А теперь детализируем некоторые элементы предложенной схемы вентиляции. На зимовку в улье оставляют на 2—3 рамки меньше того количества рамок, на которое он рассчитан. Это свободное пространство будет использовано для размещения заставных досок и для создания боковых «карманов». Заставные доски с внешней стороны хорошо утепляют пенопластом или другим синтетическим утеплителем. 
Надо иметь в виду, что пчелы сильно грызут пенопласт, поэтому его надо закрывать со всех сторон любым плотным материалом. Для плотного прилегания заставных досок к передней и задней стенкам необходимо на вертикальных концах этих досок прибить или приклеить без щелей плотный гибкий материал (брезент из пожарных шлангов, резину и пр.). Полоска этого материала должна с запасом перекрывать свободное пространство между стенкой и доской (рис. 3.15). 
Желательно такую заставную доску покрыть мягким теплоизолирующим материалом, имеющим с одной или двух сторон зеркальную пленку (такой материал используется для теплоизоляции полов в квартирах), который можно купить в магазине стройматериалов. Помимо теплоизоляции, зеркальная пленка этого материала будет отражать излучаемое зимним клубом тепло назад в гнездо, что облегчит пчелам задачу поддержания необходимой температуры в клубе и, следовательно, уменьшит потребление ими меда. Для исключения задувания клуба холодным воздухом вентилируемая горизонтальная плоскость «леток — вентиляционная щель» должна быть расположена по возможности дальше от нижней кромки клуба. Это возможно сделать только при достаточном подрамочном пространстве или при постановке под гнездовой корпус пустого магазина (что предпочтительнее). Поверх рамок кладут плотный холстик, несколько слоев бумаги (газеты) и хорошую утеплительную подушку, лучше из синтепона. Вообще верхнее утепление и боковые заставные доски должны обеспечивать хорошую теплоизоляцию без малейших щелей (по типу дупла). Такая «герметизированная» теплоизоляция не позволяет влаге конденсироваться на элементах улья, входящих во внутреннюю гнездовую полость. В этом контексте при организации искусственного «дупла» внутри улья имеет значение и теплоизоляция передней и задней стенок. При любой их толщине желательно наружное утепление этих стенок. Например, можно снаружи прикрепить листовой пенопласт толщиной 20 мм. Надо обратить внимание также и на то, чтобы верхнее утепление внутри улья не перекрывало свободный проход отработанного воздуха из боковых «карманов» к вентиляционным отверстиям в крыше. Возможна реализация вентиляции через низ улья и без использования боковых «карманов». Этот вариант особенно актуален для многокорпусных ульев, поскольку в этом случае в корпуса можно будет ставить полный комплект рамок, и при этом под гнездо можно будет использовать всю площадь корпусов. Верхнее утепление в этом случае размещают так, чтобы оно надежно перекрывало всю площадь корпуса вверху. Заставные доски можно не использовать вовсе. Что же касается подрамочного пространства, то в этом варианте также должно быть обеспечено хорошее его проветривание в горизонтальной плоскости. Для этого полностью открывают нижний леток и вентиляционную щель (отверстия) в задней стенке около дна. В любом варианте вентиляции для обеспечения циркуляции пчел в зимнем клубе надо еще при окончательной сборке гнезда во всех рамках (включая и крайние) проделать палочкой в районе центра медового сота 1—2 отверстия диаметром 8—10 мм. Подготовку улья к зимовке по изложенной методике желательно провести с таким расчетом, чтобы до последнего облета оставалось не менее 2—3 недель. За это время пчелы запрополисуют все щели и наведут порядок в гнезде. Опыт использования предложенного способа зимней вентиляции через низ улья показывает, что если все сделано в соответствии с приведенными рекомендациями, то результаты зимовки хорошо подготовленных и здоровых семей очень высокие. Мне, по крайней мере, не известен ни один случай отхода семей за зимовку у всех тех пчеловодов, кто этим способом пользовался. Краткое содержание вопроса (выводы) 1. Улей, изготовленный из сухой товарной древесины, летом в период активной деятельности пчел обеспечивает приемлемые условия обитания для пчелиной семьи. 