一种基于水冷散热网络的罩网渔船LED集鱼灯系统装置和构建方法与流程

一种基于水冷散热网络的罩网渔船led集鱼灯系统装置和构建方法
技术领域
1.本发明属海洋渔业渔业集鱼灯技术领域，特别是涉及一种基于水冷散热网络的罩网渔船led集鱼灯系统装置和构建方法。


背景技术：

2.罩网渔船俗称4支杆，主要分布在南沙群岛、印度洋海域，罩网船最近5年呈逐渐增加趋势，主捕鱿鱼，兼捕澳洲鲐等小型中上层鱼类。南沙海域作业季节是1～6月，印度洋为9月至第二年的5月。罩网采用的是集鱼灯诱集鱼群然后捕捞渔获物，每艘船的灯只数范围200-400只，约99％集鱼灯是采用金卤灯，功率为2kw～4kw，以空中灯为主，少量配有水下灯。每天夜晚6点开始亮灯，大约10点开始捕捞第一网，至第二天的凌晨5点结束，供开灯时间约10小时。
3.每船每天的灯光总功率为6000～9000kw，耗油约1吨，所以灯光渔业中集鱼灯的油耗占比是比较高的。传统金卤灯由于存在较多的缺点，故近些年来越来越多有led集鱼灯的研发案例报道，但在罩网渔业中成功的案例为零。分析原因主要是单盏led灯功率不高，大功率led灯的散热问题不好解决影响寿命，而且在罩网渔业中集鱼灯的数量比较多且成本很高，一般渔船很难去尝试使用，故在灯光渔业中led集鱼灯系统研发极为缓慢，尚无很好的解决方案。
4.本发明基于大功率、水冷散热网络的led灯具研发以及应用到公海罩网等渔业的集鱼灯系统，构建了一种新型的、可以解决大功率led灯具的散热难题，并布置在罩网渔船进行灯光集鱼，达到节油燃油、降低能耗和提高产量的目的。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于水冷散热网络的罩网渔船led集鱼灯系统装置和构建方法，能够解决大功率led灯具的散热难题，并布置在罩网渔船进行灯光集鱼，达到节油燃油、降低能耗和提高产量的目的。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种基于水冷散热网络的罩网渔船led集鱼灯系统装置和构建方法，包括如下步骤：
8.(a)根据罩网渔船主要是空中灯集鱼灯诱鱼的特点，且集鱼灯数量众多，为200～400个集鱼灯；所述集鱼灯总功率为600～1200kw，捕鱼效果较好；
9.(b)由于罩网船每个金卤灯平均功率为3kw，按照led灯/金卤灯的光效比为1:2.5进行换算，所述每组led的功率应为1200kw；
10.(c)由于led的散热问题是大功率led灯质量的关键问题之一，故采用3个400w的led灯进行组合形成1组led灯，所述该组led灯功率为1200w；
11.(d)所述每组led灯有3个灯具外壳1、3个led发光模组2和2个水管3构成；所述水管
3分别连通上中下3个led发光模组2；
12.(e)所述单盏led发光模组2为400w，直径为10～12cm；所述led发光模组2发光角度为160～180度；所述led灯的色温可调，设为4000k和5000k 2档，根据目标鱼种进行自由切换；
13.(f)所述3个单盏led发光模组2通过电缆5与驱动电源4相连；所述驱动电源为大功率特制电源，驱动电压为40伏特以下；
14.(g)所述单组led集鱼灯两两并列组合，形成上下各3组led集鱼灯的集合体；所述每组led集鱼灯采用串联的水冷网络进行灯具的散热；
15.(h)所述单组led集鱼灯的发光模组2通过水管3与另一组led集鱼灯相连进行水冷散热；所述每组led集鱼灯两两成矩形排列，所述每组led集鱼灯高为60cm，间距为10cm；
16.(i)所述led集鱼灯的集合体通过不锈钢支架安装在罩网船的驾驶台顶部，每艘罩网船每边安装48组led灯，一共约288个单盏led构成一整套的集鱼系统。
17.进一步，所述步骤(a)中的灯具数量根据船长来配置，可灵活增加或减少。
18.进一步，所述步骤(b)中的led的单组功率可增加或降低，主要根据灯光配置和功率需求来优化。
19.进一步，所述步骤(c)中的led发光模组可增加透镜以增加光的亮度；发光角度以180度较好；所述led色温也可以增加3600k的色温，以供捕鱼时调整。
20.进一步，所述步骤(d)中的每组led灯可以调整为2或4个单盏led灯具。
21.进一步，所述步骤(g)、(h)中的水冷散热网络均由冷海水在水管中循环流动构成，所述海水直接由船底的海水通过水泵抽取来获得。
22.进一步，所述步骤(i)中的罩网船的led灯的组数由实际海上生产需求而定，一般由300个单盏led灯构成。
23.由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
24.1、解决了大功率led灯的散热问题，可自由组合和增减灯具数量；
