 28,032 kWh għal kull operazzjoni, jekk dawn id-dwal jiġu sostitwiti b'LEDs. F'Iowa, Ohio, u Indiana, 42 fil-mija tal-operazzjonijiet tas-saff, kien hemm tnaqqis fl-użu tal-enerġija ta '70M (miljun) kWh f'dawn it-tliet stati biss.
Peress li s-suq tal-brojlers jikkonsma erba 'darbiet enerġija daqs is-suq tas-saff, l-iffrankar huwa ħafna aktar notevoli. Il-biċċa l-kbira minnhom jinsabu fl-istati tax-Xlokk u tan-Nofsinhar Ċentrali, u ħafna minnhom għadhom jużaw dawl ineffiċjenti. Ibbażat fuq 4 barns/farm, 132 dwal/barn, 100W/dawl, 18-il siegħa/jum, 52 jum/qatgħa, u 5.5 qatgħat/sena, l-użu ta 'enerġija ħafifa inkandexxenti għall-irziezet tal-brojlers huwa medju ta' 271,814 kWh għal kull razzett fis-sena.
L-iffrankar tal-enerġija ġie kkalkulat minn Dr Joey Bray ta 'Steven F. Austin University f'Nacogdoches, Texas billi kkuntrasta t-teknoloġija AgriShift LED minn Once Innovations b'dwal inkandexxenti u HPS attwali f'setup ta' produzzjoni. Skont ir-riċerka ta' Bray dwar il-brojlers, razzett tipiku tal-brojlers li juża sistema konvenzjonali inkandexxenti/HPS uża 3837 kWh għal kull qatgħa fis-sena. AgriShift LEDs naqqsu l-konsum tal-enerġija fl-istess razzett b'aktar minn 95 fil-mija għal kull razzett kull merħla, għal 109 kWh biss. L-applikazzjoni ta' dan fis-settur kollu tista' tirriżulta fi ffrankar ta' enerġija nazzjonali ta' 2 sa 5 biljun kWh, jew l-ekwivalenti tal-produzzjoni sħiħa ta' impjant nukleari wieħed. Ara "Soluzzjoni tal-agrikoltura LED tissaħħaħ id-disinn AC awtonomu" għal aktar informazzjoni dwar Once Innovations u AgriShift.
L-iffrankar tal-enerġija għan-negozji li jipproduċu l-majjal huwa daqstant notevoli. Il-Midwest għandu 1.8 miljun socket tad-dawl totali, li l-maġġoranza tagħhom huma CFL, u tmienja mill-aqwa 10 stati tal-ħnieżer hemm. Il-Punent Nofsani jista' jiffranka 540M kWh billi jaqleb għal dwal tal-ħnieżer LED, li jiffrankaw 52.2M kWh (CFL) - 25.2M kWh (SSL)=27M kWh - 20 sigħat kuljum {{ 10}} ijiem.
Normi u roħs
Spejjeż għolja bil-quddiem kienu ostaklu minkejja l-effiċjenza mtejba, l-effikaċja, u l-ispiża totali mnaqqsa tas-sjieda tat-tagħmir tad-dawl agrikolu bbażat fuq LED. Dan huwa parzjalment minħabba li m'hemm l-ebda standard ta 'prestazzjoni għas-settur tad-dawl agrikolu, li jagħmilha diffiċli għall-konsumaturi ta' prodotti tad-dawl agrikolu bbażati fuq LED biex jibbenefikaw minn roħs ta 'utilità għal prodotti ta' dawl inkandexxenti u CFL li jiffrankaw l-enerġija użati f'ambjenti residenzjali u kummerċjali. .
