Πώς να εξασφαλίσετε την ομοιομορφία του φωτισμού σε μεγάλες λίμνες υδατοκαλλιέργειας ή δεξαμενές υδατοκαλλιέργειας βαθέων υδάτων; Πώς να εντοπίσετε και να λύσετε νεκρές ζώνες στον φωτισμό;

一, Τα κύρια μέρη του ελέγχου ομοιομορφίας φωτισμού
1. Βελτιστοποίηση του σχήματος της διάταξης φωτισμού
Η απόσταση μεταξύ του φωτισμού και του υδατικού συστήματος πρέπει να ακολουθεί τον κανόνα "αναλογία απόστασης προς ύψος". Για παράδειγμα, εάν έχετε μια λίμνη υδατοκαλλιέργειας βάθους 10-μέτρων και χρησιμοποιείτε υποβρύχιο φως LED 200 W με γωνία δέσμης 120 μοιρών, πρέπει να διατηρήσετε την απόσταση μεταξύ των φώτων μεταξύ 3 και 5 μέτρων για να βεβαιωθείτε ότι ο ρυθμός επικάλυψης των γειτονικών φωτεινών σημείων είναι τουλάχιστον 30%. Ένα εργοστάσιο εκτροφής γαρίδων στο Qingdao χρησιμοποίησε λογισμικό τρισδιάστατης μοντελοποίησης για να δείξει πώς θα εξαπλωθεί το φως. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι όταν τα φώτα στοιβάζονταν σε ένα κλιμακωτό σχέδιο "σωρού από άνθη δαμάσκηνου", η ομοιομορφία του κάτω φωτός θα μπορούσε να βελτιωθεί σε πάνω από 85%, το οποίο είναι 22% υψηλότερο από την τυπική διαμόρφωση μήτρας.
2. Αντιστάθμιση για εξασθένηση φωτός και δυναμικό έλεγχο
Διαφορετικά μήκη κύματος φωτός απορροφώνται διαφορετικά από τα υδάτινα σώματα. Για παράδειγμα, το κόκκινο φως απορροφάται 0,3/m στο γλυκό νερό, ενώ το μπλε φως απορροφάται 0,1/m. Για να αντισταθμιστεί αυτό, πρέπει να χρησιμοποιηθούν πολυφασματικές λυχνίες LED. Η πλατφόρμα υδατοκαλλιέργειας βαθιάς-θάλασσας Hainan Lingshui διαθέτει ένα έξυπνο σύστημα μείωσης της φωτεινότητας που αλλάζει αυτόματα την αναλογία ισχύος του κόκκινου φωτός (660nm) και του μπλε φωτός (450nm) βάσει δεδομένων πραγματικού-χρόνου σχετικά με τη θολότητα του νερού (τιμή NTU), τη συγκέντρωση χλωροφύλλης (μ g/L) και το βάθος. Για παράδειγμα, όταν η θολότητα υπερβαίνει τα 15NTU, το σύστημα ενισχύει την ισχύ εξόδου του κόκκινου φωτός κατά 40% για να αντισταθμίσει τις απώλειες σκέδασης και να διατηρήσει την τιμή PUR στα βαθιά νερά σταθερή εντός του εύρους που χρειάζονται οι οργανισμοί.
3. Συνεργασία για το σχεδιασμό αντανακλαστικών συνόρων
Η ποσότητα του φωτός που χρησιμοποιείται επηρεάζεται άμεσα από το πόσο ανακλαστικό είναι το εσωτερικό τοίχωμα της λίμνης υδατοκαλλιέργειας. Σύμφωνα με μια μελέτη του Shanghai Ocean University, λίμνες υδατοκαλλιέργειας με λευκές πλευρές από πολυαιθυλένιο υψηλής{1}πυκνότητας (HDPE) μπορεί να αντανακλούν έως και το 85% του φωτός, το οποίο είναι 60% περισσότερο από τις λίμνες από σκυρόδεμα. Μπορούν επίσης να κάνουν το κάτω φως 1,8 φορές πιο φωτεινό. Επίσης, η τοποθέτηση πλακών από ανοξείδωτο χάλυβα καθρέφτη (με ανακλαστικότητα 92%) στο κάτω μέρος της πισίνας μπορεί να απαλλαγεί από ακόμα περισσότερα ελαφρά τυφλά σημεία. Μετά την εφαρμογή αυτής της προσέγγισης, η συνοχή του φωτός βυθού σε μια βάση αναπαραγωγής σφυρίδας στη Sanya αυξήθηκε από 62% σε 91% και η δραστηριότητα σίτισης του πληθυσμού των ψαριών βελτιώθηκε σημαντικά.
