TCSA064设施渔业用LED灯具通用技术规范.docx
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TCSA064设施渔业用LED灯具通用技术规范
团体标准
T/CSA064—2020
设施渔业用LED灯具通用技术规范
GeneraltechnicalspecificationofLEDluminairesforfacilityfishery
版本:
V01.00
2020-07-24发布2020-07-24实施
国家半导体照明工程研发及产业联盟发布
目次
前言I
1范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4分类4
5
按水产动物的生命过程分类4
5.1按养殖方式分类5
5.2按水产动物的生存环境分类5
5.3按安装地点与位置分类5
5.4按控制方式分类5
6技术要求5
6.1安全要求5
6.2电磁兼容6
6.3电气性能6
6.4光学性能6
6.5寿命特性7
6.6灯具出光面污垢附着要求7
6.7有害物质限值7
7试验方法7
7.1安全要求试验7
7.2电磁兼容试验7
7.3电气性能试验8
7.4光学性能试验8
7.5寿命特性试验8
7.6灯具出光面要求测试8
7.7有害物质限值测试8
8检验规则8
8.1检验分类8
8.2交收检验8
8.3型式试验9
9标志、包装、运输、储存10
8.1标志10
8.2包装10
8.3运输10
8.4储存10
附录A(资料性附录)硬骨鱼类视觉的光谱敏感性概述12
附录B(资料性附录)虾蟹类视觉的光谱敏感性概述13
附录C(资料性附录)光照对虾蟹类摄食行为的影响14
T/CSA064—2020
附录D(资料性附录)鱼类养殖光照设计相关要求15
附录E(资料性附录)大菱鲆养殖光照设计16
附录F(资料性附录)皱纹盘鲍养殖光照设计17
前言
本标准由国家半导体照明工程研发及产业联盟标准化委员会(CSAS)制定发布,版权归CSA所有,未经CSA许可不得随意复制;其他机构采用本标准的技术内容制定标准需经CSA允许;任何单位或个人引用本标准的内容需指明本标准的标准号。
到本标准正式发布为止,CSAS未收到任何有关本标准涉及专利的报告。
CSAS不负责确认本标准的某些内容是否还存在涉及专利的可能性。
设施渔业用LED灯具通用技术规范
1范围
本标准规定了设施渔业用LED灯具(以下简称“灯具”)的分类、技术要求、试验方法、检验规则,以及标志、包装、运输、储存。
本标准适用于设施渔业中常规养殖的温度与湿度环境范围内使用的LED灯具,为不同
LED光源选择、灯具设计、制造、测试、安装、验收、使用、质量检验和制定相关技术标准、技术文件提供参考。
2
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T191包装储运图示标志
GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分:
按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样
计划
GB/T2829周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)
GB/T2900.65-2004电工术语照明
GB7000.1—2015灯具第1部分:
一般要求与试验
GB7000.218—2008灯具第2-18部分:
特殊要求游泳池和类似场所用灯具GB17625.1电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)GB/T17743电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法
GB/T18595一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求
GB/T24824—2009普通照明用LED模块测试方法
GB/T24826—2016普通照明用LED产品和相关设备术语和定义
GB/T26572—2011电子电气产品中限用物质的限量要求
GB/T31897.201—2016灯具性能第2-1部分:
LED灯具特殊要求
GB/T33720LED照明产品光通量衰减加速试验方法
