I. ОБОГРЕВ И ПОДОГРЕВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Под обогревомбудем понимать использование электри­ческих нагревательных элементов (обогревателей) для под­держания необходимой температуры внутри помещения.

Под подогревом— использование электрических на­гревательных элементов (подогревателей) для поддержа­ния необходимой температуры внутри улья.

Возможные способы технической реализации обогрева помещений и подогрева внутри улья (рис. 3.28) в основном сходны и отличаются только объектом, в котором поддер­живается определенная температура (помещение или улей), и типом нагревателя (обогреватель помещения или внутри-ульевой подогреватель).

Рассмотрим более подробно суть этих способов, их до­стоинства и недостатки!

► Обогрев помещения с ульями

Как уже было сказано, существует несколько спосо­бов технической реализации обогрева помещения. Рас­смотрим их.

♦ Постоянный нерегулируемый обогрев помещения

Суть способа состоит в том, что обогреватель опреде­ленной для конкретного помещения мощности остается постоянно включенным на протяжении всей зимовки. Конт­роль температуры ведется по термометру. Сложность реа­лизации состоит в том, чтобы не перегреть помещение, поэтому обогреватель должен иметь ограничение мощнос­ти сверху. Ориентировочные нормы для расчета мощности обогревателя составляют 10-20 Вт на 1 м³ объема поме­щения в зависимости от его утепления при внешних темпе­ратурах до —10...—15 °С. При более низких температурах надо использовать дополнительные обогреватели.

Применять данный способ имеет смысл только в таких помещениях, где поддержание необходимой температуры не сопряжено с большими затратами электроэнергии. Это могут быть или хороший сарай с теплыми стенами, или дач­ный домик, или хорошо утепленная мансарда и др. В поме­щении рекомендуется поддерживать температуру не выше 6-8 "С в первый период зимовки и не выше 4—5 °С — во второй. Выполнение этих условий требует постоянного кон­троля со стороны пасечника, что и является существенным недостатком способа.

Опыт подобной зимовки пяти семей в хорошо утеплен­ном павильоне объемом 8 м³ описал А.А. Гунякин (1991). Для обогрева он- использовал нагреватель закрытого типа мощностью 150 Вт, температура поверхности которого не превышала 80—90 °С. Использовался также дополнитель­ный нагреватель на 150-200 Вт, который включался при резком понижении наружной температуры. Расход элект­роэнергии за зимовку в Ленинградской области составил 300-350 кВт/ч. Результаты зимовки — хорошее состоя­ние пчел весной и полное отсутствие следов сырости и плесени в ульях.

♦ Автоматический обогрев помещения

Как видно из рис. 3.28, автоматический обогрев поме­щения в зависимости от типа термодатчика может реали-зовываться в разных вариантах. Независимо от варианта, суть способа состоит в том, что внутри обогреваемого помещения размещают термодатчик и нагревательный эле­мент. При достижении заданной температуры контактный термометр или биметаллический контакт непосредственно выключают нагревательный элемент. В варианте с термо­регулятором датчиком температуры является термосо­противление. Выключение нагревательного элемента про­изводит терморегулятор по сигналу от термосопротивления.

При автоматическом обогреве помещения для расчета мощности нагревательного элемента ориентировочная нор­ма составляет: для средних широт — не менее 50-60 Вт на 1 м³ обогреваемого помещения; для северных широт — не менее 80—100 Вт на 1 м³. Величина мощности нагреватель­ного элемента также зависит и от степени теплоизоляции обогреваемого помещения. Чем помещение теплее, тем меньшую мощность нагревательного элемента можно брать.

Не лишне также заметить, что расход электроэнергии за зимовку будет определяться только такими факторами, как степень теплоизоляции обогреваемого помещения, под­держиваемая в нем температура и складывающиеся на­ружные температуры, но не будет зависеть от такого фак­тора, как мощность нагревательного элемента.

В принципе можно брать обогреватели и большей, чем по норме, мощности. Однако в этом случае температура в помещении будет подвержена более резким периодичес­ким изменениям, т.е. количество срабатываний схемы (вклю­чений и выключений) в единицу времени будет больше, чем при оптимальной мощности. В отличие от предыдущего способа здесь при исправной схеме опасности перегрева помещения можно не бояться.

