Температура внутренней поверхности стенки улья в течение 5 месяцев зимовки остаётся отрицательной, достигая в январе и в феврале среднемесячного значения –80С. Это значит, что в период ноябрь-март на внутренней поверхности будет появляться лёд, который в продолжительные оттепели и в конце зимовки будет таять, а вода стекать на дно улья. Хорошая вентиляция способствует уменьшению образования ледяной шубы, но полностью этот процесс при таких температурах внутренней поверхности стенки улья, очевидно, не предотвратить.
Теплоизоляция ульев при зимовке на воле и расход корма за зимовку.
Условия зимовки на воле. Rдоб. Экономия корма. Расход
% кг корма, кг
Улей из дерева, толщина стенки 40 мм 0 0 0 15
Улей из дерева, толщина стенки 40 мм, 0,17 4,5 0,7 14,3
обёрнут пергамином, воздушный зазор 10 мм
Улей из дерева, толщина стенок 100 мм 0,34 9,6 1,4 13,6
Улей из дерева, толщина стенки 40 мм, со 0,83 20,0 3,0 12,0
всех сторон засыпан слоем снега толщиной
30 см, между ульем и снегом воздушный
зазор 2 см
Улей из дерева, толщина стенки 40 мм, накрыт 1,14 26,0 3,9 11,1
кожухом из оргалита (фанеры), между стенкой
и кожухом зазор 50 мм заполнен пенопластом
Улей из дерева, толщина стенки 40 мм, накрыт 1,98 38,0 5,7 9,3
кожухом по вышеуказанному пункту и засыпан
снегом слоем толщиной 30 см
Улей в кожухе, толщина изоляции (костра, мох, 3,3 51,0 7,6 7,4
соломенная резка, сухие листья) 150 мм
В таблице приведены примеры термоизоляции ульев при зимовке на воле и соответствующий расход корма за зимовку в условиях Московской области. Использование общепринятого приёма обёртывания ульев толем или пергамином приводит к уменьшению расхода корма на 4,5%, при зимовке под снегом – около 20%. Большой эффект даёт использование кожухов с толщиной изоляции 150-200 мм: экономия корма – 50%. Тепловая изоляция может быть наружной и частично внутренней.
Принято считать, что утепляющие боковые и верхние подушки в ульях должны быть не только “тёплыми”, т.е. с малым коэффициентом теплопроводности, но ещё и хорошо впитывать влагу. В этом отношении хорошими считаются подушки изо мха. Но влажная подушка – это уже не теплоизолятор, а, наоборот, хороший проводник тепла. Она не только нежелательна, но и вредна. Через такую подушку тепла уходит значительно больше, чем через сухую, температура в улье снижается, пчёлы вынуждены больше поедать корма, а это ведёт к поносу и гибели семьи. Недаром говорят, что пчёл губит не холод, а сырость. Подушка должна быть сухой, а влага должна удаляться из улья хорошей вентиляцией. Это самый надёжный и верный путь к благополучной зимовке.
Итак, добавочная теплоизоляция современных деревянных ульев с пчёлами во время зимовки на воле может полностью или частично избавить улей от намерзания льда на внутренней поверхности стенки, существенно сократить расход корма за зимовку. При хорошей дополнительной термической изоляции ульев на воле смогут благополучно зимовать не только сильные, но и средние и даже слабые семьи.
Мы полагали, что вентиляция улья хорошая, составляет 0,4-0,5 кв.м сквозного продуха на каждую, занятую пчёлами улочку. Потери тепла при этом составляют около 25% от полного тепла, получаемого при поедании пчёлами корма.
Относительно зимовки в помещении следует отметить, что здесь есть неиспользованные возможности по уменьшению расхода кормов. Речь идёт о зимовке при повышенных температурах (6-80С). Анализ показывает, что в этом случае надо обеспечить пчёлам хорошую вентиляцию, т.е. иметь большие вентиляционные окна в нижней и верхней частях ульев. Соблюдение этих условий позволит довести расход корма семей пчёл до 4-5 кг за зимовку.
Таким образом, можно сократить расход корма, потребляемого пчёлами как при зимовке на воле, так и при зимовке в помещении, примерно в 2 раза.
Теплообмен клуба пчёл с внутренней поверхностью улья.
Каков механизм передачи тепла от клуба к стенкам улья?
Будем считать, что зимний клуб пчёл имеет форму шара. Шар разрезан сотами на улочки. Тепло передаётся от внешней, открытой поверхности корки клуба в улочках и от сотов, в которых находятся пчёлы, через воздух, заполняющий внутренний объём улья, к внутренней поверхности улья.
Расчётный диаметр клуба равен 280 мм, семья будет занимать около 7 улочек или 8 сотов.
Рассмотрим пару “улочка + сот” и определим, где больше величина теплового потока.
Тепловой поток с поверхности корки клуба в улочке почти в 2 раза больше, чем с поверхности поперечного сечения сота. Некоторые пчеловоды знают это из практики и на зиму сужают улочки, полагая, что благодаря этому они уменьшают потери тепла клубом пчёл.
