Actualidad Avipecuaria
viernes, 15 diciembre del 2017

Dr. Douglas Grieve(1) Dr. Ian Rubinoff (2)

(1) DVM, MS, ACPV

(2) DVM, MPH, DACPV

Hy-Line International



Entendiendo la luz en la Avicultura: Guía del uso de las luces LED y de otras fuentes de luz para ayudar a los productores de huevos (Parte II)

Puede que las luces no se fundan después de la vida útil esperada, pero la luz será 70% más tenue del flujo luminoso inicial. Como resultado, es necesario hacer pruebas básicas de lux en el galpón para determinar cuándo deben cambiarse los bombillos.

Entendiendo la luz en la Avicultura: Guía del uso de las luces LED y de otras fuentes de luz para ayudar a los productores de huevos (Parte II)
Marzo 06/2017
Lima
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Sodio de alta presión (HPS)

Beneficio

  • Pueden ser más eficientes en energía que los bombillos de luz incandescente.

Desventajas

  • No tienen suficiente espectro de luz azul y verde.
  • Son caros.
  • Toman mucho tiempo en calentarse.
  • Es difícil atenuarlos.
  • Requieren de un balastro.

Diodo emisor de luz (LED)

Ventajas

  • Proporcionan un espectro total de luz.
  • Típicamente son los bombillos de luz más eficientes medidos en lúmenes por watts.
  • Debido a que las luces LED emiten radiación infrarroja (calor), pueden ser hechos de materiales que no son de vidrio y son impermeables e inastillables.
  • Comúnmente están fabricados con materiales que no son tóxicos.
  • Pueden ser diseñados para enfocar la luz en las áreas deseadas.
  • El espectro del color de la luz puede ser ajustado dependiendo del fósforo utilizado.
  • Son más fáciles de atenuar que los bombillos de luz CFL.
  • La atenuación puede extender la duración de vida del bombillo.
  • Tienen una larga vida – de hasta 10 años a 16 horas por día (50,000 - 60,000 horas).
  • Alcanzan rápidamente el pico de intensidad de la luz después de prenderlos. • Ideales en las áreas donde la luz se prende y se apaga frecuentemente.
  • Eficientes en clima frío sin cambios en el rendimiento.

Desventajas

  • Son caros.
  • Se debe utilizar un control apropiado para disminuir la luz, de otra manera el bombillo parpadea y se funde más rápido.
  • La luz LED es direccional y requiere de un lente apropiado para enfocar la luz o de difusores adecuados para cubrir un área más amplia.

  • Puede ser necesario cambiar el cableado eléctrico en un galpón ya existente para poder cumplir con las especificaciones de las luces LED.

  • La eficiencia de los filamentos de calor se reduce con la acumulación de polvo, mala ventilación alrededor del bombillo o al ponerlo en un ‘frasco’ para protegerlos contra el agua.
  • Puede que las luces no se fundan después de la vida útil esperada, pero la luz será 70% más tenue del flujo luminoso inicial. Como resultado, es necesario hacer pruebas básicas de lux en el galpón para determinar cuándo deben cambiarse los bombillos.
  • Las luces LED más baratas pueden no tener el calor, espectro o garantías adecuadas para utilizarse en un ambiente avícola.

ENTENDIENDO CÓMO MEDIR LA INTENSIDAD DE LA LUZ

La intensidad de la luz puede medirse de tres maneras: la intensidad luminosa, el flux luminoso y el poder luminoso.

El flux luminoso es el total de la luz visible emitida por un bombillo medido en lúmenes.

La intensidad luminosa (flux direccional) cuantifica el flux luminoso emitido por una fuente de luz en cierta dirección medida en candelas.