2. В зимний период, особенно во второй его половине, когда древесина улья насыщается водой до предела, внутри улья создаются неудовлетворительные условия обитания для семьи. Основной причиной создания таких условий является повышение внутриульевой влажности выше критической отметки из-за плохой вентиляции в улье. Это, в свою очередь, связано с тем, что товарная древесина, в отличие от живого дерева, не может быть постоянным потребителем влаги, выделяемой пчелами. Древесина улья после полного ее насыщения перестает принимать влагу из гнезда. 3. Принципиальным отличием любых конструкций ульев от дупла является то, что все ульи изготовлены из сухой товарной («мертвой») древесины, а дупло всегда находится в живом дереве, которое, постоянно взаимодействуя с пчелиным гнездом, создает для пчел благоприятный микроклимат в гнездовой полости на протяжении всего года. 4. Вторым отличием улья от дупла является то, что в стандартном улье клуб располагается в непосредственной близости от летка, и поэтому он всегда находится в окружении холодного наружного воздуха. В типичном дупле зимний клуб находится, как правило, выше летка в верхней его части, где всегда сохраняется тепло. Поэтому в типичном дупле в зимнее время естественным образом возникает и существует своеобразный тепловой «колпак», герметически закрытый сверху и полностью открытый снизу. 5. Третьим отличием стандартного улья от типичного дупла является отсутствие в таком улье значительной по объему свободной полости (своеобразного воздухообменника) ниже клуба, что делает невозможным осуществление пчелами нормального естественного воздухообмена в зимний период. 6. При организации вентиляции улья только через нижний или только через верхний леток обеспечить приемлемые условия обитания для пчелиной семьи не представляется возможным. 7. При организации восходящей сквозной вентиляции через нижний (верхний) леток и продухи в потолке условия обитания пчел зимой в улье можно считать удовлетворительными. Однако следует иметь в виду, что при этом существенно (до 25%) увеличивается потребление корма со всеми вытекающими последствиями. 8. Хорошие условия для обитания пчел зимой в улье могут быть достигнуты при использовании способа организации вентиляции через низ улья, а также при зимовке в сухих омшаниках или обогреваемых помещениях. 9. Улей, как искусственное жилище для пчел, по многим параметрам уступает естественному жилищу пчел — типичному дуплу в живом дереве, поскольку в любой конструкции улья: 1) принципиально невозможно, воссоздать благотворное взаимодействие живой древесины с гнездом пчел; 2) невозможно в полной мере воссоздать естественную вентиляцию, происходящую в типичном дупле; 3) невозможно в полной мере обеспечить защиту семьи от внешних электрических полей, как в типичном дупле; 4) практически невозможно обеспечить неразрывность сотов в вертикальной плоскости, как в естественном гнезде пчел в дупле. 3.7.2. ОСНОВНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЗИМНЕМ КЛУБЕ ПЧЕЛ Известно, что зимний клуб пчел образуется при осеннем стабильном понижении внешней температуры до 6— 8 °С. Во время зимовки пчелы, находящиеся в клубе, потребляют мед, являющийся источником жизненной энергии, которая позволяет поддерживать в зимнем клубе необходимые температуры. Так, в центре клуба может поддерживаться температура 28-30 °С, а к периферии она падает и на внешней стороне (корке) клуба может составлять 6— 10 °С. Если внешняя температура поднимется выше 8—10 °С, то клуб распадется. Следовательно, условием существования клуба является наличие за пределами клуба внешней температуры ниже температуры корки клуба. Коль скоро это так, то существующий клуб всегда будет являться источником тепла, находящимся во внутриульевом пространстве. А как этот источник тепла будет влиять на температуру самого внутриульевого пространства? В соответствии с законами физики явление теплообмена, т.