Рассмотрим случай, когда в теплообмене участвуют не пустые соты, а соты с мёдом. Коэффициент теплопроводности такого сота в 11 раз больше, чем пустого сота. Общие потери тепла клубом возрастают в 3 раза, а тепловой поток в улочке составит 97% от теплового потока через соты. В данном случае и сот, и улочки имеют одинаковый тепловой поток, и сужать улочки не имеет смысла.
Плохо, когда клуб пчёл не имеет ложа, а, как говорят пчеловоды, “сидит на меду”. Пока пчёлы не съедят часть корма, пока не выедят себе место для зимовки, они будут терять тепла в 3 раза больше, чем обитательницы улья, у которых гнездо на зиму собрано правильно, т.е. в нижней части сотов имеются пустые ячейки. Очевидно, также много тепла уходит от клуба пчёл по соту с мёдом, когда он низкоширокий, а клуб занимает только часть его. Будет лучше для зимовки пчёл, когда мёд на краях сота отсутствует. Пчёлы будут лучше зимовать на узковысоких рамках (украинские лежаки, дупла).
При расчётах мы полагали, что температура сота на поверхности клуба равна 100С, расстояние от поверхности клуба до точки на соте, где температура равна 00С, изменяется от 5,5 мм при температуре окружающей среды –200С до 24 мм – при –30С. Это расстояние невелико, и если есть подходящие условия (высокая влажность воздуха и плохая вентиляция), то в этом месте – в непосредственной близости от поверхности клуба, может конденсироваться и замерзать вода, образовываться лёд.
Если температура поверхности клуба будет ниже (не 100С, а, например, 60С), то в этом случае расстояние будет ещё меньше и при –200С может достигать 3-4 мм. В этом случае непосредственно рядом с границей клуба, рядом с живыми пчёлами на расстоянии одной ячейки на соте может конденсироваться вода и намерзать лёд. Хорошим подтверждением этому служит фотография в статье Побоженского, где видна сосулька на соте. Как отмечает автор, “меня удивило расположение льда на соте в непосредственной близости от клуба пчёл”.
Таким образом, пустой пчелиный сот – очень хороший теплоизолятор.
Пчёлам лучше зимовать (клуб меньше теряет тепла) в гнёздах с узковысокими рамками; выпадение росы и намерзание льда при наличии высокой влажности отработанного пчёлами воздуха может происходить в непосредственной близости (3-6 мм) от наружной поверхности клуба пчёл. Если при зимовке пчёлы “посажены на мёд”, т.е. клуб расположен на сотах, заполненных мёдом, то они теряют тепла примерно в 3 раза больше, чем пчёлы, клуб которых имеет ложе.
Теплообмен улья с пчёлами с окружающей средой в летнее время и резервы увеличения выхода мёда.
В активный период жизни (апрель-октябрь) клуба нет, пчёлы выращивают расплод, температура гнезда равна 34-350С. Полное термическое сопротивление улья, очевидно, при этом должно уменьшиться. Известно, что при температуре наружного воздуха, равной 130С, и при температуре периферии гнезда около 300С потери тепла ульем в окружающую среду составляют около 11,4 Вт. Тогда полное термическое сопротивления улья в летнее время меньше по сравнению с зимним почти на 20%.
Максимальные потери тепла будут при температуре распада клуба (80С) и равны 17,3 Вт; минимальные среднемесячные потери в июле равны 10,5 Вт. Естественно, с увеличением наружной температуры потери будут уменьшаться и при температуре 340С равны нулю.
Допустим также, что на улей не воздействует ни прямая, ни рассеянная солнечная радиация (например, улей стоит в павильоне). Максимальные среднемесячные расходы тепла-корма будут не зимой, в январе, а в мае и сентябре, так как в это время в семье ещё мало или уже мало пчёл и ей трудно поддерживать необходимую для выращивания расплода температуру. В связи с этим весьма полезно помочь пчёлам дополнительно утеплить гнездо, особенно весной после очистительного облёта, когда нередки возвратные холода, а семьи ослаблены зимовкой. Осенью поступают аналогично, но, когда необходимо прервать яйцекладку матки, улей не защищают от излишних потерь тепла, а раздевают (снимают подушку, увеличивают вентиляцию и т.д.) на неделю.
В июне, июле и частично в августе потери тепла не будут существенно меньше майских или сентябрьских. В эти месяцы семьи растут (июнь-июль) и занимают максимальный объём, наружная поверхность улья увеличивается, а потери тепла пропорциональны этой поверхности. Например, если на 12-рамочный улей поставить магазин, то наружная поверхность улья увеличивается на 34%, а если 2 магазина или корпус – то на 68%. Поэтому следует ожидать, что потери тепла-корма в июне-июле будут больше.
