Для пассивного периода жизни пчёл характерна высокая неравномерность распределения водяных паров в улье
Содержание водяных паров существенно различается как в пределах зоны занятой пчёлами так и в пространстве свободном от них В части улья занимаемой пчёлами отмечается наибольшее содержание водяных паров в зоне локализации теплового центра По мере удаления от него происходит резкое падение влажности Только вверху над тепловым центром она уменьшается постепенно
Степень насыщения воздуха водяными парами в различных зонах гнезда занятых пчёлами и свободных от них зависит от температуры и влажности внешнего воздуха поступающего в жилище уровня его аэрации и физиологического состояния пчёл В начале зимовки при температуре внешнего воздуха колеблющейся около нуля абсолютная влажность в семьях без расплода находится на уровне 1020гкубм Это соответствует колебаниям относительной влажности в пределах 3870 Появление расплода во второй половине зимовки ведёт в основном к повышению нижней границы указанного диапазона колебаний влажности Его верхняя граница существенно смещается вверх лишь в завершающий период зимовки
В широких пределах изменяется влажность воздуха в той части улья которая не занята пчёлами Наибольшей изменчивостью этого показателя отличается зона обращённая к летковому отверстию где насыщение воздуха водяными парами изменяется в соответствии с колебаниями внешней влажности Значительно влияют температура и влажность внешнего воздуха также на содержание водяных паров у стенки противоположной летковому отверстию Влажность воздуха в этой части гнезда нередко поддерживается на уровне насыщения и при понижении температуры конденсируется пар выпадающий в виде воды или инея Конденсат может скапливаться в большом количестве не только на дне и задней стенке но также на обращённых к ней участках сотов Наличие в улье сквозной вентиляции препятствует его скоплению Несмотря на значительное увлажнение этой части улья в сильные морозы содержание водных паров в ней уменьшается до десятых долей грамма в пересчёте на кубический метр воздушного пространства
Среди различных зон улья не занятых пчёлами наибольшей стабильностью влагосодержания отличается верхняя часть особенно зона расположенная над тепловым центром Здесь содержание водяных паров намного выше чем в других свободных от пчёл местах Исключение составляют лишь периоды оттепелей когда в жилище поступает тёплый воздух насыщенный водяными парами или испаряется конденсат скопившийся у задней стенки улья
Содержание водяных паров в различных зонах гнезда зависит от уровня воздухообмена между внутриульевым пространством и внешней средой Для интенсификации этого процесса крыши ульев снабжают вентиляционными окнами
В зимние месяцы изменению влажности сопутствуют значительные изменения концентрации кислорода и углекислого газа Например от начала к концу зимы абсолютная влажность воздуха в надрамочном пространстве в ульях зимующих под открытым небом увеличивается примерно в полтора раза В соответствии с этим концентрация углекислоты повышается в среднем в 5 раз а содержание кислорода уменьшается в 3 раза
Таким образом гигрорежим пчелиного жилища формируется под влиянием физических факторов среды и жизнедеятельности пчёл Из факторов внешней среды наибольшее влияние оказывает влажность внешнего воздуха зависящая от температуры Зимой в дни с ясной морозной погодой например при 200С содержание водяных паров вне улья 0406гкубм Приток такого воздуха в гнездо температура в котором не опускается зимой ниже 24280С ведёт к снижению в нём относительной и абсолютной влажности так как с увеличением разности температур между внешней средой и внутригнездовым пространством интенсивность воздухообмена возрастает ЕЕськов
Водный обмен пчёл в зимний период существенно отличается от такового летом когда существует возможность удаления избытка воды вместе с каловыми массами За зимний период одна пчела съедает 400500мг мёда и при этом образуется 280350мг воды Только 10 этого количества воды она может накопить в организме в задней кишке в составе каловых масс содержащих 80 воды Оставшиеся 250320мг метаболической воды пчеле необходимо какимто образом удалить из организма
Выживание пчёл зимой зависит от баланса между производством воды в процессе метаболизма и потерями её путём испарения с поверхности тела У насекомых это происходит в основном через трахеи Эффективность удаления воды пчелой в значительной мере определяется относительной влажностью окружающего воздуха в центре клуба при температуре 200С в первой половине зимовки она составляет 85 а в наиболее тёплой точке клуба 300С 50
Значительная плотность пчёл и высокая относительная влажность воздуха в большей части объёма клуба создают неблагоприятные условия для испарения воды с поверхности тела пчёл
Наиболее реальный путь удаления её больших количеств из организма пчёл в зимнем клубе выдыхание воздуха предельно насыщенного водяными парами
Внутри оболочки клуба где пчёлы находятся в состоянии покоя плотно прижаты друг к другу и занимают все свободные ячейки влажность окружающего пчелу воздуха должна быть очень высокой так как объём воздуха возле каждой пчелы незначителен а вентиляция его затруднена плотной упаковкой пчёл Удаление скольконибудь значительных количеств воды из организма пчёл внутри оболочки невозможно и происходит только накапливание воды