е. передачи тепла, осуществляется посредством процесса теплопроводности, процесса конвекции либо лучистым теплообменом. Явление теплопроводности возникает при наличии разности температур в разных точках объема. В общем случае количество тепла, передаваемого за счет явления теплопроводности, зависит от свойств среды, через которую этот процесс проходит. Количественной характеристикой способности среды передавать тепло за счет ее теплопроводности является коэффициент теплопроводности. В нашем случае передача тепла от корки клуба происходит равнонаправленно во все стороны через воздух. Однако известно, что неподвижный воздух является одним из лучших теплоизоляторов, так как коэффициент теплопроводности у него очень низкий. По этой причине отбор тепла от зимнего клуба за счет явления теплопроводности через воздух будет незначительным. Учитывая, что клуб при оптимальных условиях зимовки является маломощным источником тепла (2—5 Вт), и все сказанное выше, можно прийти к выводу, что нагрева внутриульевого пространства зимним клубом за счет теплопроводности воздуха фактически не будет происходить. Лучистый теплообмен (тепловое излучение) возникает у любого тела, температура которого выше температуры абсолютного нуля. По закону физики, мощность теплового излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры излучающего тела. Применительно к нашему анализу это означает, что чем выше будет температура корки клуба относительно температуры внешней среды, тем сильнее клуб будет излучать тепло. При наружной температуре, равной температуре корки клуба, тепловые излучения клуба и внешнего пространства одинаковы. По мере понижения внешней температуры тепловой контраст клуба будет возрастать, и будет увеличиваться мощность теплового излучения. Однако, как показывают исследования, на тепловое излучение клуба даже при низких внешних температурах расходуется мощность не более 2—4 Вт (Трифонов А.Д., 1991). Поскольку тепловое излучение нагретого тела происходит равнонаправленно во все стороны, то рассеяние тепловой мощности при этом осуществляется в сфере объема пространства, следовательно, рассеиваемая мощность на нагрев пространства будет резко падать (обратно третьей степени расстояния) по направлению от источника теплового излучения. По этой причине, а также из-за малой мощности тепловой энергии, расходуемой клубом на тепловое излучение, Нагрев внутриульевого пространства будет ограничиваться несколькими сантиметрами пространства вокруг корки клуба. За счет теплового излучения вокруг клуба будет возникать так называемая «тепловая сорочка» толщиной в несколько сантиметров, за пределами которой во всем остальном объеме внутриульевого пространства температура практически будет мало отличаться от наружной. Следует заметить, что за счет теплового излучения в пространство передается сухое тепло, не связанное с влагой воздуха. В таком аспекте это тепло является желательным для поддержания оптимального микроклимата в зимнем клубе. Это как раз то тепло, за которым «охотятся» пчеловоды, сильно сокращая гнездо. Однако «добыча» в этом случае никогда не может быть большой, а вот негативные последствия такого сокращения часто могут быть значительными, о чем более подробно будем говорить дальше. Явление конвекции состоит в том, что нагретый источником тепла воздух, как более легкий, всегда будет подниматься вверх в окружающем его более холодном воздухе. Это в полной мере относится и к зимнему клубу, из которого за счет явления конвекции теплый воздух будет устремляться вверх по всей поверхности, за исключением его нижней части. Это тепло будет вносить свой вклад в поддержание «тепловой сорочки» в верхней части клуба. Надо иметь в виду, что за счет явления конвекции из клуба выделяется влажное тепло, поскольку выдыхаемый пчелами теплый воздух всегда имеет высокую влажность. По этой причине это влажное тепло желательно из клуба удалять, так как излишняя влажность при зимовке хуже сухого холода. Что же касается обогрева внутриульевого пространства за счет явления конвекции, то здесь надо иметь в виду, что на нагрев за счет конвекции расходуется почти такая же тепловая мощность, как и на тепловое излучение (Трифонов А.