Регулирование влажности воздуха в ульях — важная зимняя проблема.
Регулирование влажности воздуха в ульях зимой — проблема, над которой бьются несколько поколений пчеловодов и которая порождена сложностью процессов, протекающих в ульях.
А также тем, что многие пчеловоды не в состоянии правильно осмыслить физические процессы в зимних ульях и склонны принимать на веру вредные советы безграмотных советчиков.
Вот и я решил внести свою скромную лепту — авось не все советы окажутся сильно вредными.
Исходить буду из того, что в Природе этой проблемы нет: в дупле пчёлы не страдают от избыточной влажности. Проблему создали пчеловоды, наплодив множество конструкций ульев, удобных для пчеловодов, совершающих регулярные грабежи пчёл, но мало пригодных для комфортной жизни пчёл, особенно в суровые русские зимы.
Каковы основные особенности жизни пчёл в дупле?
1. Дупло обычно имеет толстые стенки — иногда 35-ть см. и более. При сильных морозах даже такие толстые стены не гарантируют сохранение положительной температуры в дупле, но обеспечивают медленное изменение температуры как при её понижении, так и при её повышении.
2. Пчёлы в дупле оборудуют лишь один леток, а прочие отверстия и щели замазывают, чтобы в дупле не было сквозняков и лучше сохранялось тепло.
3. Стенки дупла пчёлы покрывают воском и прополисом, что укрепляет их, прекращает гниение стенок и препятствует впитыванию влаги древесиной и её ускоренному промерзанию.
4. Дупло обычно имеет значительную высоту и приличный объём: например, диаметр 35-ть см, высоту 5-ть метров, объём 481-н литр. Поэтому отвергаю ульи Дадана и прочие, а буду использовать Лежаки объёмом 270-т литров.
5. В дупле пчелы подвешивают к стенкам «языки» с сотами для мёда и перги, причём в «языках» есть отверстия для облегчения перемещения матки и пчёл между «языками».
6. Под «языками» много свободного пространства, куда опускается углекислый газ, куда может сливаться сконденсированная вода и куда могут падать клещи, подмор пчёл, кал пчёл, клещи и возбудители болезней пчёл.
7. На зиму пчелиная семья собирается в Клуб, причём Клуб пчёл имеет шарообразную форму (а точнее форму эллипсоида) диаметром 20- ть — 40-к см. Клуб разделён на несколько частей рамками с мёдом, пергой и пустыми сотами. Обычно верхняя граница Клуба находится на нижней границе сот с мёдом и ежесуточно продвигается вверх примерно на один мм.
К концу зимнего периода Клуб как раз достигнет нижнего края верхней планки рамки 435*460 мм.
Публикую таблицу объёмов шарообразного Клуба при разных диаметрах, заодно в таблице представлены и приросты объёма Клуба при росте диаметра.
| D, См. | V, литров | Delta V, литров |
| 20 | 4,19 | |
| 25 | 8,18 | 3,99 |
| 28 | 11,49 | 3,31 |
| 30 | 14,13 | 2,64 |
| 35 | 22,44 | 8,31 |
| 40 | 33,49 | 11,06 |
Сравнивая объёмы Клуба с внутренним объёмом Лежака, осознаём, что объём Клуба составляет незначительную часть внутреннего объёма Лежака.
8. Пчёлы не стремятся нагреть воздух улья, а также его крышку, стенки и дно — их заботит лишь температура в Клубе:
Для уточнения температурного режима клуба пчёл зимующей на воле семьи были проведены наблюдения за суточными изменениями температуры в гнезде.
На основании анализа результатов многократных замеров установлено, что температура внутри клуба пчёл в зимний период непостоянна, изменения носят чётко выраженный волновой характер.
В течение суток температура дважды поднимается и снижается в среднем в интервале от 20-24 0 С до 28-35 0 С с периодичностью 10 — 19 часов.
Следует отметить, что изменение температурных условий внутри клуба не связано с изменением температуры вне улья.
Чем холоднее на улице, тем короче период между двумя ближайшими повышениями температуры в клубе пчёл. Это возможно связано с питанием пчёл и их перегруппировками.
Поэтому чем ниже окружающая температура, тем выше теплопотери и тем чаще необходимо обитательницам улья принимать пищу.
Обычное повышение температуры в клубе до 28-35 0 С обеспечивает достаточно высокую мышечную работоспособность пчёл и активное пищеварение, способствующее наиболее эффективному и полному усвоению пищи.