JB/T3019户内、户外防爆防腐低压电器
3术语和定义
GB/T2900.65—2004、GB/T24826—2016界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1
水产动物aquaculturalanimal
对人类生产和生活具有经济价值的水生动物。
3.2
设施渔业facilityfishery
集现代工程、机电、生物、环保、饲料科学等多学科为一体,运用各种最新科技手段,在陆基或海上营造出适于养殖对象生长繁殖且人为可控的良好水体与环境条件,以科学的精养技术,实现水产动物全年稳产、高产的集约化高密度养殖产业。
3.3
辐(射)通量radiantflux辐射功率radiantpowerΦe;Φ;P
以辐射的形式发射、传播或接收的功率。
单位:
W。
[GB/T2900.65—2004,定义845-01-24]
3.4
光子通量photonflux
ΦP;Φ
在时间元dt内发射、传播或接收的光子数目dNP除以该时间元。
单位为:
每秒(s-1)。
𝛷𝑝
=𝑑𝑁𝑝········································
(1)
𝑑𝑡
ⅆΦe(λ)ⅆ𝛷𝑒(𝜈)
注:
光谱分布为ⅆλ
或ⅆν
的辐射束,其光子通量为:
∞𝑑𝛷𝑒(𝜆)𝜆∞𝑑𝛷𝑒(𝜈)1
𝛷𝑃=∫
0
𝜆⋅ℎ𝐶ⅆ𝜆=∫
0
𝑑𝜈⋅ℎ𝜈ⅆ𝜈··················
(2)
h,普朗克常数=(6.6260755±0.0000040)×10-34J·s
c0,真空中的光速=299792458m·s-1
[GB/T2900.65—2004,定义845-01-26]
3.5
光谱分布(辐射量、光度量或光子量X(λ)的)spectraldistribution(ofradiant,luminous
orphotonquantityX(λ))
光质lightquality
光谱密集度spectralconcentration
Xλ
在波长λ处,包含λ的波长间隔dλ内的辐射量或光度量或光子量dX(λ)与该波长间隔之
商:
𝑋𝜆
=𝑑𝑋(𝜆)·······································(3)
𝑑𝜆
单位为:
某单位每米([X]•m-1),例如瓦每米(W•m-1)等。
注1:
当所涉及的函数X(λ)在一个波长范围,而不是某一特定的波长时,采用术语“光谱分布”更为适宜。
注2:
例如:
辐射源的光谱功率分布(SPD):
在波长λ处,包含λ的波长间隔dλ内的辐射功率dΦ(λ)与该波
长间隔之商:
单位为:
瓦每米(W⋅m-1)。
𝛷𝜆=ⅆ𝛷(𝜆)∕ⅆ𝜆(4)
注3:
改写GB/T2900.65—2004,定义845-01-17。
3.6
峰值波长peakwavelength
λp
在光谱分布中最高强度的辐射所对应的波长。
注:
峰值波长用纳米(nm)表示。
[GB/T24826—2016,定义3.31]
3.7
辐射强度(辐射源在给定方向上的)radiantintensity(ofasource;inagivendirection)
Ie;I
离开辐射源的、在包含给定方向的立体角元dΩ内传播的辐射通量dΦe除以该立体角
元。
单位:
W·sr-1。
[GB/T2900.65—2004,定义845-01-30]
𝐼=𝑑𝛷𝑒········································(5)
𝑑𝛺
3.8
辐射强度(的空间)分布(光源的)(spatial)distributionofradiantintensity(ofa
source)
用曲线或表格把光源辐射强度的值作为空间方向的函数表示出来。
注:
改写GB/T2900.65—2004,定义845-09-24
3.9
光子强度(辐射源在给定方向的)photonintensity(ofasource,inagivendirection)
离开辐射源的在包含给定方向的立体角元dΩ内传播的光子通量dΦP除以该立体角
元。
单位:
s-1·sr-1。
[GB/T2900.65—2004,定义845-01-32]
3.10
𝐼𝑝
=𝑑𝛷𝑝········································(6)
𝑑𝛺
辐(射)照度(面上一点的)irradiance(atapointofasurface)