В центре клуба и во внешнем слое оболочки где пчёлы сидят на некотором расстоянии друг от друга объём окружающего их воздуха сравнительно велик пчела может удалять воду из организма вдыхая воздух с относительно невысокой влажностью 6080 и выдыхая предельно насыщенный парами воды 100
При нормальном дыхании пчелы концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе увеличивается на 4 над уровнем таковой в окружающем воздухе Учитывая что при потреблении 1г мёда образуется 118г углекислого газа и 068г воды получаем что для удаления образующейся воды из организма пчёлам необходимо прокачивать через себя во внешнем слое оболочки в 1225 а в центре клуба при 250С в 510 раз больше воздуха чем это необходимо для удаления образующегося углекислого газа Зная что пчеле необходимо удалить излишки воды накопленные ею в оболочке приходим к выводу что простое увеличение интенсивности прокачивания воздуха через организм не может обеспечить полного удаления её избытка Единственно возможный путь активного удаления излишков воды из организма увеличение температуры выдыхаемого воздуха те производство тепловой энергии
Установлено что эффективность удаления воды из организма пчелы будет расти с увеличением разницы между температурами выдыхаемого и вдыхаемого воздуха а также с увеличением температуры окружающего пчелу воздуха Наиболее эффективно пчёлы могут удалять влагу из организма при температурах 26330С
Для удаления воды из организма пчелы в центре клуба необходимо чтобы пространство вокруг неё было достаточно свободным В этом случае обеспечивается приток к пчеле воздуха не перегруженного собственной выдыхаемой влагой Возможно этим и объясняется рыхлая структура центра клуба
Наиболее интенсивное удаление воды происходит при активном вентилировании когда выделение тепловой энергии вследствие работы грудных мышц максимально и влажный воздух быстро удаляется от пчелы Массовое вентилирование можно наблюдать при плохой зимовке когда пчёлам приходится удалять много воды
При неблагополучной зимовке число пчёл которые могут находиться в оболочке и проявлять минимальную активность накапливать воду незначительно и большинство пчёл выделяет тепло пытаясь избавиться от излишков воды В этом случае оболочка как правило тонкая а большинство особей находятся в активном состоянии
Таким образом существует определённое совпадение между реальным поведением пчёл поведением согласно нашим рассуждениям обеспечивающим эффективное удаление воды из тела пчёл
В некоторой степени это объясняет отсутствие жёсткой зависимости между размерами клуба и внешней температурой и постепенное увеличение объёма клуба в ходе зимовки С течением зимовки количество воды в теле пчёл постепенно увеличивается и уменьшается число особей находящихся в оболочке в состоянии покоя В центре же клуба вследствие этого процесса увеличивается выделение тепловой энергии и следовательно температуры Объём клуба растёт так как растёт высокотемпературная зона с рыхлой структурой и уменьшается число пчёл находящихся в ячейках и в оболочке в состоянии покоя Увеличение каловой нагрузки особей к концу зимовки приводит к сжатию воздушных мешков и интенсивная прокачка воздуха через организм пчелы затрудняется поэтому для удаления того же количества воды приходится поддерживать высокую температуру тела
Из приведённого объяснения процессов протекающих в зимнем клубе следует что для улучшения зимовки пчёл необходимо в первую очередь создать условия облегчающие пчёлам удаление воды из организма Это будет способствовать уменьшению активности семьи зависящей от содержания воды в теле отдельных особей оптимальной структуре клуба с толстой оболочкой и более позднему появлению расплода
Теоретическое рассмотрение водного обмена пчёл в зимнем клубе показывает что необходимость удаления метаболической воды из организма пчёл может определять их поведение зимой количество выделяемого ими тепла и следовательно весь ход зимовки АКомиссар
Сырость в ульях главная причина неудовлетворительной зимовки В основе естественной приточновытяжной вентиляции в том числе и вентиляции ульев находится так называемый изобарический процесс в газах закон ГейЛюссака Для вытеснения ульевого воздуха через верхний леток и продушину необходимо чтобы температура в улье была выше внешней Если такое превышение не обеспечено то улей практически не будет вентилироваться в нём будет сыро Надеяться на диффузию нет оснований так как этот процесс протекает очень медленно и избыточные водяные пары успевают превратиться внутри улья в воду не достигнув внешней среды Для эффективной вентиляции улья необходимо создать воздушный поток от нижнего летка к внешней среде через верхний леток и продушину
Многолетние наблюдения за микроклиматом зимовников подсказали что чем больше разница температур внутреннего и внешнего воздуха тем сильнее действует вентиляция В сильные морозы она действует особенно интенсивно а в тёплое время в оттепели значительно ослабевает То же происходит и с вентиляцией ульев Движение воздуха в улье неизбежно однако скорость его видимо очень мала например из продушины воздух выходит настолько медленно что он не всегда способен увлечь поднесённую к предполагаемой струе легчайшую шёлковую нить Проходная площадь верхнего летка и продушины в этом опыте была в 50 раз меньше свободного от пчёл суммарного межрамочного пространства через которое протекает воздух в улье Поэтому сквозняки в улье нужно считать домыслом пчеловодов
