3.4.I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ ВНУТРИУЛЬЕВОГО ПРОСТРАНСТВА И ПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ЗИМОВКИ Как известно, одним из возможных способов обеспечения комфортной для зимовки пчел температуры может быть использование электрического подогрева внутри улья или обогрева помещений для зимовки. Электроподогрев можно осуществлять в улье любой конструкции, даже со стандартным расстоянием между низом рамок и полом в 20 мм. В этом случае надо изготовить «сверхплоский» подогреватель толщиной не более 12— 15 мм. Однако гораздо удобнее осуществлять электроподогрев в современных ульях с увеличенным до 100—150 мм подрамочным пространством. Среди требований к этим ульям можно предъявить требование свободно, без разборки улья, вынимать и вставлять электроподогреватель, который можно совместить с подогреваемой внутриульевой поилкой. Что касается помещений для зимовки пчел с электрообогревом, то очевидным является требование уменьшения теплопотерь через стенки зимовника. Рекомендуется иметь теплоизоляцию стен и потолка, эквивалентную теплоизоляции стен из деревянного бруса толщиной не менее 100—120 мм. Дешевле всего это будут каркасные стены с теплоизолирующей засыпкой из смеси опилок и 5%-ной извести (на 20 ведер опилок ведро извести) с обязательной наружной штукатуркой. Засыпка после высыхания превращается в рыхлую плиту, которая отлично сохраняет тепло. В то же время такие стены являются проницаемыми для водяных паров и воздуха, и поэтому не требуется специальная вентиляция помещения, когда в нем содержится до 8—10 семей (Гунякин А.А., 1991). Ориентировочные нормы при строительстве помещения: 0.5—0,7 м3 объема помещения и 4—5 см2 сечения вентиляционного отверстия на одну семью. Вентиляция должна иметь приточное отверстие в нижней части помещения и вытяжное — в потолочной части. Верх вытяжной трубы должен быть выше конька на 0,5 м, а нижний срез трубы должен заканчиваться на одном уровне с потолком. Если нижний срез будет выступать ниже потолка, то потолок будет отсыревать. Приточная и вытяжная трубы должны быть оборудованы задвижками, позволяющими регулировать площадь сечения отверстия. Для удаления углекислого газа и водяного пара из помещения, где зимуют пчелы, и обеспечения их кислородом необходимо 10-кратное обновление воздуха на протяжении суток. Сильная семья из 30 тыс. пчел при зимовке в помещении выделяет за сутки в среднем 46 г воды и более 100 г углекислого газа (Еськов Е.К., 1992). Из других требований к помещению отметить необходимость его надежной защиты от проникновения мышей, возможность его полного затемнения во время зимовки и оборудование красным фонарем для удобства проведения периодических осмотров. Желательно в таком помещении иметь ионизатор воздуха. Схема несложного в изготовлении ионизатора приведена в моей книге «Пчеловодство. Практический курс». Вернемся, однако, непосредственно к вопросу терморегулирования. Я давно интересуюсь этим вопросом и собираю соответствующую информацию, которая порой носит противоречивый характер. Мне не удалось обнаружить источник, где бы эта информация была систематизирована и доведена до возможности ее практического применения. Это не позволяло, опираясь на имеющуюся информацию, решить поставленную задачу создания надежной и недорогой системы терморегулирования для пасеки. Поэтому было принято решение сконструировать и изготовить такую систему самостоятельно. Задача была сформулирована следующим образом: создать современную надежную и простую в изготовлении систему терморегулирования для небольшой пасеки в 10—20 ульев при возможно меньших материальных затратах. Конструкция схемы должна позволять ее тиражирование в домашних условиях. Исходя из поставленной задачи и условий оптимальной зимовки, необходимо было создать устройства, обеспечивающие терморегулирование как внутреннего объема улья, так и объема помещения для зимовки. При всем принципиальном сходстве оба эти устройства имели определенные схемные различия. О результатах работы по решению этих задач и пойдет речь ниже. Вначале рассмотрим, как выбирались питающие напряжения, затем требования к конструкции внутриульевого подогревателя и обогревателя для помещений. В заключение представим общую схему терморегулирования и ее работу в различных режимах. Выбор питающих напряжений для подогрева и обогрева Исходя из соображений безопасности, питающее напряжение для внутриульевого подогрева не должно превышать 36 В. Кроме того, это напряжение должно иметь такую величину, чтобы можно было обеспечить необходимую мощность электроподогревателя при приемлемых значениях его сопротивления. Величина питающего напряжения должна также обеспечивать допустимые значения силы тока, проходящего через вторичную обмотку трансформатора источника питания. Как будет показано ниже, оптимальной мощностью внутриульевого подогревателя при автоматическом регулировании температуры является мощность 15—20 Вт. Поскольку мощность подогревателя, величина питающего напряжения, сопротивления и тока подогревателя, а также тока через вторичную обмотку трансформатора являются величинами взаимосвязанными, то выбор их требует корректного подхода. При разработке схемы предполагалось, что подключение всех подогревателей будет производиться параллельно. В качестве возможных рассматривались четыре стандартных напряжения: б, 12, 24 и 36 В. Для всех этих напряжений и мощностей в районе 15—20 Вт были произведены расчеты значений сопротивлений подогревателей R, а также токов, которые сведены в табл. 3.6. 
