Известно, что в процессе обеспечения жизнедеятельности пчёл поедание корма приводит к выделению ими тепла, водяных паров и углекислого газа. Температура окружающего клуб воздуха внутри жилища в зимних условиях ниже температуры не только середины, но и поверхности (или корки), где температура не снижается за всю продолжительность зимовки ниже 10-140С. Клуб пчёл в улье выступает в роли “печки”, которая передаёт своё тепло сотовым рамкам, не занятым пчёлами, воздуху внутри улья, а также стенкам улья.
Передача тепла от участков сотов, поверхность которых находится внутри клуба пчёл, участкам тех же сотов, поверхность которых не закрыта пчёлами (вверх, вниз и в стороны от внешней границы клуба пчёл в плоскости того же сота), осуществляется по законам теплопроводности. Передача тепла от клуба пчёл окружающему клуб воздуху осуществляется по законам конвективного теплообмена.
Таким образом, образующийся поток нагревающегося около тёплого клуба пчёл воздуха устремляется вверх и при отсутствии вентиляции в верхней части улья доходит до потолка и в последующем осуществляет движение в припотолочной области в стороны, постепенно переходя за счёт вновь поступающих порций нагретого воздуха к стенкам улья, опускаясь вдоль них, одновременно остывая. В случае, когда потолок не герметичен или если пчеловод искусственно создаёт условия для вентиляции улья в верхней его части, нагретый поверхностью клуба пчёл воздух за счёт создающейся тяги устремляется в созданную отдушину, унося с собой тепло из улья, для восстановления которого пчёлы вынуждены затрачивать дополнительную энергию, поедая больше корма по сравнению с отсутствием вентиляции.
На вопросы вентиляции ульев в зимних условиях существует две противоположных точки зрения. Одна из них достаточно убедительно обосновывает целесообразность осуществления вентиляции внутри улья не только летом, но и зимой. Другая точка зрения основывается на исследованиях Г.Глазова. Он утверждает, что в результате длительной эволюции пчёлы приспособились жить в замкнутом объёме при весьма слабой вентиляции. Это означает, что при незначительном поступлении свежего воздуха в гнезде обеспечивается нужный пчёлам воздухообмен.
Обе точки зрения имеют право на существование, потому что не одна из них практически не доказана.
Однако теоретически я обосную необходимость отсутствия вентиляции гнезда пчёл в зимних условиях.
В ограниченном пространстве, что характерно для улья, явления нагревания протекают одновременно с явлениями охлаждения окружающей среды. В связи с тем, что эти два процесса протекают вблизи друг друга и разделить их невозможно, весь процесс надо рассматривать в целом. Вследствие ограниченности пространства и наличия восходящих и нисходящих потоков здесь сильно усложняются условия движения. Они зависят от геометрических размеров пространства и интенсивности теплообмена. Циркуляция воздуха развивается лишь в тёплой зоне, лежащей выше нижней кромки нагретой поверхности клуба пчёл, а в холодной зоне движения воздуха не наблюдается. При протекании процессов теплообмена в ограниченном пространстве характерно установление подвижного равновесия нагретой зоны. Это приводит к тому, что температура внутри этой зоны в каждой её точке в течение определённого, отдельно взятого промежутка времени практически постоянна и, как правило, выше температуры конденсации паров воды, выделяемых в процессе жизнедеятельности пчёл. Поэтому конденсация паров воды осуществляется на внутренних поверхностях стенок улья ниже уровня границы раздела зон (холодной и тёплой), что приводит к скапливанию конденсата на дне улья и, как следствие, к сырости в нижней части улья. Мало того, как правило, на дне улья наблюдается наличие не просто влаги, а льда, что подтверждает высказанное утверждение о том, что в нижней части улья находится холодная зона, причём воздух, находящийся в этой зоне, практически не перемешивается с воздухом тёплой зоны. Отсюда очевидно, что если подрамочное пространство невелико (1,5-2,5 см), как это имеет место в дадановских ульях, то сырости подвергается не только дно и внутренняя поверхность стенок улья, но и нижняя часть сотовых рамок, что приводит к закисанию остатков мёда, имеющегося в сотовых рамках, порче перги, а также к образованию на них плесени. Если же подрамочное пространство достаточно велико (оптимальная высота подрамочного пространства должна составлять 15-25 см), то вероятность заплесневения незначительна.