Д., 1991). Но при этом конвективное влажное тепло распространяется только вверх. При наличии хорошей восходящей вентиляции большая часть этого тепла вместе с излишней влагой будет уходить во внешнее пространство через верх улья. В этом случае говорить об обогреве внутриульевого пространства конвективным теплом не приходится. Если восходящая вентиляция слабая или ее совсем нет, то конвективное тепло в виде влажного теплого воздуха будет «растекаться» по потолку. При этом будет происходить охлаждение влажного теплого воздуха, в результате чего начнется конденсация влаги на потолке и стенках в виде капель или изморози. В этой ситуации какая-то часть внутриульевого пространства, находящаяся под потолком, будет иметь температуру несколько выше наружной. Остальное внутриульевое пространство конвективным теплом обогреваться не будет. Таким образом, ввиду названных причин за счет конвективного тепла может обогреваться только та часть внутриульевого пространства, которая непосредственно примыкает к верхней части клуба. Из всего сказанного следует, что зимний клуб пчел очень слабо влияет на температуру внутриульевого пространства. Многочисленными исследованиями установлено, что во время зимовки пчелы поддерживают положительные температуры только внутри клуба и на его поверхности. Температура воздуха внутри улья не намного отличается от внешней температуры. Выводы 1. Тепловая энергия зимнего клуба пчел за счет явлений теплового излучения и конвекции образует вокруг клуба «тепловую сорочку» толщиной всего несколько сантиметров. 2. За пределами «тепловой сорочки» температура внутриульевого пространства мало отличается от внешней температуры. Следовательно, зимний клуб пчел, ввиду своей тепловой маломощности, не способен обогревать все внутриульевое пространство. 3.1.3. МИКРОКЛИМАТ ПЧЕЛИНОГО ЖИЛИЩА В ЗИМНИЙ ПЕРИОД Наибольшее количество пчелиных семей в настоящее время живут в ульях. Видимо, по этой причине большинство исследований ученых посвящено изучению жизни пчел в ульях. Это в полной мере относится и к исследованию микроклимата. Основные работы в этой области принадлежат Е.К. Еськову, хотя и другие исследователи, в частности Т.С. Жданова, М.В. Жеребкин, Г.Ф. Таранов, А.Д. Комиссар, не оставляли этот вопрос без внимания. Опираясь на эти работы, рассмотрим, какой микроклимат устанавливается в пчелином жилище в зимний период, или, как его еще называют, пассивный период жизни пчелиной семьи. Основными факторами, определяющими микроклимат, являются температурный режим, влажностный режим (гигрорежим) и газовый режим. О них и пойдет речь дальше. Температурный режим пчелиного жилища в зимний период Температура относится к числу основных факторов, ограничивающих ареал распространения пчел. Сезонные и суточные колебания температуры и потребности пчел в определенном терморежиме формировали у них в процессе эволюции совершенные механизмы терморегулирования. Терморегуляция основана на использовании комплекса сложных, наследственно закрепленных поведенческих актов. Выражаются они в четком взаимодействии больших групп пчел, что предохраняет или снижает отрицательное влияние действующего на семью неблагоприятного термофактора. Большую роль в механизме терморегуляции играют индивидуальные особенности рабочих особей, обладающих высокочувствительными терморецепторами, а также способности пчел в сотни раз изменять интенсивность обменных процессов (Еськов Е.К., 1991). Механизм терморегуляции основан на управлении процессами производства тепла и теплоотдачи как отдельными особями, так и группой (клубом) пчел. Источником тепловой энергии в пчелином гнезде является потребляемый пчелами мед, а непосредственными производителями тепла — составляющие зимний клуб пчелы за счет их мышечной деятельности. Отдача тепла телом пчелы осуществляется в основном через механизмы теплопроводности, конвекции, излучения, а также испарения. Эффективность отдачи тепла, происходящей в результате действия комплекса этих процессов, зависит от разности температур между покровами тела пчелы и окружающей средой. Существенное влияние на интенсивность отдачи