Ee;E
投射到包含该点的面元上的辐射通量dΦe除以该面元面积dA。
等效定义:
沿着由给定点所见半球对表达式Le∙cosθ∙ⅆΩ的积分,式中Le是立体角为d
Ω的不同方向入射的辐射束元对着给定点的辐射亮度,θ是任一辐射束元与给定点处的表面法线之间的夹角。
𝐸𝑒=𝑑𝛷𝑒=∫𝐿𝑒𝑐𝑜𝑠𝜃ⅆ𝛺···························(7)
单位:
W۰m-2。
𝑑𝐴
2𝜋𝑠𝑟
[GB/T2900.65—2004,定义845-01-37]
3.11
光周期photoperiod
水产动物体所面临的白昼与黑夜相互交替的自然周期或人工周期。
注1:
例如,对于昼夜平分点的白昼的自然周期,白昼持续时间(L=12h,D=12h)之比表示为LD
12:
12。
注2:
改写GB/T2900.65—2004,定义845-06-27
3.12
人工光照环境artificiallightenvironment
由人工制造装置产生的光辐射,确定出来的光谱分布、辐射强度或光子通量密度、光周期、光的时空分布参数的组合。
3.13
LED控制装置LEDcontrolgear
置于供电电源和一个或多个LED模块之间,为LED模块提供额定电压或者额定电流的单元。
此单元可以由一个或者多个独立的部件组成,并且可能具有调光、校正功率因数、抑制无线电干扰,以及其他控制功能。
注1:
控制装置包括一个供电电源和一个控制单元。
注2:
控制装置可以部分或者全部集成在LED模块中。
注3:
改写GB/T24826—2016,定义3.6.1。
3.14
光子通量维持率photonfluxmaintainrate
LED灯具在规定条件下点燃,在寿命期间内一特定时间灯具所发出的光子通量与初始光子通量的比值,用百分比表示。
3.15
额定中值有用寿命(LED灯具的)ratedmedianusefullife(ofLEDluminaires)
在制造商或责任销售商声称的标准试验条件下,一组工作着的同类型LED灯具中,50%发生参数化失效时对应的时间长度。
[GB/T31897.201—2016,定义3.4]
4分类
4.1按水产动物的生命过程分类
分为繁殖期、育苗期、成长期用LED灯具。
4.2按养殖方式分类
分为浅海网箱、深水抗风浪网箱、设施池塘、工厂化养殖用LED灯具。
4.3按水产动物的生存环境分类
分为海水养殖、陆基养殖用LED灯具。
4.4按安装地点与位置分类
分为室内与室外,水(面)上与水下安装的LED灯具。
4.5
按控制方式分类
分为可调光、非调光的LED灯具。
5技术要求
5.1安全要求
5.1.1一般要求
设施渔业用灯具安全性能应符合GB7000.1—2015要求。
水下安装的LED灯具应符合GB7000.218—2008要求。
5.1.2防触电等级
水下灯具应为防触电保护的Ⅲ类灯具。
5.1.3防护等级
水上灯具防护等级应达到IP65。
水下灯具防护等级应达到IP68。
5.1.4灯具防腐性能
设施渔业用LED灯具的防腐性能应满足以下要求:
a)陆基设施室内灯具防腐等级宜不小于F1,海水设施室内养殖用灯具防腐等级宜不小于F2;
b)陆基设施室外灯具防腐等级宜不小于WF1,海水设施室外养殖用灯具防腐等级宜不小于WF2。
5.1.5机械损伤要求
灯具不应有在安装、正常实用或维护时会对用户造成危害的尖端或锐边。
5.1.6标记
应满足GB7000.1—2015第4章、GB7000.218—2008第5章的要求。
灯具应标明渔业灯具的光色性能。
5.2电磁兼容
产品的无线电骚扰特性应符合GB/T17743的要求。
产品的输入电流谐波应符合GB17625.1的要求。
产品的电磁兼容抗扰度应符合GB/T18595的要求。
5.3电气性能
5.3.1功率
产品的额定功率应由制造商或销售商标称,其初始功率实测值与额定功率相差不得大于
总辐射通量和主波段辐射通量应由制造商或销售商标称,其实测值应不低于标称值的
90%。
总辐射效率应由制造商或销售商标称,其实测值应不低于标称值的90%。
5.4.2光谱分布
制造商或销售商应提供产品的辐射光谱分布曲线,并标明主波段中峰值波长值。
设施渔业用LED灯具光谱可以由某种单色波长光或几种单色波长光按一定比例混合组成,峰值波长宜在315nm~700nm之间。
注:
部分鱼、虾、蟹类光谱敏感性和光照设计要求可参考附录A-F。
5.5寿命特性