2, Τρόποι εύρεσης και μέτρησης νεκρών ζωνών όταν υπάρχει φως
1. Τεχνολογία μοντελοποίησης τρισδιάστατου φωτισμού
Χρησιμοποιώντας λογισμικό όπως το LumenRT ή το Dialux για να δημιουργήσετε ένα ψηφιακό δίδυμο μοντέλο της λίμνης υδατοκαλλιέργειας, μπορείτε να βρείτε τη νεκρή ζώνη του φωτός εισάγοντας τις παραμέτρους της λάμπας (ροή φωτός, γωνία δέσμης, ύψος εγκατάστασης), τις οπτικές ιδιότητες του νερού (συντελεστής απορρόφησης, συντελεστής σκέδασης) και τα όρια βιολογικής ζήτησης είναι 2}20 algae βέλτιστη (για παράδειγμα, PAR20, για παράδειγμα μ mol/m ²/s). Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, μια φάρμα γαρίδας στο Zhanjiang της επαρχίας Γκουανγκντόνγκ διαπίστωσε ότι υπάρχει μια περιοχή χαμηλού φωτισμού με διάμετρο 2 μέτρων (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. Φορητό φασματόμετρο για δοκιμές στο πεδίο
Χρησιμοποιήστε ένα φορητό φασματόμετρο όπως το Ocean Optics USB2000+ για να κάνετε πλέγμα δείγματος της λίμνης υδατοκαλλιέργειας (με απόσταση από 0,5 έως 1 μέτρο) και σημειώστε τα επίπεδα PAR και τη φασματική κατανομή σε κάθε σημείο. Είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα μοντέλο συσχέτισης μεταξύ της έντασης του φωτός και της βιολογικής κατανομής εξετάζοντας βιολογικές συμπεριφορές όπως η συσσώρευση ψαριών και η προσκόλληση φυκών. Σε ένα πείραμα υδατοκαλλιέργειας σε βαθύ-δίκτυο υδατοκαλλιέργειας, παρατηρήθηκε ότι όταν 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. Διάγνωση με τη βοήθεια βιοδεικτών
Εξετάζοντας τα φυσιολογικά σημάδια των υδρόβιων πλασμάτων, συμπεριλαμβανομένων των μετρήσεων φθορισμού χλωροφύλλης Fv/Fm και τα επίπεδα κορτιζόλης στον ορό ψαριών, μπορούμε να πάρουμε μια ιδέα για το πόσο καλό είναι το περιβάλλον φωτός. Για παράδειγμα, τα πετρώδη κοράλλια συνήθως δεν λαμβάνουν αρκετό φως όταν η πυκνότητα των Zooxanthellae τους είναι μικρότερη από 1 × 10 6 κύτταρα/cm². Επίσης, εάν η συγκέντρωση κορτιζόλης στο αίμα στα ψάρια είναι μεγαλύτερη από 20 ng/mL, θα μπορούσε να προκαλέσει άγχος λόγω της νεκρής ζώνης έκθεσης στο φως.
3, Ένα πλήρες σχέδιο για τη διαχείριση της ελαφρώς νεκρής ζώνης
1. Σχεδιασμός πολυεπίπεδου συστήματος φωτισμού
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) τοποθετείται στην επιφάνεια (0-5 μέτρα), ένας προβολέας LED 200W (PAR{3}} μ mol/m ²/s) τοποθετείται στο μεσαίο στρώμα (5-15 μέτρα) και ένα κόκκινο φως πλήρωσης 50 W (660 nm, PAR=50-100 μ mol/m 5 στο κάτω στρώμα - 1 μέτρα). Αυτό το σχέδιο μπορεί να κάνει τον φωτισμό να είναι περισσότερο από 80% ομοιόμορφος σε κάθε στρώμα βάθους.