тепла оказывают скорость воздушного потока и его влажность: увеличение скорости движения воздуха и понижение его влажности ускоряют теплоотдачу тела пчелы. К сопутствующей форме охлаждения относятся теплопотери, связанные с испарением пчелой так называемой метаболической (возникающей за счет внутренних обменных процессов) воды, которая удаляется из организма пчелы через дыхательную систему. Поэтому чем интенсивнее обмен веществ, тем больше при одном и том же состоянии условий окружающей среды потери метаболической воды и соответственно охлаждение пчелы. Однако доля теплоотдачи за счет испарения метаболической воды в общем комплексе теплоотдачи пчелы относительно невелика (около 10%), Еськов Е. К. (1991). С началом формирования зимнего клуба «включается» групповой защитный механизм терморегулирования, направленный на максимальную компенсацию негативного воздействия неблагоприятных условий внешней среды и снижение затрат энергии каждой особью. Обычно осенью клуб начинает формироваться напротив летка в передней части улья на нижних половинах рамок. При этом пчелы располагаются преимущественно на пустых ячейках. Потребление меда стимулирует пчел перемещаться вверх, а затем — и по направлению к задней стенке. В жилище с большими запасами меда в длинных вертикальных сотах, например, в дупле или улье на узковысокую рамку, пчелы мигрируют вдоль передней стенки. Перемещение пчел в верхнюю часть гнезда связано также с их стремлением занять наиболее теплую часть жилища. Действительно, в сильные морозы большая часть пчел, зимующих в ульях под открытым небом, располагается в верхних частях сотов. В то же время в ульях с электрическими подогревателями, расположенными в подрамочном пространстве, центр локализации пчел бывает смещен к нижней части сотов. В таких ульях перемещение пчел вверх происходит при потеплениях и к весне. Распределение температур в жилище зимующих пчел зависит от их размещения на сотах. В то время, когда в гнезде отсутствует расплод, наиболее высокая температура бывает в межрамочных пространствах, где находится наибольшее количество пчел. В самой теплой зоне, тепловом центре, минимальная температура находится на уровне 24—28 °С. Разогрев теплового центра происходит в зависимости от количества пчел в гнезде, их физиологического состояния, уровня активности и внешней температуры. Обычно чем активнее пчёлы, тем больше зона с высокой температурой. Активизация зимующих пчел может быть вызвана появившимися в ходе зимовки патологическими явлениями, нападением врагов и грабителей, появлением расплода, а также физическими факторами: внешней температурой, освещенностью, влажностью, скоростью воздухообмена между внутригнездовым пространством и внешней средой, концентрацией углекислого газа. От центра зимнего клуба к периферии температура постепенно снижается. Однако интенсивность понижения температуры неодинакова в различных зонах гнезда. Наименьшее понижение температуры происходит от центра к верхней части пространства, занятого пчелами. Наиболее резкий спад температуры идет в направлении к нижней части гнезда и задней стенке, где наблюдается минимальная температура. В различных зонах на периферии гнезда температура может довольно долго сохраняться на одном уровне, особенно если пчелы зимуют в помещениях при постоянной температуре. По мере потребления корма происходит перемещение пчелиного клуба и связанное с этим изменение температуры в различных зонах пчелиного жилища. При этом перемещение зимнего клуба может происходить не только в вертикальной плоскости (что естественно для зимующих пчел), но и в горизонтальной. Особенно неестественным является перемещение клуба в плоскости поперек рамок. Как правило, причиной этого перемещения, связанного со значительными затратами энергии, служит недостаток корма на пути перемещения пчел. Если его запасы находятся в области боковых рамок, то возможно разделение клуба на две части. Во многих случаях это заканчивается гибелью, по меньшей мере, одной из них. Поэтому при сборке гнезда на зиму надо следить за тем, чтобы кормовые запасы были размещены в улье компактно. 