5.5.1LED灯具寿命
设施渔业用LED产品的额定中值有用寿命应不低于25000h。
5.5.2开关次数
通过2500次开关试验,灯具仍能正常工作。
5.6灯具出光面污垢附着要求
产品出光面无明显的污垢积累。
5.7
有害物质限值
水下灯均质材料中所用金属件、塑料件中铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚的含量,应符合GB/T26572—2011的规定。
6试验方法
6.1安全要求试验
6.1.1一般要求
设施渔业用灯具其他安全性能检测按照GB7000.1—2015要求进行。
水下安装的LED灯具按GB7000.218—218要求进行。
6.1.2防触电等级试验
按GB7000.1—2015中第8章的规定进行测试,测试结果应符合5.1.2规定。
6.1.3防护等级试验
按GB7000.1—2015中第9章和GB7000.218—2008中第13章的规定进行测试,测试结果应符合5.1.3规定。
6.1.4灯具防腐性能试验
按JB/T3019的规定进行测试,测试结果应符合5.1.4规定。
6.1.5机械损伤要求试验
目视检测,结果应符合5.1.5的要求。
6.1.6标记试验
按GB7000.1—2015中3.4节的规定进行测试,测试结果应符合5.1.6规定。
6.2电磁兼容试验
产品的无线电骚扰特性按照GB/T17743的方法进行。
产品的输入电流谐波按照GB17625.1的方法进行。
产品的电磁兼容抗扰度按照GB/T18595的方法进行。
6.3电气性能试验
6.3.1功率测试
灯具在额定条件下正常稳定工作时,按GB/T24824—2009第5章要求对灯具进行检测,结果符合5.3.1的规定。
6.3.2功率因数测试
灯具在额定条件下正常稳定工作时,按GB/T24824—2009第5章要求对灯具进行检测,结果符合5.3.2的规定。
6.3.3控制要求测试
使用示波器测量驱动器输出电流以及t1、t2和t3,测试结果符合5.3.3的规定。
6.4光学性能试验
光色性能测试一般要求应符合GB/T24824—2009的相关规定。
辐射通量相关性能的测试条件应参考GB/T24824—2009的相关规定。
6.5寿命特性试验
6.5.1灯具寿命测试
试验方法参照GB/T33720的要求。
6.5.2开关次数试验
将灯具置于额定的工作条件下,将渐亮、渐灭时长设为测试值30s;保持时间30s,
连续2500次试验,灯具仍能正常工作。
6.6灯具出光面要求测试
将灯具放置在富氧水中1000h,试验完成后用自来水(水压为0.07MPa)冲洗1min,目视观察结果应符合5.6规定。
6.7有害物质限值测试
水下灯有害物质的检测按照GB/T26572—2011的要求进行检测,检测结果应符合5.7的要求。
7检验规则
7.1检验分类
灯具必须经检验合格后附合格证书方能出厂,检验分为交收检验、型式试验。
7.2交收检验
7.2.1交收检验是从每日提交同一型号的批次中随机抽样检验,抽样按GB2828.1的规定进行,其检验项目、检验水平及合格质量水平应符合表1的规定。
7.2.2若交收检验不合格,则该批产品应由制造厂隔离后进行全检。
剔除不合格品可再次提交验收。
若再次提交批经检验后仍不合格,则应停止交收、分析原因,提出改进措施和处理该批产品的办法。
表1交收检验的检验项目、检验水平及质量判定
序号
检验项目
技术要求条款
试验方法条款
抽样方案
样本大小
AQL%
1
功率
5.3.1
6.3
一次
2
4.0
2
功率因数
5.3.2
3
辐射通量
5.4.1
6.4
4
光谱分布
5.4.2
7.3
型式试验
7.3.1下列情况之一,需对灯具进行型式检验。
a)研发设计新产品试产评审后;
b)批量生产后,如结构、材料、工艺有较大改变而可能影响产品性能时;
c)成批或大量生产的产品每2年不少于一次;
d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;
e)订单合同规定时;
f)国家监督机构提出进行型式检验要求时。
7.3.2型式检验的检验项目、不合格质量水平及抽样方案见表2。
表2型式检验的检验项目、不合格质量水平及抽样方案
序号
检验项目
技术要求条款
试验方法条款
RQL%
样本大小
判定数组
1
安全要求
5.1
6.1
30
3
(0,1)
2