В качестве нагревательного элемента можно использо­вать обычную электроплитку необходимой мощности. Сверху на плитку устанавливается радиатор из листового металла 2—3 мм, площадь которого обеспечит поддержание темпе­ратуры на поверхности радиатора не более 80—90 "С, что определяется опытным путем.

В помещении должна поддерживаться такая же темпе­ратура, как и в предыдущем способе, т.е. не выше 6—8 °С или 4-5 °С. При автоматическом регулировании температуры в хо­рошо утепленном помещении объемом 8—10 м³ расход элек­троэнергии за зимовку ориентировочно составит 450— 500 кВт/ч.

Недостатком данного способа можно считать относитель­но высокие материальные затраты на зимовку. Однако при надежной системе терморегулирования и бесперебойном электроснабжении способ дает очень хорошие результаты зимовки, так как обеспечивается поддержание оптимальных температурных и влажностных условий в гнезде.

Е.К. Еськов (1991) приводит пример подобной зимовки. Пчелы среднерусской породы зимовали в терморегулируе­мом помещении. Температуру в нем поддерживали на уровне 7—9 °С в октябре — ноябре, затем ее постепенно понижа­ли до 5 °С к февралю — марту. Выравнивание температу­ры в помещении и активизация воздухообмена обеспечи­вались с помощью постоянно включенного вентилятора. На ульях не было крыш и утепляющих подушек. Надрамоч-ное пространство закрывалось только мешковиной. Лет-ковые отверстия были открыты. В качестве контроля ис­пользовались семьи, зимовавшие в полуподземном поме­щении при температурах от —6 до 6 °С.

Результаты следующие. Суточное потребление корма пер­выми семьями составило 40 г, контрольными — 59 г. Пер­вые семьи в течение апреля — мая вырастили расплода на 37% больше, чем контрольные.

В свою очередь, могу сообщить, что я много сезонов осуществляю зимовку пчел в обогреваемом помещении с применением самостоятельно изготовленной терморегули-рующей аппаратуры, которая будет подробно описана даль­ше. За это время никаких проблем с зимовкой не было. Все семьи благополучно заканчивали зимовку; при выстав­ке в ульях всегда было сухо, следов плесени на рамках и стенках ни разу не наблюдалось.

Под помещение использую хорошо утепленную баню объемом 11 м³, куда можно в два яруса помещать 10— 12 семей. Мощность обогреватели обычно 500 Вт, но в от­дельные периоды при сильных морозах приходилось уве­личивать мощность до 1000 Вт. В помещении поддержива­лась температура 4—5 °С. Низ улья полностью открыт (конструкция улья УТ—95 позволяет это делать очень про­сто), на верху рамок находится только воздухопроницае­мый холстик, крыша снята.

Расходы электроэнергии за зимовку составляли:

— в холодные зимы — 450—550 кВт/ч,

— в мягкие зимы — 400—450 кВт/ч.

В последние несколько лет с целью эксперимента под­держиваю температуру внутри помещения не более 2—3 "С. Зимовка проходит также вполне успешно, но уменьшаются расходы электроэнергии. Заметил, что уменьшение темпе­ратуры внутри моего зимовального помещения на каждые t °C приводит к уменьшению потребления электроэнергии на 100 кВт/ч за зимовку.

В мягкие зимы в помещении, правда, устанавливается высокая относительная влажность до 90—95%, а в отдель­ные моменты — и до 100%. Однако пчелы эти условия переносят нормально. Для снижения влажности можно уве­личить температуру воздуха до 6—8 °С в первой половине зимовки.

► Обогрев помещения с регулированием мощности

Этот способ является улучшенным вариантом постоянно­го нерегулируемого обогрева помещения. Суть способа со­стоит в том, что обогреватель подключается к источнику напряжения через блок электронного регулирования мощ­ности. Пчеловод имеет возможность в соответствии с необ­ходимостью увеличивать или уменьшать мощность обогревателя и таким образом поддерживать нужную температу­ру внутри помещения. Обогреватель для этого способа ис­пользуется такой же мощности и конструкции, как и для предыдущего.

Достоинства и недостатки способа обогрева с регуля­тором мощности такие же, как и при постоянном нерегули­руемом обогреве. Однако за счет плавного регулирования мощности появляется возможность уменьшения перепадов температуры внутри помещения при изменении внешней температуры.

