Ako zabezpečiť jednotnosť osvetlenia vo veľkých akvakultúrnych rybníkoch alebo hlbokomorských nádržiach akvakultúry? Ako identifikovať a vyriešiť mŕtve zóny v osvetlení?

一, Hlavné časti kontroly rovnomernosti osvetlenia
1. Optimalizácia tvaru rozloženia osvetlenia
Vzdialenosť medzi osvetlením a vodným útvarom musí spĺňať pravidlo „pomer vzdialenosti k výške“. Ak máte napríklad 10-metrové akvakultúrne jazierko a používate 200W LED podvodné svetlo s uhlom lúča 120 stupňov , musíte udržiavať vzdialenosť medzi svetlami medzi 3 a 5 metrami, aby ste sa uistili, že miera prekrytia susedných svetelných bodov je aspoň 30 %. Továreň na chov kreviet v Qingdao použila softvér na 3D modelovanie, aby ukázala, ako sa bude šíriť svetlo. Výskumníci zistili, že keď boli svetlá naskladané do rozloženého dizajnu „hromady slivkových kvetov“, jednotnosť spodného svetla sa mohla zvýšiť na viac ako 85 %, čo je o 22 % viac ako pri typickej konfigurácii matrice.
2. Kompenzácia útlmu svetla a dynamické riadenie
Rôzne vlnové dĺžky svetla absorbujú vodné útvary rôzne. Napríklad červené svetlo je absorbované 0,3/m v sladkej vode, zatiaľ čo modré svetlo je absorbované 0,1/m. Aby sa to vykompenzovalo, je potrebné použiť multispektrálne LED diódy. Platforma pre hlbokomorskú akvakultúru Hainan Lingshui-má inteligentný systém stmievania, ktorý automaticky mení pomer výkonu červeného svetla (660 nm) a modrého svetla (450 nm) na základe údajov v reálnom čase- o zákale vody (hodnota NTU), koncentrácii chlorofylu (μg/l) a hĺbke. Napríklad, keď zákal presiahne 15 NTU, systém zvýši výstupný výkon červeného svetla o 40 %, aby nahradil straty rozptylom a udržal hodnotu PUR v hlbokej vode konzistentnú v rozsahu, ktorý organizmy potrebujú.
3. Spoločná práca na dizajne odrážajúcich hranice
Množstvo svetla, ktoré sa používa, je priamo ovplyvnené odrazom vnútornej steny akvakultúrneho jazierka. Podľa štúdie Shanghai Ocean University môžu akvakultúrne jazierka s bielym polyetylénom s vysokou hustotou (HDPE) odrážať až 85 % svetla, čo je o 60 % viac ako betónové jazierka. Môžu tiež rozjasniť spodné svetlo 1,8-krát. Taktiež umiestnením zrkadlových nerezových platní (s odrazivosťou 92%) na dno bazéna sa môžete zbaviť ešte väčšieho množstva svetlých slepých miest. Po implementácii tohto prístupu sa konzistencia spodného svetla v chovnej základni kanicov v Sanyi zvýšila zo 62 % na 91 % a kŕmna aktivita populácie rýb sa výrazne zlepšila.
2, Spôsoby, ako nájsť a spočítať mŕtve zóny, keď je svetlo
1. Technológia pre modelovanie 3D osvetlenia
Pomocou softvéru ako LumenRT alebo Dialux na vytvorenie digitálneho dvojčaťa akvakultúrneho jazierka môžete nájsť mŕtvu zónu svetla zadaním parametrov lampy (svetelný tok, uhol vyžarovania, výška inštalácie), optických vlastností vody (koeficient absorpcie, koeficient rozptylu) a prahových hodnôt biologického dopytu (napríklad optimálna hodnota PAR pre riasy je 50{{2}²m² 200). Pomocou tejto techniky zistila farma na krevety v Zhanjiang v provincii Guangdong, že existuje oblasť so slabým osvetlením s priemerom 2 metre (PAR<30 μ mol/m ²/s) in the middle of the pool bottom under the old arrangement. The dead zone area was cut down to a diameter range of 0.5 meters after changing the space between the lights.
2. Prenosný spektrometer na testovanie v teréne
Použite ručný spektrometer, ako je Ocean Optics USB2000+, na odber vzoriek z jazierka akvakultúry (s rozostupom 0,5 až 1 meter) a zapíšte si úrovne PAR a spektrálne rozloženie na každom mieste. Je možné vytvoriť korelačný model medzi intenzitou svetla a biologickou distribúciou pri pohľade na biologické správanie, ako je agregácia rýb a adhézia rias. V experimente akvakultúry v hlbokej{5}}klietkovej sieti sa zistilo, že keď PAR<40 μ mol/m²/s, the aggregation density of young golden carp diminished by 70%, concurrently, the proportion of detrimental dinoflagellates, such as Tremella, escalated twofold.