电磁兼容性能
5.2
6.2
3
功率
5.3.1
6.3
4
功率因数
5.3.2
5
控制要求
5.3.3
6
辐射通量
5.4.1
6.4
25
12
(2,3)
7
光谱分布
5.4.2
8
平均寿命
5.5.1
6.5
9
开关次数
5.5.2
7.3.3型式检验的产品应按GB/T2829的要求,从出厂检验合格的灯具中随机抽取。
检验项目、判定组数及抽样方案应符合表2的规定。
8标志、包装、运输、储存
8.1标志
标志应符合GB7000.1—2015的要求,标志内容应标在灯具的显著位置上,应至少包括以下内容:
a)制造厂名及商标;
b)产品名称及型号;
c)额定输入电压;
d)额定输入频率;
e)
额定输入功率;
f)额定光子通量/辐射通量;
g)工作温度范围;
h)相关强制性认证标识。
8.2包装
8.2.1灯具出厂时应为成套部件,且需包装完好。
8.2.2包装箱的内容至少包括:
a)制造厂厂名及厂址;
b)产品名称、型号及数量;
c)出厂年月;
d)箱子外形尺寸(长×宽×高);
e)毛重及产品净重;
f)标志“向上”、“防潮”、“怕雨”、“禁止翻滚”、“防压”、“防摔”、“易碎”等字样或符号,其图形应符合GB/T191的规定。
8.2.3包装箱内应附有清单、安装说明、合格证,以及技术规格书、可靠性测试报告等文件。
8.2.4技术规格书宜含有功率、功率因数、辐射通量/光子通量、辐射效率/光子通量效能、光谱分布曲线、配光曲线、寿命、防护等级、有害物质限制、安全、电磁兼容等项目。
8.3运输
8.3.1产品出厂前必须进行必要的包装,并符合运输部门的要求;
8.3.2在运输、贮存过程中,要有必要的防潮、防雨、防晒、防腐等措施;不得受剧烈机械冲击和曝晒雨淋,不得倒置,严防摔掷、翻滚、重压;
8.3.3当客户有特殊运输需要时,应加以说明。
8.4储存
储存产品应存放在通风良好、干燥的环境中;不得露天存放,并采取必要的防护措施,防止受潮。
库存时间通常不宜超过6个月。
附录A
(资料性附录)
硬骨鱼类视觉的光谱敏感性概述
鱼类对颜色光的反应,主要是视锥细胞的视觉功能。
当视网膜受到光刺激时,根据光的强度与频率,光子带来的能量引起视色素分解等化学变化,生成的产物刺激视觉细胞,神经电脉冲沿着神经纤维传到鱼脑视觉中枢,形成视觉。
一般来说鱼类视网膜所具有的锥细胞视色素和种群所在栖息地的光波峰是一致的。
比如在海洋表面层0.3米深度的生存的鳕最大敏感峰值在494nm,在超过60米深度的鳍枪鱼的最大值480nm(俞文钊,1980)。
这些都是与相应深度的光谱成分变化相适应的。
概括来说,视觉色素由视蛋白组成,以视黄醛1为基础形成的视觉色素称为视紫红质,以视黄
醛2为基础形成的视觉色素称为视紫质。
前者吸收光谱的范围为430-562nm,后者为570-
620nm(林浩然,2011)。
早年对鱼类视觉色素表明,淡水鱼视网膜中主要具有玫瑰红色的视紫质,最大吸收峰在530nm,在浮游植物和颗粒物质较多的近岸近岸海水与淡水中,鱼类吸收的光则偏重于在可见光中长波长范围内(NaichiaYeh,etal.,2014)。
海水鱼类具有紫色的视紫红质,最大吸收峰在500nm(Miyazaki等,2008),蓝紫光色层活动的鱼类光谱敏感曲线在短波长范围内,即对蓝光敏感。
产卵场的盐度是决定视觉色素的主要因素,即产卵场在淡水的洄游鱼类,以视紫质为主。
产卵场在海水的洄游鱼类,以视紫红质为主。
有一些鱼类具有二种色素的混合物,过河口性洄游鱼类在生活史的某一阶段,比如溯河与降海过程中一种色素可能超过另一种色素。
海鳗随着性成熟视觉色素发生从视紫红质向视紫质转化,这是由于生活条件逐渐从海向淡水过度的结果。
蓝刻齿雀鲷Chrysiptera
cyanea栖息在0-10m的水面,红光会刺激其性腺发育(Bapary,2009)。
黑线鳕Haddock常见于40-200m深处,使用蓝光会显著增加其摄食量(Downing,2001)。
类似的,在调控欧洲鲈Dicentrarchuslabrax、塞舌尔鳎seychellessole、大西洋鳕Atlanticcod的幼鱼
(YoshikiTsutsumi,2014)、蓝鳍金枪稚鱼生长发育过程中,也应选择短波长蓝、绿光,避免使用长波长的红光(N.
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