Перед проведением анализа этих данных следует напомнить, что вторичные обмотки большинства бытовых понижающих трансформаторов позволяют длительное время без перегрева выдерживать максимальные токи до 8—10 А. Исходя из сказанного выше, сразу можно исключить питающее напряжение 6 В, так как суммарный ток 10 подогревателей в этом случае будет чрезвычайно большим для трансформатора питания. Напряжение 36 В, с точки зрения суммарного тока, вполне приемлемо. Единственное неудобство — большое значение необходимой величины сопротивления подогревателя. Дело в том, что для самостоятельного изготовления подогревателя удобно использовать нихромовую проволоку диаметром 0,3-0,4 мм, из которой обычно изготовляют спирали для электроплиток. Такая спираль для бытовой электросети при мощности 1 000 Вт имеет сопротивление около 50 Ом. Значит, для нашего подогревателя при 36 В надо использовать, условно говоря, полторы спирали от обычной электроплитки, что технически сложно для ограниченного по размерам внутриульевото подогревателя, да и недешево. При напряжении 12 В подогреватель с R = 10 Ом можно полагать приемлемым для применения, но у него маловата мощность и большой предельный ток. Используя такой алгоритм выбора, нетрудно установить, что оптимальным напряжением для системы внутриульевого подогрева 10 ульев является напряжение 24 В. Для этого напряжения была разработана конструкция подогревателя R = 25 Ом. Хотя и кажется, что в этом случае мощность подогревателя 23 Вт несколько великовата, однако по ряду причин конструктивного характера, о которых подробно будет сказано ниже, реальная мощность подогревателя не превышает 20 Вт. Что касается выбора питающего напряжения для электрообогрева помещения, то здесь все гораздо проще. Необходимая мощность обогревателя, как правило, составляет несколько сотен ватт. Такие мощности хорошо сочетаются с бытовой электросетью 220 В. Конструкция внутриульевого подогревателя Основные требования к внутриульевому подогревателю: 1. Максимальная температура поверхности подогревателя не должна превышать 40—50 °С, если он доступен для пчел. Если подогреватель недоступен для пчел, его температура может быть увеличена до 80—90 °С. 2. Подогреватель не должен излучать ни в видимом, ни в электромагнитном диапазонах, ни в диапазоне «беспокоящих» пчел частот 500 Гц. 3. Подогреватель должен быть пожаробезопасным. 4. С учетом требований п. 2, питающее напряжение должно быть постоянным, а с целью обеспечения безопасности величина его должна быть не более 36 В. При расчете необходимой мощности подогревателя исходят из того, что для поднятия температуры внутри улья на 1 °С относительно наружной температуры мощность подогревателя надо увеличить: · на Р = 1 Вт — для хорошо утепленного внутри и снаружи улья или для двухстеночного улья; · на Р = 2 Вт — для утепленного только внутри улья при толщине стенки 40—50 мм; · на Р = 3 Вт — для утепленного только внутри улья при толщине стенки 20—25 мм. Зависимость необходимой мощности подогревателя для поддержания внутри улья температуры +5 °С при различных внешних отрицательных температурах для различных теплопотерь ∆Р приведена на рис. 3.29. Из рис. 3.29 видно, что если, например, будет выбрана мощность подогревателя 15-20 Вт, то это означает, что в этом случае будет существовать возможность поддерживать внутри улья с теплопотерями ∆Р = 1 Вт температуру 4-5 °С при внешних температурах не ниже —15…20 °С, с теплопотерями ∆Р = 2 Вт — при внешних температурах не ниже -7,5…—10 °С, с теплопотерями ∆Р = 3 Вт — при внешних температурах не ниже —5…—6,3 °С. Отсюда следует вывод, что для зимовки с электроподогревом внутри улья в условиях внешних температур, с целью уменьшения теплопотерь, надо хорошо утеплять ульи, особенно снаружи. 