2. Συνεργασία για τη διαχείριση του πεδίου ροής και του πεδίου φωτός
Ενσωματώνοντας το σύστημα κυκλοφορίας του νερού, μπορείτε να απαλλαγείτε από τις νεκρές ζώνες που προκαλούνται από την έκθεση στο φως. Ένας προωθητής βυθού δημιουργεί μια περιστρεφόμενη ροή νερού (ταχύτητα ροής 0,2–0,5 m/s) σε μια κυκλική λίμνη υδατοκαλλιέργειας για να εξαπλωθούν εξίσου τα αιωρούμενα σωματίδια και να μειωθούν οι επιπτώσεις της τοπικής σκίασης. Το πείραμα που πραγματοποιήθηκε από το Dalian Ocean University δείχνει ότι αυτό το μέτρο μπορεί να μειώσει το εύρος διακύμανσης της έντασης φωτός κάτω από ± 60% σε ± 20%, ενισχύοντας ταυτόχρονα την ομοιομορφία του διαλυμένου οξυγόνου κατά 15%.
3. Σύνδεση έξυπνης σκίασης και επιπλέον φωτισμού
Ένα σύστημα ρυθμιζόμενων κουρτινών συσκότισης και φώτων πλήρωσης LED χρησιμοποιείται για τη συνένωση εξωτερικών κλουβιών βαθέων υδάτων. Όταν το ηλιακό φως είναι ισχυρότερο από 1000 W/m², το σκίαστρο θα ανοίξει αυτόματα έως και 50% μετάδοση για να μην είναι πολύ δυνατό το φως. Όταν το φως του ήλιου είναι μικρότερο από 200 W/m² ή το νερό είναι βαθύτερο από 10 μέτρα, η λυχνία LED θα αρχίσει να καλύπτει τις βασικές ανάγκες φωτισμού. Μετά τη χρήση της τεχνικής σε μια βαθιά και υπεράκτια πλατφόρμα υδατοκαλλιέργειας στο Lianjiang του Fujian, ο κύκλος ανάπτυξης της Pseudosciaena crocea μειώθηκε κατά 15% και ο συντελεστής τροφοδοσίας μειώθηκε κατά 0,2.
4. Υποστήριξη από μελέτες περιπτώσεων και δεδομένα του κλάδου
Φάρμα για νορβηγικό σολομό: Τοποθετώντας ένα σύστημα καθοδήγησης φωτός οπτικών ινών στο κάτω μέρος του κλουβιού, το ηλιακό φως μπορεί να φτάσει στην περιοχή των βαθέων υδάτων. Όταν συνδυάζεται με φώτα πλήρωσης LED, η τιμή PAR σε βάθος 15 μέτρων παραμένει μεταξύ 80 και 120 μ mol/m²/s. Αυτό αυξάνει τον ρυθμό ανάπτυξης του σολομού κατά 20% και μειώνει το ποσοστό παραμόρφωσης σε λιγότερο από 3%.
Βάση αναπαραγωγής γαρίδας στο Jiangsu Rudong: Κατά μήκος του τοίχου της πισίνας, υπάρχουν λωρίδες φωτός LED πλήρους-φάσματος (πυκνότητα ισχύος 8 W/m²) διατεταγμένες σε κύκλο. Υπάρχει επίσης ένα προγραμματισμένο πρόγραμμα dimming που δίνει 100% ισχύ από τις 6:00 έως τις 18:00 κατά τη διάρκεια της ημέρας και 30% ισχύ από τις 6:00 έως τις 6:00 τη νύχτα. Αυτό κάνει το κάτω φως ομοιομορφία 88%. Η πυκνότητα αναπαραγωγής γαρίδας αυξάνεται σε 500 γαρίδες/m² και η μονάδα παραγωγής είναι μεγαλύτερη από 15 kg/m³.
Singapore Vertical Farm Aquarium: Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό ομάδων ανακλαστήρων πολλαπλών-επίπεδων και ρυθμιζόμενων συστοιχιών LED εστίασης, μια κάθετη στήλη υδατοκαλλιέργειας ύψους 30- μέτρων κατάφερε να επιτύχει ομοιομορφία φωτός 92%. Το ποσοστό κάλυψης των κοραλλιών πήγε από 65% σε 90%, και δεν υπήρξαν εστίες φυκών που να προκλήθηκαν από νεκρές ζώνες φωτός.