В современном пчеловодстве оперируют словами слабая умеренная сильная вентиляция пчелиного гнезда причём мнимым мерилом её интенсивности служат размеры вентиляционных отверстий При этом не учитывают что кроме размеров вентиляционных отверстий на интенсивность вентиляции улья существенно влияет и давление вытесняющее из него тёплый воздух которое зависит в основном от перепада температур
В предельно холодном улье перепад температур равен нулю вентиляция действует слабее чем в тёплых при равном гидравлическом сопротивлении вентиляционных отверстий
По мере понижения внешней температуры перепад повышается и усиливается воздухообмен в гнёздах Во время сильных морозов перепад температур может достигать 300С и более так значительно может подогреваться входящий в улей воздух По мере же повышения внешней температуры перепад снижается и тем больше чем слабее термическая защита гнезда Температура в гнезде становится близкой к внешней и его вентиляция ослабевает или полностью приостанавливается
Жизненные условия семей живущих на воле в тонкостенных неутеплённых ульях ухудшаются не в сухие морозные дни а осенью во время продолжительных оттепелей среди зимы и ранней весной когда относительная влажность атмосферного воздуха велика а его температура близка к температуре в улье за пределами клуба Если пчёлы зимуют в зимовниках холодных помещениях павильонах или на воле в тонкостенных и неутеплённых ульях то им опасна продолжительная внешняя температура от 2 до 80С Перепад температур при этом близок к нулю вентиляция ослабевает особенно если закрывают нижние летки В ульях неизбежно образуется сырость
При повышении температуры вне улья пчёлы меньше теряют тепла поэтому перепад снижается уменьшается и интенсивность вентиляции Кроме того его снижению способствует потеря тепла через ограждение слабо утеплённого гнезда Отсюда следует что для поддержания вентиляции при положительной температуре зимовника пчелиные гнёзда необходимо в достаточной мере утеплять или же значительно оголять со стороны дна и потолка
При зимовке пчёл под снегом и в зимовниках просветы верхних вентиляционных отверстий должны быть в 2 раза больше чем в ульях под открытым небом Проходная площадь нижнего летка должна быть не менее чем в 15 раза больше суммарной площади продушины и верхнего летка
Я оставляю в гнезде после формирования клуба только сотовые рамки покрытые пчёлами При зимовке под открытым небом в Подмосковье просвет верхнего летка определяется нормой 05квсм на каждую улочку занятую пчёлами просвет продушины 04квсм Эти нормы обеспечивают сухость гнезда при любом подрамочном пространстве Утечку воздуха из улья кроме как из этих отверстий по возможности не допускаю
Пропускная способность применяемых в пчеловодстве воздухопроницаемых подушек и матов не может быть стабильной так как зависит от многих трудно контролируемых факторов площади подушки её толщины плотности ткани наволочки структуры наполнителя и тд Кроме того если чердак улья пространство между утеплением и крышей не продувается то подушка отсыревает портится и значительно ухудшаются её термоизоляционные свойства Об эффективности вентиляции судят по крыше По внутренней стороне крыши можно безошибочно определить вентиляцию улья сыро в нём или сухо Открыв или чуть приподняв крышу увидите сухая она или сырая Возможно на ней скопился иней Если крыша сухая значит вентиляция улья хорошая Выходящие пары сразу уходят изпод неё Но если она хотя бы чуть вспотела не говоря уж о сырости на ней значит водяные пары не успевают выходить наружу и в улье накапливается избыточная влага Следует немедленно открыть больше окна или подложить планки под края крыши
Особенно полезно проследить за вентиляцией улья в морозные дни когда пчёлы больше выделяют паров
Между утеплением и крышей должно быть свободное пространство где бы циркулировал воздух Небольшие пропилы в крышах не обеспечивают хорошей вентиляции
Многие пчеловоды считают что для предупреждения сырости в ульях необходимо оставлять на зиму больше рамок чем их способны покрыть пчёлы те создавать просторные гнёзда Однако сырости не подвергается компактное в меру утеплённое и достаточно вентилируемое гнездо ААгафонов
Конвекция в улье возникает и поддерживается за счёт вырабатываемого пчёлами тепла Действие же холодного воздуха поступающего через нижний леток сводится к выталкиванию вверх нагретого пчёлами согласно закону Архимеда Так в результате разности в плотностях нагретого и холодного воздуха возникают конвекционные токи
Столб воздуха находящийся внутри клуба нагревается быстрее чем окружающий его воздух Нагревшись обогатившись водяными парами и углекислым газом и сделавшись легче внутренний воздух выталкивается вверх не нагретым более тяжёлым поступающим снизу через разряженную нижнюю часть клуба Таким образом устанавливается постоянное течение воздуха снизу вверх непрерывно отводящее продукты метаболизма пчёл и приносящее свежий воздух При этом корка клуба играет ту же роль что и ламповое стекло в керосиновой лампе или