Из всего сказанного следует, что температурный режим пчелиного жилища в зимний период зависит от множества факторов: способа зимовки, силы семьи, наличия кормов и размещения их в гнезде, состояния семьи, ее активности, продолжительности зимовки, появления расплода и др. В связи с тем, что большинство этих факторов не зависит друг от друга и часто носит случайный во времени характер, температурный режим конкретного пчелиного жилища можно тоже считать в известном смысле случайным. Поэтому следует понимать, что часто встречающее в литературе описание температурного режима гнезда при помощи, так называемой, температурной карты является лишь одной реализацией случайного процесса температурного режима этого гнезда. Тем не менее, даже по одной реализации можно получить представление о самом процессе, достаточное для понимания его сути. В качестве примера приводим несколько температурных карт, полученных Т.С. Ждановой (1967) в натурном эксперименте. На рис. 3.16 приведены распределения температур в улье на рамку Дадана осенью при образовании зимнего клуба. Измерения проводились утром при внешней температуре +6 °С. Ночью были отрицательные температуры, поэтому в улье зафиксирована температура +5 °С ниже текущей внешней температуры. Граница расположения клуба — изотерма + 10 °С. Клуб располагался в передней части улья. Наивысшая температура внутри клуба составляет +32,8 °С. Внутри улья гнездо пчел было выделено двумя заставными досками и сильно утеплено и с верху и с боков. На рис. 3.17 приведены распределения температур в центральной улочке того же улья, но в конце ноября при внешней температуре —20 °С, ночью мороз доходил до —31 °С. Тепловые карты дают представление о распределении температур внутри улья. Однако для увеличения наглядности я сделал обработку этих тепловых карт следующим образом. Произвел условные сечения (0, 1, 2 …) рамки по высоте. На каждом условном сечении определил среднюю горизонтальную температуру по следующей методике: находил сумму температур всех пересекающих это сечение изотерм и делил эту сумму температур на количество изотерм. Например, условное сечение 6 пересекают четыре изотермы 7; 7; 6 и 5 °С. Тогда t°Cp = (7 + 7 + 6 + 5) / 4 = 6,2 °С. Затем эти средние температуры изобразил на условных сечениях, которые привязал к месту расположения рамки в улье между полом и потолком (рис. 3.18, 3.19). 
Эти рисунки хорошо иллюстрируют утверждение Т.С. Ждановой (1967) о том, что «…гнездовая полость как бы расслаивается на две зоны, теплую и холодную, между которыми нет теплообмена». Поясняя, почему между этими зонами не может быть конвекционного теплообмена, она говорит: «… нижняя зона не обогревается клубом, как не обогревалась бы и нижняя половина комнаты, в которой обогреватель расположен вверху». 
Используя идеи Т.С. Ждановой о наличии теплой и холодной зон и об отсутствии между ними конвекционного теплообмена, я разработал систему вентиляции через низ улья, которая исключает перемещение воздушных потоков вокруг клуба и его охлаждение о которой мы уже подробно говорили. Из приведенных рисунков также видно, что при похолоданиях граница раздела теплой и холодной зон поднялась над полом. Это связано, прежде всего, с уменьшением размеров клуба при понижении внешних температур. Следовательно, можно считать, что условная граница раздела теплой и холодной зон проходит по нижней кромке клуба. Рассмотренный фактический материал, полученный в натурном эксперименте, подтверждает и сделанное раньше предположение о том, что температура около внутренних стенок улья незначительно отличается от внешней. Находит подтверждение также и предположение о том, что клуб защищен «тепловой сорочкой» всего в несколько сантиметров, которая фактически не способна защитить его от воздействия низких температур. Особенно хорошо это видно на рис. 3.17, где граница перехода к отрицательным температурам (изотерма 0°С) находится буквально в нескольких сантиметрах от клуба (изотерма 10°С). Поэтому при зимовке на улице или в неотапливаемых помещениях на протяжении длительного периода на пчел будут воздействовать низкие температуры. Как показали опыты Е.К. Еськова (1983), длительное воздействие низких температур на пчел, находящихся в состоянии пониженной жизнедеятельности, приводит к уменьшению потенциальной жизнестойкости пчел и, как следствие, к сокращению продолжительности их жизни. Отсюда очевидна необходимость предохранения пчелиных семей от воздействия низких температур на протяжении всего периода пониженной жизнедеятельности пчел во время зимовки. Достичь этого можно, проводя зимовку в заглубленных омшаниках или используя современные технологии зимовки, связанные с электрообогревом. В известной мере защитить пчел от воздействия низких температур также можно, закрывая ульи слоем снега не менее 0,3—0,5 м там, где это возможно.
Читайте также
У нас Вы можете купить ульи Дадана или Рута