Суммарные расходы корма на компенсацию потерь тепла ульем в окружающую среду за зимовку (семь месяцев) составляют 12,03 кг и 15,23 кг за пять летних месяцев, т.е. летние потери больше зимних, а месячные среднеарифметические значения зимой будут равны 1,72 кг/месяц, летом – 3,04 кг/месяц. Всего за год улей с пчёлами теряет тепла-корма 25-27 кг при зимовке на воле в неутеплённом улье. Общий расход корма за год пчёлами, зимующими в зимовнике при температуре 00С будет равен 23,1 кг, т.е. на 4,15 кг меньше, чем при зимовке на воле.
Применяя во время зимовки на воле тепловую защиту улья, т.е. утепляя стенки теплоизоляционными материалами, можно сэкономить около 50% тепла-корма. При зимовке в зимовниках при повышенных температурах (6-80С) можно также сократить расход корма в 2 и более раза. Применяя аналогичные приёмы в летнее время, можно будет сэкономить всего за год 11-14 кг мёда, увеличив выход товарного мёда более чем в 2 раза. Естественно, на практике эта экономия выразится наличием более сильных семей на пасеке, лучшей их сохранностью во время зимовки, более мощных роёв, меньших расходов сахара на осеннюю подкормку. Таким образом, конечный экономический эффект может быть существенно выше, чем указанные 11-14 кг корма.
Рассмотрим баланс расхода корма пчелиной семьёй в течение года с целью определения количества выкармливаемого расплода и выявления резервов увеличения выхода мёда. Известно, что в течение года семья тратит на свои нужды 90-100 кг корма (80% мёд и 20% – пыльца). Часть этого корма расходуется на лётную работу – 30,4 кг; на компенсацию выделяемых во время полётов жидких экскрементов – 13,4 кг и только 50 кг корма пчёлы складывают в улей. Из этого количества часть тратится на обогрев, а другая – на выкормку личинок.
При определении количества выкормленных личинок полагали, что на 10 000 личинок требуется 2 кг корма (1,14 кг мёда и 0,89 кг пыльцы). Получаем, что в июле имеем максимальное количество выкормленных личинок – 1430 шт./сутки. Это можно считать максимальной яйценоскость матки за год. Всего за 5 летних месяцев семья выкормит 108 900 личинок и израсходует на это около 22,0 кг корма из 50 кг (28 кг пойдёт на компенсацию потерь тепла ульем в летнее и зимнее время в зимовнике, а частично – 4,9 кг – на выкармливание личинок в марте и апреле). Всего за год будет выкормлено 134 000 личинок. Тогда баланс основных расходов корма за год выглядит так:
Лётная работа – 30,4 кг (32,4%).
Компенсация выделяемых во время полёта экскрементов – 13,4 кг (14,3%).
Выкармливание личинок – 26,9 кг (28,7%).
Компенсация потерь тепла в окружающую среду – 23,1 кг (24,6%).
Итого: 93,8 кг (100%).
Максимальные расходы корма проходят по пунктам 1,3 и 4, поэтому именно здесь заложены резервы получения добавочного количества мёда.
Пункт1. Сократить расход корма на лётную работу можно за счёт подвоза пасеки к источникам взятка. Известно, что за 1 час полёта без груза пчела расходует в среднем 5,69 мг, а пчела с грузом 28 мг – 6,55 мг корма в пересчёте на сахар. Можно показать, что при дополнительном удалении источника взятка на расстояние 3 км при средней скорости полёта 26,5 км/ч пчела будет тратить на дорогу туда и обратно 13,6 мин и израсходует 1,4 мг сахара, или 23% от всего количества корма, которое тратится на лётную работу, т.е. 7 кг мёда за сезон. Сэкономленные силы и время пчёлы смогут употребить на сбор дополнительного количества корма. При среднем сборе товарного мёда около 10 кг это дополнительно 2,3 кг, а за сезон – 9,3 кг.
Пункт 2. Как было отмечено выше, максимальную яйцекладку матка развивает в июле, и на вскармливание личинок пчёлы тратят 290 г корма в сутки, или 8,85 кг корма в месяц. В июле не требуется выращивать максимальное количество личинок (лучше это делать в июне), так как родившиеся пчёлы не смогут эффективно участвовать в сборе мёда и в зимовку не пойдут. Поэтому будет полезно в июле сократить яйцекладку матки хотя бы на половину. Это может дать около 5 кг мёда (не медосбор). Кавказянки ограничивают работу матки сами. У других пород это должен сделать пчеловод. Раньше бытовало мнение, что хорошо сменить в июле старую матку на молодую, неплодную. Пока она начнёт откладывать яйца, главный медосбор уже закончится. Но оказывается, такой приём плохо действует на пчёл – без яйцекладущей матки они плохо работают. Лучше просто ограничить её работу на нескольких сотах.
Пункт 3. Сокращение расхода корма на компенсацию тепловых потерь описано выше.
Итак, рациональные приёмы пчеловождения, подвоз пасеки к источникам взятка, ограничение яйцекладки матки в июле (если в это время идёт главный медосбор) и дополнительная защита ульев от потерь тепла в летнее и зимнее время позволяют получить дополнительно около 25 кг мёда.
Приведённые выше расчёты – ориентировочные, и цель их – качественно оценить возможные пути достижения большей эффективности пчеловодства.