3. Diagnostika pomocou biomarkerov
Pri pohľade na fyziologické znaky vodných živočíchov, vrátane metrík fluorescencie chlorofylu Fv/Fm a hladín kortizolu v rybom sére, môžeme získať predstavu o tom, aké dobré je svetelné prostredie. Napríklad kamenné koraly normálne nedostávajú dostatok svetla, keď je ich hustota Zooxanthellae menšia ako 1 × 10 ⁶ buniek/cm ². Ak je koncentrácia kortizolu v krvi u rýb vyššia ako 20 ng/ml, môže to spôsobiť stres z dôvodu mŕtvej zóny vystavenia svetlu.
3, Kompletný plán riadenia mŕtvej zóny svetla
1. Návrh vrstveného osvetľovacieho systému
For deepwater aquaculture tanks, the illumination is arranged in layers, with "surface strong light+middle supplementary light+bottom weak light." In a 20-meter-deep aquaculture cabin, for instance, a 500W LED spotlight (PAR>300 μ mol/m ²/s) je umiestnený na povrchu (0-5 metrov), 200W LED reflektor (PAR=100-200 μmol/m ²/s) je umiestnený v strednej vrstve (5-15 metrov) a 50W červené výplňové svetlo (660nm, PAR=50-100 μmol/m ²-2s) je umiestnené na spodnej vrstve 12-20 metrov. Tento plán môže dosiahnuť, aby bolo osvetlenie viac ako 80% jednotné v každej hĺbkovej vrstve.
2. Spoločná práca na riadení prietokového poľa a svetelného poľa
Integráciou systému cirkulácie vody sa môžete zbaviť mŕtvych zón, ktoré sú spôsobené vystavením svetlu. Spodná tryska vytvára rotujúci tok vody (prietok 0,2 – 0,5 m/s) v kruhovom akvakultúrnom jazierku, aby rovnomerne rozložil suspendované častice a zmenšil účinky miestneho tienenia. Experiment vykonaný Dalian Ocean University ukazuje, že toto opatrenie môže znížiť rozsah kolísania intenzity spodného svetla z ± 60 % na ± 20 %, pričom súčasne zvyšuje rovnomernosť rozpusteného kyslíka o 15 %.
3. Prepojenie inteligentného tienenia a extra osvetlenia
Systém nastaviteľných zatemňovacích závesov a LED výplňových svetiel sa používa na spojenie vonkajších hlbokomorských klietok. Keď je slnečné svetlo silnejšie ako 1000 W/m², slnečná clona sa automaticky otvorí až na 50 % priepustnosti, aby svetlo nebolo príliš silné. Keď je slnečné svetlo slabšie ako 200 W/m² alebo je voda hlbšia ako 10 metrov, LED výplňové svetlo začne spĺňať základné potreby osvetlenia. Potom, čo bola táto technika uvedená do používania na hlbinnej a pobrežnej akvakultúrnej platforme v Lianjiang, Fujian, rastový cyklus Pseudosciaena crocea sa skrátil o 15 % a kŕmny koeficient sa znížil o 0,2.
4. Podpora z priemyselných prípadových štúdií a údajov
Farma pre nórskeho lososa: Umiestnením systému svetlovodu z optických vlákien na spodok klietky sa slnečné svetlo dostane do oblasti hlbokej vody. V kombinácii s LED výplňovými svetlami zostáva hodnota PAR v hĺbke 15 metrov medzi 80 a 120 μmol/m²/s. To zvyšuje rýchlosť rastu lososa o 20% a znižuje mieru deformácie na menej ako 3%.
Základňa chovu kreviet v Jiangsu Rudong: Pozdĺž steny bazéna sú-pásy LED s plným spektrom (hustota výkonu 8 W/m²) usporiadané do kruhu. K dispozícii je tiež naprogramovaný program stmievania, ktorý poskytuje 100% výkon od 6:00 do 18:00 počas dňa a 30% výkon od 6:00 do 6:00 v noci. Vďaka tomu je rovnomernosť spodného svetla 88 %. Hustota chovu kreviet je zvýšená na 500 kreviet/m² a jednotková produkcia je viac ako 15 kg/m³.
Singapurské vertikálne farmárske akvárium: Použitím kombinácie viac{0}}vrstvových skupín reflektorov a LED polí s nastaviteľným zaostrovaním bol 30-metrový vertikálny stĺp pre akvakultúru schopný dosiahnuť rovnomernosť svetla 92 %. Miera pokrytia koralmi sa zvýšila zo 65 % na 90 % a nevyskytli sa žiadne prepuknutia rias spôsobené mŕtvymi zónami svetla.