С течением времени, когда пчёлы, поедая корм, продвигаются вверх по сотам, граница тёплой и холодной зон в улье поднимается и пространство холодной зоны увеличивается, что влечёт за собой образование влаги за счёт конденсации паров воды не только на внутренних поверхностях стенок улья, но и на нижней части сотов, освобождённых от корма, т.к. эта часть сотов с течением времени будет находиться в холодной зоне. В этом случае конденсат накапливается в ячейках сотов и сохраняется в них. Ранней весной, когда матка начинает откладывать яйца и возникает необходимость кормления личинок, эта сохранившаяся в ячейках вода, так необходимая пчёлам в этот момент времени, находится, как говорится, “под рукой” и нет необходимости пчёлам вылетать из ульев в её поисках, тем более что температура атмосферного воздуха в это ранневесеннее время всё ещё остаётся недостаточно высокой для совершения вынужденных полётов.
Значит высокая сотовая рамка более выгодна для пчёл по сравнению со стандартной дадановской, на которой формирующийся клуб прижат к нижней её части, и в связи с отсутствием свободных ячеек, которые как бы отбирают часть конденсирующейся влаги в ходе зимовки, может наблюдаться повышенная сырость в самом улье.
Здесь целесообразно остановиться на процессах теплообмена, протекающих при конденсации паров воды на внутренней поверхности стенок улья в присутствии неконденсирующихся воздуха и углекислого газа.
Так как углекислый газ тяжелее воздуха, из тёплой зоны он постепенно опускается вниз улья и сосредотачивается у дна, унося с собой часть тепла, выделяемого пчёлами в процессе их жизнедеятельности, и передавая его как нижним поверхностям стенок улья, находящимся в холодной зоне, так и поверхности дна. Количество водяных паров, выделяемых пчёлами в процессе жизнедеятельности, накапливается в воздухе тёплой зоны. С течением времени и при достижении определённой их концентрации пары начинают вытесняться вниз, в холодную зону. При соприкосновении с холодной стенкой, водяной пар охлаждается и конденсируется. Конденсат, осаждаясь на стенке в виде плёнки, стекает вниз. Тепло, выделившееся при конденсации пара, проходит через плёнку и отводится через стенку улья. Таким образом, вместе с парами воды из тёплой зоны улья уходит тепло, которое возмещается пчёлами в процессе жизнедеятельности, сохраняя тем самым установившееся в тёплой зоне равновесие. При этом нужно учитывать тот факт, что в присутствии неконденсирующихся газов, каковыми внутри улья являются воздух и углекислый газ, теплоотдача паров при конденсации значительно уменьшается по сравнению с их отсутствием, что положительно сказывается на возможности сохранения тепла внутри улья и, как следствие, на ходе зимовки пчёл.
Однако приведённый выше процесс конденсации паров воды на стенках улья, сопровождающийся передачей тепла из тёплой зоны опосредованно нижней поверхности стенок улья, является не единственным способом отвода тепла. Одновременно с рассмотренным процессом в тёплой зоне зимнего жилища пчёл происходит явление теплопередачи от нагретого воздуха через стенку улья.
Учитывая, что с течением времени внутри улья устанавливается тепловое равновесие, можно с определённой долей уверенности утверждать, что процесс переноса тепла через стенку улья осуществляется при стационарном режиме за счёт теплопроводности, причём стенка является однородной одно- или многослойной. Однако на практике, как правило, стенки ульев состоят как минимум из трёх слоёв; на внутренней поверхности улья (если конечно улей не новый) всегда имеется тонкий слой воска с возможной примесью прополиса и других продуктов жизнедеятельности пчёл – это первый слой; второй слой – это, собственно, сама стенка улья; и, наконец, третий слой – слой краски, нанесённой на внешнюю поверхность стенки улья.
Вместе с тем, необходимо заметить, что если расположить между крайними сотовыми рамками и стенками улья преграду, например, вставную доску, заполненную внутри теплоизолирующим материалом (сухим мхом) или сделанную из дерева, то в этом случае теплопотери внутри улья будут уменьшены. Такие вставные доски имеются в улье, изобретённом Г.Глазовым, что позволяет избежать ледообразования и сократить теплопотери как зимой, так и весной.
Таким образом, высказанные соображения о протекающих в улье процессах теплообмена при зимовке семьи пчёл позволяют сделать следующие практические выводы:
– наиболее целесообразным является полная герметизация жилища пчёл, исключающая наличие какой-либо вентиляции в гнезде, особенно в зимних условиях, что позволяет сократить теплопотери в улье;
– также снижает теплопотери наличие в улье вставных досок, размещаемых между крайними сотовыми рамками и стенкой улья;
– лучше всего содержать пчёл на сотовой рамке, имеющей вертикальные размеры не менее 500 мм, что приводит к накоплению конденсирующейся влаги в сотовых ячейках, которую пчёлы расходуют в ранневесенний период своего развития;
– увеличение подрамочного пространства приводит к снижению вероятности возможного закисания мёда, порче перги и заплесневению сотовых рамок.
(В.Кутяшов, “Пасека” № 8, 2002 г.)
У нас Вы можете купить ульи Дадана или Рута