El poder luminoso es el flujo por área iluminada por la luz, medido en lux o pies candela (fc). El cálculo es 1 lux = 1 lumen/m2 o 1 lux = 0.0929 fc (lumen/m2). La conversión entre las dos unidades es 1 fc = 10.76 lux o 1 lux = 0.0929 fc, ésto equivale a la conversión entre 1 metro cuadrado (m2) y un pie cuadrado (ft2) (por ejemplo, 1 m2 = 10.76 ft2). Esto significa que la misma luz será más brillante cerca de la fuente de luz, y más tenue mientras más alejada esté de la fuente de luz.

Medidores de luz

Los medidores de luz tradicionales están calibrados para la respuesta espectral del ojo humano, a una temperatura de color blanco con un espectro entre 550–560 nm. Estos medidores de luz no pueden valorar el espectro de color azul o rojo, y no pueden calcular la diferencia de la respuesta a luz entre los humanos y las aves. Es importante poder observar la intensidad de la luz, tanto en el espectro visible azul, como en el rojo, debido a que las aves tienen un espectro de luz visible más amplio.

Los medidores de luz ideales para valorar los bombillos de luz LED son medidores específicos para la avicultura o medidores específicos para luces LED. Los medidores de luz específicos para la avicultura son capaces de calcular la intensidad de la luz efectiva como lo observan las aves. Los medidores específicos para las luces LED son capaces de analizar el espectro total de luz para la visión humana. Muy pocas compañías fabrican medidores de luz específicos para la avicultura, mientras que los medidores de luz LED utilizados por fotógrafos están disponibles de varias fuentes.

Entendiendo los lúmens para valorar la luz de los bombillos

En las luces incandescentes, la salida de lumen en relación con la potencia del voltaje del bombillo es consistente con todos los fabricantes. La mayoría de los bombillos incandescentes tradicionales se venden en versiones con voltajes de 40, 60, 75 y 100 watts. Con la introducción de la luz fluorescente compacta, y ahora con los bombillos de luz LED, la mayoría de los fabricantes todavía relacionan el flujo luminoso del bombillo nuevamente a un voltaje equivalente en vatios incandescentes.

La equivalencia entre los bombillos CFL y los incandescentes es válida para los dos tipos de bombillos, porque ambos emiten luz de manera uniforme. Sin embargo, la luz LED es más direccional, y el uso de lúmenes puede no ser exacto. El voltaje y otros factores, tales como la dirección de la luz deseada, el espectro del color y el uso previsto de la luz deben ser considerados.

El flujo luminoso valora la salida de luz total de un bombillo sin importar la dirección; sin embargo, muchas luces LED pueden emitir luz con un ángulo de dispersión de 30° a 180° o más, basado en el calor de las aletas, la dirección de diodo y la construcción en general. Dos luces idénticas - una direccional (ejemplo: LED) y la otra con una salida global (ejemplo: CFL) - pueden tener el mismo flujo luminoso, pero dependiendo de la ubicación en relación con el bombillo, tendrán una candela o poder de luminancia muy distintos.

Uso de las luces LED en la avicultura

Las luces LED son cada vez más comunes para el uso avícola en todo el mundo, debido a que son eficientes en energía, tienen un espectro total y duran mucho.

La importancia de la difusión del lente

La luz emitida por un bombillo LED es direccional inherentemente, y puede crear sombras cuando hay poca difusión del lente o dependiendo del lugar donde se coloca en el galpón. Mientras logran una salida del ángulo de luz de menos de 180° puede ser beneficioso en dirigir la luz hacia las aves; el espacio entre las luces debe ser adecuado para evitar sombras. Las luces que cuelgan demasiado bajo o con un ángulo de menos de 120° producen un efecto de “enfoque en relieve”, creando conos con áreas de luz y de oscuridad en el galpón. Mientras que estas luces pueden utilizarse eficazmente, el enfoque en relieve debe ser minimizado colocando y separando las luces cuidadosamente. La distribución de la luz dispareja es un problema en sistemas de alojamientos en piso y jaula. En los galpones, con aves en piso, la distribución de la luz dispareja causa sombras, creando áreas para que las aves aniden y resultando en un mayor número de huevos puestos en el piso. En los sistemas con jaulas o con colonias, la distribución de la luz dispareja puede causar que algunas jaulas tengan demasiada luz y otras muy poca, lo cual lleva a que unas aves tengan demasiada estimulación y otras tengan poca estimulación dentro del mismo galpón.