Общие требованияпри реализации любого из рассмот­ренных способов обогрева помещения сводятся к следую­щему:

1. Необходимо осуществлять обязательный контроль температуры и влажности воздуха в обогреваемом помещении.

2. Обогреватель в помещении должен располагаться по­ средине помещения в районе пола.

3. Для выравнивания температур в любой точке обогре­ваемого помещения и активизации воздухообмена внут­ри ульев в помещении должно быть организовано пе­ремешивание воздуха при помощи маломощного вен­тилятора. Такие вентиляторы (кулеры) мощностью 10—15 Вт можно приобрести в магазинах, где торгуют комплектующими деталями для компьютеров.

Другие требования к обогреваемому помещению будут изложены в п. 3.4.1 «Общие вопросы терморегулирования внутриульевого пространства и помещений для зимовки».

Заканчивая разговор об обогреве помещений, хотелось бы обратить внимание на то, что при реализации любого из способов появляется отличное место для хранения запас­ных сотов с пергой. Пчеловоды знают, что хранение медо-перговых сотов доставляет много хлопот, поскольку перга при отрицательных температурах теряет свои свойства, а при комнатных — высыхает и поражается вредителями. Поэто­му оптимальными температурами для хранения перги счи­тают невысокие (меньше 10 °С) положительные температу­ры. Как раз такие условия и будут созданы в обогревае­мом помещении.

► Подогрев внутри улья

Существует несколько способов технической реализа­ции внутриульевого подогрева. Поскольку эти способы в значительной мере сходны со способами обогрева поме­щения, то ниже будем останавливаться в основном на осо­бенностях внутриульевого подогрева.

Любой способ внутриульевого подогрева можно приме­нять при нахождении улья как на улице, так и в любом неотапливаемом помещении.

♦ Постоянный нерегулируемый подогрев внутри улья

Суть способа состоит в том, что в улей помещается внутриульевой подогреватель небольшой мощности, посто­янно подключенный к источнику напряжения. О конструк­ции внутриульевого подогревателя и расчете его мощности подробно будет рассказано ниже.

Температура на уровне низа рамок не должна превы­шать 4—6 "С при любой наружной температуре. В этом и состоит основная сложность реализации способа, поскольку пчеловоду приходится постоянно следить за внешней тем­пературой и в случае необходимости выключать подогрев. По этой причине способ имеет ограниченные рамки приме­нения. Обычно подогреватель включается только после установления устойчивых отрицательных температур.

Устанавливать подогреватель лучше снизу под центром клуба, т.е. против летка. С целью максимального сохранения тепла внутри улья подогреватель должен располагать­ся выше летка. Выполнение этого условия возможно в уль­ях с увеличенным подрамочным пространством. Если в улье с традиционным подрамочным пространством в 20 мм ус­танавливать подогреватель на нижнюю часть заставной доски (есть такие рекомендации), то необходимо иметь в виду, что в ходе зимовки клуб будет смещаться к внешне­му источнику тепла — подогревателю. Этот факт должен учитываться при сборке гнезда на зиму.

При реализации данного способа ориентировочный рас­ход электроэнергии — 16—20 кВт/ч на 1 семью за зимовку.

Опыт подобной зимовки с подогревом в улье описан А.А. Гунякиным. У него ульи размещались в павильоне с теплыми стенками. Сами ульи хорошо утеплялись снаружи ватином или ватными одеялами сверху и с боков. Крыша на ульи не ставилась, а в подкрышники укладывались мо­ховые подушки 150—200 мм, которые клались на потолок из тонкой доски или ДВП. Между потолком и верхом ра­мок был зазор 10 мм, а в задней части потолка просверле­ны два отверстия диаметром 25 мм, в которые были встав­лены вентиляционные трубки, склеенные из бумаги. Верх трубок обматывался марлей в один слой, чтобы не выхо­дили пчелы. В поддоне располагался подогреватель мощ­ностью 4 Вт, который при описанном утеплении улья и вен­тиляции обеспечивал повышение внутриульевой температу­ры на 5—6 °С по отношению к температуре в павильоне. При мощности подогревателя 15 Вт внутриульевая температура повышалась на 20 °С по отношению к температуре в павиль­оне. Там же автор экспериментально подтверждает извест­ный факт, что минимальное энерговыделение клуба проис­ходит при температуре около 8—9 °С, поэтому он считает оптимальной для зимовки пчел температуру в 5—8 "С.