Приведённые выше данные свидетельствуют о том, что пчёлы внутри клуба ведут на протяжении всей зимовки достаточно активный образ жизни, меняющийся в течение каждых суток.
9. Клуб состоит из плотной корки или оболочки, образованной несколькими слоями пчёл, и сердцевины, где пчёлы могут свободно перемещаться, питаться и махать крыльями.
Зимний клуб пчёл внутри каждой улочки не имеет чётко выраженного температурного центра. Всё пространство, заключённое внутри корки, имеет примерно одинаковую температуру.
Разница между температурами пространства внутри клуба и окружающей среды в десятки градусов обеспечивается плотной коркой клуба. Температура в центральной улочке выше, чем в периферийных.
Перепад температур в двух соседних улочках может составлять 4-12 0 С.
При каких условиях пчёлы собираются в Клуб?
При достижении температуры воздуха в гнезде 13,9 0 С пчёлы собираются в клуб в наиболее тёплой, обеспеченной достаточным притоком свежего воздуха части гнезда.
Клуб напоминает форму полого шара, точнее – эллипсоида, рассечённого вертикальными рядами сотов, внешняя оболочка которого, состоящая из слоёв тесно сидящих пчёл, занимающих промежутки между сотами, образует как бы “скорлупу” – корку.
Её толщина колеблется от 2 до 12 см в различных местах, что зависит от степени охлаждения и связана со схемой вентиляции, местом расположения летков, размерами сотовой рамки, шириной и высотой гнезда и теплоизоляционными свойствами его стенок.
Внутри (в ядре клуба) пчёлы размещены более свободно и заполняют большую часть пустых ячеек. Клуб располагается на сотах таким образом, что захватывает своей верхней частью медовые запасы.
Благодаря особой структуре и совершенным механизмам регуляции температура внутри клуба колеблется в осенне-зимний период до появления расплода от 14 до 30 0 С, а с его появлением (в его пределах) 33,5-35,5 0 С, на поверхности клуба – от 8 до 13,9 0 С.
Критической для образования и распада клуба является минимальная эффективная температура тела пчелы 13,9 0 С.
При понижении температуры окружающего воздуха в гнезде ниже 8 0 С на поверхности клуба постоянно поддерживается 8 0 С независимо от степени охлаждения.
10. Какова тепловая мощность Клуба?
С точки зрения физики Клуб пчёл представляет собой тепловой источник, средняя мощность которого равна примерно 5-10 Вт. Тепло Клуб излучает в пространство в виде инфракрасного излучения с длиной волны 10-20 микрон.
Если зимовка длится 180-т дней, то в среднем каждая пчелиная семья за это время выделит 160-т МегаДжоулей тепловой энергии при средней тепловой мощности 10-ть Вт. Так как 1 кВт·ч = 3,6 МДж, 160-т МегаДжоулей эквивалентны всего лишь 160/3,6 = 44,(4) кВт·ч.
11. Клуб не спешит расставаться с углекислым газом, так как этот газ за счёт парникового эффекта сохраняет тепло в Клубе. Но излишек СО2 постепенно уходит вниз, а в Клуб идёт приток свежего воздуха, поступившего из открытого летка.
Выпуская углекислый газ из Клуба, пчёлы имеют возможность регулировать поступление свежего воздуха в Лежак: тяжёлый углекислый газ оседает на дно и уходит из Лежака, а взамен под действием разряжения поступает свежий воздух.
12. Свежий воздух обеспечивает пчёл кислородом — проходя через Клуб, он нагревается, насыщается водяным паром, устремляется вверх, упирается в крышку Лежака, растекается вдоль неё в разные стороны, вдоль стен опускается вниз до дна и вырывается наружу через нижнюю часть летка, а также через сливную трубочку, которая упомянута в конце этой страницы.
Убедиться в таком движении воздуха можно, развесив в улье легчайшие «колдунчики» из тонких ниточек или волосков, включив освещение и засняв движение «колдунчиков» под действием потоков воздуха.
13. Вот что происходит на молекулярном уровне:
Общая формула дыхания выглядит так:
С6Н12О6 + 6О2 ==> 6Н2О + 6CО2 + 2875 кДж/моль (2)Знак равно заменён стрелкой неспроста, существует процесс, обратный этому:
свет
6Н2О + 6СО2 ==> С6Н12О6 + 6О2 – 2875 кДж/моль (3)
хлорофиллЭто общая формула фотосинтеза, основа всего сущего.