Las luces LED no emiten tanto calor como las luces incandescentes o fluorescentes; por lo tanto, se pueden utilizar materiales de plástico o de policarbonato para los lentes y difusores. Mientras que las nuevas generaciones de luces LED tienen mejor difusión de luz, todavía es importante entender la salida direccional de la luz de los bombillos LED y la planificación de su sistema de iluminación, teniendo en cuenta la ubicación, intensidad de la luz y uso previsto. La mayoría de los fabricantes de luces LED tienen programas de computación que valoran la distancia, altura y salida de lumen requeridos para iluminar adecuadamente cualquier instalación.

Entendiendo los lúmens y la direccionalidad para los diferentes sistemas avícolas

En las jaulas con colonias de aves, seleccione una luz direccional que ilumine el área para rascarse y las líneas del agua/alimento, dejando los nidos en la sombra. Cuando se cuelgan las luces LED en los pasillos fuera de las jaulas, una luz direccional apropiada, proporcionará una intensidad de luz uniforme a todos los niveles de jaulas, como se muestra en la figura 19. La salida de lumen de una luz no toma en cuenta el pico del espectro de la longitud de onda. Por ejemplo, dos luces LED que tienen 800 lúmenes pueden provocar diferentes respuestas en las aves si los espectros de color de las luces LED son diferentes. El uso de la cromaticidad (K) puede ayudar a separar las diferentes luces con una luminosidad similar, esta medida no toma en cuenta con precisión la calidad espectral completa de la luz.

REQUISITOS ELÉCTRICOS PARA LAS LUCES LED

Cableado

Las luces LED pueden requerir de un cableado eléctrico diferente en un alojamiento. Algunos estados y países prohíben el uso de enchufes tipo rosca que no son a prueba de agua y en su lugar requieren que las luces se conecten directamente a las cajas de conexiones. Verifique los reglamentos locales antes de instalar o adaptar un galpón para el uso de las luces LED.

Atenuando las luces LED

Los controles para atenuar la luz deben ser compatibles específicamente con las luces LED instaladas y usarse con bombillos LED clasificados para atenuarse. Los controles incompatibles para atenuar la luz, pueden causar que las luces parpadeen, se sobrecalienten o fundan con mayor rapidez. Las luces LED no tienen un filamento resistivo como los de los bombillos incandescentes y requieren de atenuadores para manejar el complejo de carga eléctrica para controlar la salida de potencia de voltaje. No todas las luces LED están diseñadas con capacidad para ser atenuadas, y no todas las luces LED con capacidad reguladora trabajan exactamente según lo previsto.

Una luz LED con buena capacidad reguladora requiere del equipo adecuado para atenuar aun teniendo un regulador apropiado para LED. Una luz LED con un buen regulador tendrá una resistencia integrada en el regulador para garantizar un rendimiento consistente al atenuar la luz. Las luces LED mantienen la eficiencia cuando se atenúan y pueden extender la vida del bombillo.

Trabaje con un fabricante de luces LED para asegurarse de instalar el regulador correcto. Los reguladores para atenuar las luces incandescentes y las luces LED operan de una manera similar; sin embargo, los reguladores LED deben tener mayor control en la salida de la potencia del voltaje. Un regulador prendido a 50% fluctúa entre + / - 3 watts; un bombillo de luz incandescente de 60-watts subirá en uso de energía de 27 a 33 watts, lo cual no puede ser detectado por el ojo humano. El mismo regulador en un bombillo de luz LED fluctuando a 10-watts causará una diferencia de uso de energía que subirá de 2 a 8 watts. Este cambio extremo en energía que va a la luz causará un parpadeo notable. Adicionalmente, aun las fluctuaciones menores en poder de energía puedan causar que una luz LED atenuada parpadee.