25.2、此种方法安装非常简便，可灵活调整灯具投射角，增加光场的利用率，提高捕鱼效率；
26.3、构建的led灯集鱼系统有效的降低了燃油成本，且可根据渔情调整灯具亮度从而提高捕捞效率。
附图说明
27.图1为本发明罩网渔船单组led集鱼灯布置空间结构示意图。
28.图2为本发明水冷散热网络的led集鱼灯系统结构示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
30.实施例1：
31.如图1和图2所示，一种基于水冷散热网络的罩网渔船led集鱼灯系统装置和构建方法，包括如下步骤：
32.(a)根据罩网渔船主要是空中灯集鱼灯诱鱼的特点，且集鱼灯数量众多，一般为200～400个集鱼灯；所述集鱼灯总功率为600～1200kw，捕鱼效果较好；
33.(b)由于罩网船每个金卤灯平均功率为3kw，按照led灯/金卤灯的光效比为1:2.5进行换算，所述每组led的功率应为1200kw；
34.(c)由于led的散热问题是大功率led灯质量的关键问题之一，故采用3个400w的led灯进行组合形成1组led灯，所述该组led灯功率为1200w；
35.(d)所述每组led灯有3个灯具外壳1、3个led发光模组2和2个水管3构成；所述水管3分别连通上中下3个led发光模组2；
36.(e)所述单盏led发光模组2为400w，直径为10～12cm；所述led发光模组2发光角度为160～180度；所述led灯的色温可调，设为4000k和5000k 2档，根据目标鱼种进行自由切换；
37.(f)所述3个单盏led发光模组2通过电缆5与驱动电源4相连；所述驱动电源为大功率特制电源，驱动电压为40伏特以下；
38.(g)所述单组led集鱼灯两两并列组合，形成上下各3组led集鱼灯的集合体；所述每组led集鱼灯采用串联的水冷网络进行灯具的散热；
39.(h)所述单组led集鱼灯的发光模组2通过水管3与另一组led集鱼灯相连进行水冷散热；所述每组led集鱼灯两两成矩形排列，所述每组led集鱼灯高为60cm，间距为10cm；
40.(i)所述led集鱼灯的集合体通过不锈钢支架安装在罩网船的驾驶台顶部，每艘罩网船每边安装48组led灯，一共约288个单盏led构成一整套的集鱼系统。
41.所述步骤(a)中的灯具数量根据船长来配置，可灵活增加或减少。
42.所述步骤(b)中的led的单组功率可增加或降低，主要根据灯光配置和功率需求来优化。
43.所述步骤(c)中的led发光模组可增加透镜以增加光的亮度；发光角度以180度较好；所述led色温也可以增加3600k的色温，以供捕鱼时调整。
44.所述步骤(d)中的每组led灯可以调整为2或4个单盏led灯具。
45.所述步骤(g)、(h)中的水冷散热网络由冷海水在水管中循环流动构成，所述海水直接由船底的海水通过水泵抽取来获得。
46.所述步骤(i)中的罩网船的led灯的组数由实际海上生产需求而定，一般由300个单盏led灯构成。
47.实施2：
48.在印度洋北部公海，主要是公海围网渔船在此作业，捕捞的鱼种是鱿鱼等中上层鱼类，资源尚可，渔船数呈现逐渐增加的趋势，特别是灯光罩网船只数在最近5年呈直线上涨趋势，采用的金卤灯集鱼灯数量和功率也越来越大，随着油价的上涨，燃油成本也逐渐增大，因此，如何构建一种公海罩网led集鱼灯系统，实现节油燃油，降低碳排放，降低渔业成本成为紧迫的难题，本发明有助于实现这一目标。
49.首先，在罩网船停港修船的时候进行灯具的安装与调试。将每组led灯具进行两两并排串联起来，形成上下2层的led集鱼灯装置，每组led灯具均配置1个驱动电源，每个驱动
电源控制3盏led灯；
50.其次，在船的驾驶台2边各安装一个长方形的支架，将每组led灯具的外壳与支架进行焊接，并检查牢固程度；将led灯具的投射角调整至60度，发光模组的发光可有效地投射到海面，并进行灵活调整；
51.最后，将这些led集鱼灯组进行水冷管的循环冷海水进行散热，水管需要每组led和每盏led均要有海水冷凝降温，确保水管里的海水能够很好的散热，从而提升灯具的使用寿命和维持高的光效。
52.经过2020-2021年的公海罩网船的海上现场试验，证明该led集鱼灯具系统装置能够达到很好的生产效果，集鱼效果明显，产量与传统的金卤灯比较接近，但节油燃油可达到50％，每年的燃油费节约可达70万元。因此，采用水冷散热网络的罩网渔船led集鱼灯装置和构建方法可有效解决大功率的集鱼灯系统的研发难题，起到很好的示范作用，为渔业企业节约燃油和降低碳排放提供新的解决方案。
53.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。