А теперь вернемся к конструкции подогревателя. При разработке конструкции учитывались все изложенные требования к подогревателю. Определенные сложности возникли при выполнении требования о поддержании на поверхности подогревателя температуры не выше 40—50 °С, поскольку строгий расчет мне осуществить не удалось. Однако экспериментально было установлено, что для поддержания на поверхности подогревателя температуры 40—50 °С надо иметь на 1 Вт мощности подогревателя 50—40 см2 поверхности охлаждения. Общая поверхность охлаждения подсчитывается с двух сторон металлического листового радиатора. При конструировании подогревателя учитывалась необходимость в ранневесенний период иметь подогреваемую внутриульевую поилку. С учетом этого подогреватель совмещен с двумя внутриульевыми поилками и представляет конструкцию в виде металлического основания из алюминия или оцинкованного (луженого) железа и нагревательного элемента, залитого в гипс в средней части подогревателя-поилки (рис. 3.30). Площадь охлаждения с учетом перегородок для этой конструкции составляет около 1000 см2. Как сделать самому подогреватель-поилку? 1. Отмерить необходимую для 25 Ом длину нихромовой проволоки диаметром 0,3—0,4 мм. Измерение лучше проводить омметром. 2. Навить эту проволоку в спираль. 3. Вырезать заготовку и изготовить корпус. 4. На дно средней части залить 5—8 мм разведенного водой алебастра. 5. Положить на алебастр спираль в виде буквы «м» (см. рис. 3.30) и залить сверху раствором алебастра, оставив снаружи выводы от спирали. Выводы можно делать на болтики МЗ — М4 мм или согнув концы проволоки в виде петли, лучше из сдвоенной свитой проволоки. 6. Хорошо просушить. Покрасить черной краской. 
Обе поилки надо закрыть сверху крышками из пластмассы (рис. 3.31), которые крепятся к корпусу при помощи двух проволочных О-образных петелек. В пластмассовой крышке просверлены отверстия диаметром 3—4 мм, через которые пчелы будут брать воду из матерчатого фланелевого фитиля, который одной частью должен быть в воде, находящейся в поилке. 
Конструкция подогревателя-поилки предусматривает возможность пополнения воды в поилках по мере необходимости. Для этого подогреватель-поилка размещается на двух направляющих планках 8×8 мм, закрепленных между передней и задней стенками улья непосредственно под низом рамок. По направляющим подогреватель-поилка может двигаться между передней и задней стенками или вообще выниматься из улья. При использовании подогревателя-поилки для зимнего подогрева вода в поилки не наливается. Подогреватель на направляющих в этом случае лучше расположить вверх дном. Желательно предусмотреть защиту от падающих сверху крошек и осыпающихся пчел. Использование данной конструкции на протяжении нескольких лет выявило ее недостаток. Он состоит в том, что в случае попадания влаги к нагревательному элементу через неплотности в перемычках между поилками и нагревателем, контактные болты начинают сильно окисляться. Для исключения замокания алебастра конструкция подогревателя-поилки должна быть не цельной, а состоять из отдельных элементов: двух поилок и подогревателя. При этом корпуса поилок должны исключать проникновение через них воды. Но более простой и надежной конструкцией следует все же признать подогреватель открытого типа (рис. 3.32). 
В этом случае на отдельной рамке или снизу противоклещевой сетки при помощи маленьких гвоздиков закрепляют нихромовую проволоку нагревательного элемента (для нашего варианта она должна иметь R = 25 Ом). Желательно, чтобы такой подогреватель был изолирован сеткой от пчел, тогда можно не бояться разогрева проволоки до температуры 80—90 °С. Для обеспечения надежного контакта подходящие к подогревателю провода питающего напряжения должны быть подпаяны. В качестве флюса для пайки нихромовой проволоки надо использовать ортофосфорную кислоту или модификатор ржавчины для автомобилей. В моей конструкции нихромовая проволока подогревателя закреплена на рамке противоклещевой сетки ниже ее на 15 мм, т.е. подогреватель изолирован от пчел. Такие подогреватели открытого типа я успешно эксплуатирую уже много сезонов.
У нас Вы можете купить ульи Дадана или Рута