Il-prestazzjoni tad-dawl u l-kriterji kif huma relatati ma 'nies f'applikazzjonijiet residenzjali u kummerċjali huma l-fokus tal-istandards tad-dawl attwali. L-oġġetti tad-dawl kummerċjali għandhom il-marka tal-Konsorzju DesignLights (DLC), filwaqt li l-prodotti tad-dawl tal-konsumatur effiċjenti fl-enerġija juru l-logo Energy Star. Sfortunatament, m'hemmx standard ta 'prestazzjoni jew tikketta li tqabbel għal tagħmir tad-dawl agrikolu. Minħabba dan, l-utilitajiet isibuha diffiċli biex jinkludu dawn l-apparati fil-programmi ta' roħs tagħhom, li jpoġġihom fi żvantaġġ ekonomiku ċar. Il-bdiewa xorta jistgħu jirċievu roħs billi jwaħħlu prodotti tad-dawl għall-konsumatur u kummerċjali għal skopijiet ġenerali għall-barns tagħhom (li jistgħu jeħtieġu li jagħlquhom f'tagħmir imħatteb jew imxarrab), iżda prodotti tad-dawl fuq l-ixkaffa magħmulin speċifikament għall-annimali u l-barn ambjenti tipikament mhumiex eliġibbli.
Programm li jikklassifika b'mod partikolari l-oġġetti tad-dawl f'termini ta 'prestazzjoni agrikola huwa dak li jeħtieġu fornituri u utenti (bħal bdiewa) ta' prodotti tad-dawl agrikoli. Skema bħal din tipprovdi lill-klijenti u lill-fornituri tal-enerġija bl-għarfien li għandhom bżonn biex jevalwaw l-għażliet tad-dawl tar-razzett filwaqt li ġġib l-istess kundizzjonijiet għal roħs. Jista' jkun inkluż bħala parti minn Energy Star jew DLC jew saħansitra jopera separatament. L-istandard ideali jittratta karatteristiċi importanti ta 'prestazzjoni inklużi d-durabilità, il-prestazzjoni, l-affidabbiltà u s-sikurezza u jipprovdi konsistenza f'diversi utilitajiet. Diġà qed jiġi żviluppat standard, u bosta utilitajiet diġà indikaw interess li jipparteċipaw.
imexxi l-futur tal-agrikoltura
Il-biċċa l-kbira tal-attivitajiet ta' R&D issa huma kkonċentrati fuq l-industriji tal-ħnieżer u tat-tjur, iżda t-teknoloġija ta' Once Innovations b'mod partikolari tista' tintuża wkoll fl-industriji tal-akkwakultura, tal-baqar tal-ħalib u taż-żwiemel. Pereżempju, id-dawl aħmar huwa inviżibbli għall-annimali bħall-majjali, il-baqar, u ż-żwiemel, u għalhekk bil-lejl, id-dawl jitbaxxa għal spettru aħmar biex jippermetti li jsir manutenzjoni mingħajr ma jħarbat lill-bhejjem. L-isptarijiet tal-bniedem jadottaw strateġija simili, li tippermetti lill-persunal jimirħu bil-lejl mingħajr l-użu ta 'dawl abjad li jnaqqas is-sintesi tal-melatonin u jfixkel l-irqad għall-pazjenti. (Ara "Id-dawl fi stat solidu joħroġ l-ilwien reali tal-kura tas-saħħa kontemporanja" minn din il-ħarġa għal informazzjoni addizzjonali dwar id-dawl użat fil-kura tas-saħħa.)
Barra minn hekk, spettri mfassla apposta jistgħu jiġu utilizzati biex jimmaniġġjaw l-abitat tal-għadira għall-ħut u l-krustaċji. Għaddejjin riċerka universitarja li tevalwa l-impatt tal-illuminazzjoni LED fuq il-produzzjoni tal-granċijiet, filwaqt li għadajjar kummerċjali fiċ-Ċina u l-Beliże installaw sistemi tad-dawl AquaShift bħala eżempju. Jeżisti aktar minn $17-il biljun f'potenzjal tas-suq globali għal dawl agrikolu fi stat solidu. Dan se jiżdied biss hekk kif il-manifatturi tal-LED jiskopru metodi ġodda biex jużaw id-dawl biex itejbu l-benessri tal-annimali, jagħtu spinta lill-produzzjoni agrikola, u jnaqqsu l-ispejjeż tal-enerġija.