В завершение рассмотрения данного способа хочется сделать небольшое разъяснение. Внимательный читатель заметил, что мои предыдущие рекомендации относительно утепления ульев и только что приведенные рекомендации не совпадают. Однако противоречий здесь никаких нет. Дело в том, что мои рекомендации касались зимовки при внешних температурах без подогрева, а рекомендации А.А. Гунякина относятся к зимовке с электроподогревом, когда не надо бояться накопления сырости в улье. В этом случае сухое внутриульевое утепление будет хорошо выполнять свою пря­мую функцию теплоизолятора. Поэтому при использовании любого способа внутриульевого подогрева, во избежание потерь тепла, надо обязательно проводить хорошую тепло­изоляцию ульев, особенно сверху и снаружи.

♦ Автоматический подогрев внутри улья

Как и автоматический обогрев помещения, этот способ подогрева в зависимости от типа термодатчика может осу­ществляться в трех вариантах (см. рис. 3.28). Независимо от варианта реализации, суть способа состоит в том, что в улей со средней по силе семьей под нижние планки поме­щается термодатчик. Во всех ульях в подрамочное про­странство помещаются подогреватели. При изменении внут-риульевой температуры по сигналу термодатчика происходит автоматическое включение и выключение всех подогревателей. В результате в подрамочных пространствах всех ульев под­держивается необходимая температура, на которую предва­рительно был настроен термодатчик.

Как и в предыдущем способе, под рамками рекоменду­ется поддерживать температуру 4—6 °С. Мощность внутри­ульевого подогревателя должна быть не менее 15—20 Вт. Один из возможных вариантов терморегулятора, который можно изготовить самостоятельно, подробно описан дальше.

Достоинством рассматриваемого способа является то, что во внутриульевом пространстве поддерживается доволь­но стабильная оптимальная для зимнего клуба температура. В улье совершенно не бывает сырости, пчелы потребляют меньше корма, чем во время зимовки при естественных тем­пературах.

Ориентировочные расходы электроэнергии составляют 30—40 кВт/ч на 1 семью за зимовку. Основной недостаток способа — относительно большие материальные затраты на организацию зимовки.

♦ Подогрев внутри улья с регулятором мощности

Этот способ является улучшенным вариантом постоян­ного нерегулируемого подогрева внутри улья. Суть его со­стоит в том, что внутриульевые подогреватели подключа­ются к источнику напряжения через блок электронного ре­гулирования мощности. Пчеловод имеет возможность при необходимости плавно увеличивать или уменьшать мощ­ность подогревателей и таким образом поддерживать внутри ульев нужную температуру.

Внутриульевые подогреватели должны иметь номиналь­ную мощность не менее 15—20 Вт.

Достоинства и недостатки этого способа такие же, как и при постоянном нерегулируемом подогреве. Однако за счет плавного регулирования мощности появляется воз­можность уменьшить перепады внутриульевой температуры.

При реализации любого из способов внутриульевого по­догрева для контроля температуры надо в одном из ульев на уровне низа рамок установить термометр.

Что касается внутриульевой влажности, то ее в ходе зимовки можно контролировать только по косвенным при­знакам — наличию на поддоне большого количества крис­таллов засахарившегося меда, когда в гнезде слишком сухо, или следов разжиженного меда, когда в гнезде слишком влажно. При любом способе внутриульевого подогрева регулирование влажности в гнезде производится измене­нием степени вентиляции улья или влагопроницаемости

потолочного покрытия, а также изменением внутриульевои температуры в пределах допустимого диапазона 2—8 °С.

Сопоставительный анализ описанных способов обогре­ва и подогрева за счет электроэнергии показывает, что по приоритетности возможного использования их можно раз­местить в следующем порядке:

1. Автоматический обогрев помещения.

2. Автоматический подогрев внутри улья.

3. Обогрев помещения с регулятором мощности.

4. Постоянный нерегулируемый обогрев помещения.

5. Подогрев внутри улья с регулятором мощности.

6. Постоянный нерегулируемый подогрев внутри улья. Обобщенные характеристики рассмотренных способов зимовки приведены в табл. 3.3. Номер способа в таблице соответствует приведенному выше перечислению.