Между формулами (3) и (2) заключено такое понятие, как ЖИЗНЬ.
Зная атомные массы веществ, выразим формулу (2) в более понятных величинах, а именно в граммах.
180 г 192 г 108 г 264 г
С6Н12О6 + 6О2 ==> 6Н2О + 6СО2 (4)
(240 г мёда)Из данной формулы видим, что Пчёлы, потратив на дыхание один моль (180 г) моносахаров (примерно 240 г мёда), на окисление тратят 192 г или 6 молей кислорода. При этом выделяют по 6 молей воды и углекислого газа.
Справка: Моль – это такое количество вещества, которое содержит строго определённое количество молекул, число Авогадро. А масса одного моля вещества численно равна атомной или молекулярной массе, выраженной в граммах.
К примеру, моль воды Н2О весит 18 грамм, моль СО2 – 44 грамма, а количество молекул одинаково. Но есть ещё одно весьма интересное качество. 1 моль ЛЮБОГО газа, при равных условиях, занимает ОДИНАКОВЫЙ объём. При стандартных условиях он составляет 22,4 литра.
Если в формулу подставить объёмы веществ, участвующих в реакции, то равенство формулы нарушается.(5)
0,2 л 134,4 л 134,4 л 134,4 л
С6Н12О6 + 6О2 ==> 6Н2О + 6СО2 (5)
Грубо говоря, пчёлы вдыхают воздуха меньше, чем выдыхают. При потреблении 30 г мёда в сутки, “лишнего” газа может образовываться до 0,5 куб. см в секунду и более. Мало?Вполне достаточно для доказательства несостоятельности гипотез, основанных на одновременном поступлении свежего и выходе отработанного воздуха в дупле через один леток.
Когда газа становится пусть чуть, но всё-таки больше, ему один путь — наружу, но никак не обратно.
Обратите внимание, что согласно формуле (2) при дыхании выделяется тепло.
Откуда в ульях берётся избыточная влага?
Это результат поедания пчёлами мёда: на 1 кг съеденного мёда выделяется примерно 0,8 кг. воды H2O, причём большая часть этой воды выделяется пчёлами при дыхании в виде водяного пара. Если пчелиная семья за время зимовки съест 15-ть кг. мёда, то выделит примерно 12-ть кг воды, которая займёт 12-ть литров.
При низкой температуре стенок и дна улья водяной пар сконденсируется и выпадает на стенки и дно улья в виде инея, хотя может выпадать и в виде капелек воды — всё зависит от распределения температуры в Лежаке. Площадь дна Лежака составляет 4,5*5 = 22,5 кв. дм. Для упрощения расчёта примем, что все 12-ть литров воды оказались на дне улья — тогда толщина слоя воды составит 22,5/12 = 0,5333 дм., то есть 53,33 мм.
Это означает, что при отсутствии постоянно работающего механизма отвода влаги вода в Лежаке может полностью заполнить 5-ть см. свободного пространства под рамками.
Более того, при отрицательной температуре вода замёрзнет, а лёд при расширении вполне может поломать и рамки, и Лежак.
Как можно избавиться от избыточной влаги?
Очень просто: приделать к улью кондиционер, который будет высасывать из улья воздух, охлаждать его до температуры ниже точки росы, вызывая тем самым конденсацию влаги, которая по трубочке будет капать из кондиционера, а осушенный воздух возвращать в улей. Объём кондиционера можно сделать достаточно маленьким и разместить его в полости задней стенки Лежака.
Можете считать это моим первым вредным советом: вряд ли многие захотят удорожать улей покупкой кондиционера, но желающие наверняка найдутся — осталось сконструировать или подобрать подходящую модель.
Себя к их числу не отношу, так как однажды сильно простудился под кондиционером, 4-ре часа общаясь с человеком, который мог занять место Сергея Павловича Королёва после его кончины, но был оттёрт сторонниками Мишина.
Думаю, что можно обойтись без кондиционера, ибо нам нужна лишь трубочка, с конца которой капает лишняя влага, но необходимо добиться, чтобы влага не успевала замерзать на конце трубочки, выставленной из улья.
Можно ли этого добиться достаточно простыми средствами? Знаю, что можно, но сообщаю все подробности об этой волшебной трубочке лишь по личному запросу — смотрите страницу Контакты.
Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!
И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
Продолжение тут…