Eligiendo el mejor bombillo de luz LED para su galpón

Puede ser difícil seleccionar el bombillo de luz LED adecuado una vez que se ha tomado la decisión de construir o modernizar un galpón. Hay tres clases de bombillos de luz LED disponibles actualmente:

  1. Luces LED específicamente para uso en avicultura - Las luces LED más costosas para utilizarse específicamente en avicultura están diseñadas para la visión de las aves, y sus fabricantes entienden las necesidades de la industria avícola. Estas luces generalmente están clasificadas para soportar los procedimientos de limpieza y desinfección en un galpón.
  2. Luces LED generales clasificadas para su uso agrícola - Las luces LED generales clasificadas para la agricultura, generalmente pueden soportar las condiciones del medio ambiente en un galpón. Aunque estas luces son menos caras, es importante comprender todos los detalles (incluyendo la salida de luz, espectro, garantía y nivel de impermeabilidad) antes de instalarlas.
  3. Luces LED estándares para uso doméstico - Las luces LED estándares para uso doméstico instaladas en galpones han tenido muchos de los mismos problemas que las luces especiales para la agricultura. Estas luces generalmente no están clasificadas para utilizarse durante 16 horas diarias, lo que lleva a mayores niveles de disminución de la luz o a que las luces se fundan prematuramente debido al calor o circuitos inadecuados.

En general, los diferentes tipos de bombillos de luz LED tienen usos ideales. Las luces muy direccionales (30–50°) colocadas muy cerca, de 6–8 pies del centro (1.8 a 2.4 m), pueden proporcionar una iluminación uniforme en los galpones con jaulas altas. Las luces extensas (> 180°) son más eficaces para alojamientos en piso. Las luces con direccionalidad media (90–150°) pueden utilizarse en una variedad de ambientes, dependiendo de la separación y del flujo luminoso.

CONCLUSIÓN

La duración, el espectro y la intensidad de la luz son muy importantes para obtener picos óptimos y mantener la producción de huevo. Aunque hay muchas opciones de iluminación disponibles para los productores avícolas, las luces LED son cada vez más populares debido a que cuentan con una combinación de energía eficiente, fiabilidad y larga vida. Mientras aumenta el uso de las luces LED, la comprensión de la aplicación apropiada en varios tipos de sistemas de alojamiento va a aumentar. Se espera que en el futuro las luces LED bajen de precio, y mejore su eficiencia y aplicación.

NOTA

Este artículo técnico fue diseñado únicamente para educar a los productores en las diversas fuentes de luz y en recursos de iluminación. Cualquier cambio en los sistemas eléctricos en una granja deben cumplir con las regulaciones locales.

CITACIONES

  1. Prescott, N. B., and C. M. Wathes. “Spectral sensitivity of the domestic fowl (Gallus g. domesticus).” British poultry science 40.3 (1999): 332–339.
  2. Hartwig, H. G., and Th Van Veen. “Spectral characteristics of visible radiation penetrating into the brain and stimulating extraretinal photoreceptors.” Journal of comparative physiology 130.3 (1979): 277–282.
  3. Huber-Eicher, B., A. Suter, and P. Spring- Stähli. “Effects of colored light-emitting diode illumination on behavior and performance of laying hens.” Poultry science 92.
  4. (2013): 869– 873. 4. Rozenboim, I., et al. “The effect of a green and blue monochromatic light combination on broiler growth and development.” Poultry science 83.5 (2004): 842–845.
  5. “Light Quality.” ENERGY STAR Fixtures Guide. N.p., n.d. Web. 28 Apr. 2015.

Puede leer la Parte I aquí: 

Entendiendo la luz en la Avicultura: Guía del uso de las luces LED y de otras fuentes de luz para ayudar a los productores de huevos (Parte I)

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