Древовидный · [ Стандартный ] · Линейный Вентиляция улья зимой, Воздухообмен - важный элемент зимовки

[В.Г.]

Вентиляция улья зимой

Представим: полый шарообразный сосуд с отверстиями снизу и сверху мгновенно помещён в воду. Понятно, что более плотная и тяжёлая вода будет входить в нижнее отверстие и вытеснять менее плотный воздух. Рис. 1.

Аналoгичная картина с клубом в улье. Температура в клубе выше, чем вокруг него, плотность воздуха внутри меньше, чем снаружи, и потому холодный воздух вытесняет тёплый. Вследствие этого к пчёлам поступает кислород, а из клуба выносятся пары метаболической воды и углекислый газ. Охладившись под потолком и под давлением непрерывно выходящего из клуба потока, использованный воздух опускается вдоль стенок вниз, где вновь подсасывается внутрь клуба. Рис. 2.Но в отличие от сосуда в воде, в улье этот процесс повторяется снова и снова.
Однако со временем будет нарастать влажность и концентрация СО2, пчёлы израсходуют кислород и задохнутся. Чтобы этого не случилось, и нужна постоянная замена воздуха в улье, т.е. вентиляция.

Чаще всего для входа и выхода воздухообменных потоков используются летки. (Рис. 3)Высокое подрамочное пространство исключает непосредственный контакт клуба с входящим уличным воздухом. Т.к. в улье обычно температура несколько выше, чем на улице, то наружный воздух, как более холодный и тяжёлый, растекается по дну и оказывается снизу, под ульевым воздухом. Когда под рамками 1-2см, воздух с улицы в начале зимовки нaпрямую поступает в клуб.
Примечательно, что независимо от расположения летков и вентиляционных отверстий, воздух в клуб поступает только снизу, поскольку в этом месте снаружи клуба давление наибольшее, а внутри - наибольшее разрежение. Для входа свежего воздуха и выхода использованного в клубe существуют разрыхления снизу и сверху.
Воздухообмен сквозь боковые поверхности клуба незначителен из-за плотной корки. Толщина и плотность корки делают также несущественным воздухообмен за счёт диффузии.

Движение воздуха сквозь гнездо определяется мощностью клуба, а это величина конечная и небольшая, поэтому опасаться избыточной вентиляции нет оснований. Излишним может быть только принудительный воздухообмен (ветер, следствие электрообогрева). У естественной вентиляции всего две градации – достаточная и недостаточная.

Вентиляция не может быть только приточной или только вытяжной: вытяжка не может существовать без притока и наоборот, и потому любая вентиляция - приточно-вытяжная.
Все её разновидности укладываются в одну из трёх схем:
1. Снизу – вверх (нижний леток – гнездо – верхний леток или проём сверху или воздухопроницаемое верхнее утепление) (Рис. 3).
Чтобы влагa, содержащaяся в воздухе, покидающем гнездо, удалялась из улья, а не конденсировалась в подкрышном пространстве, оно должно иметь вентиляционные отверстия, лучше щелевые, во всех четырёх стенках подкрышника по 30 см.кв. каждое. Крыша не должна лежать на верхнем утеплении, в зимовнике лучше обойтись без неё.
Нисходящая линия слева на рис. 3 показывает потоки, возникающие при недостаточной вентиляции. Следствием бывает повышенная влажность, закисание мёда, наледь по углам, плесень на свободных от пчёл рамках и т.п.

2. Сверху – вверх (верхний леток – гнездо – верхний леток или продушина сверху или проницаемое верхнее утепление.)
Когда открыт один верхний леток, поступающий в улей наружный воздух и тот, что выходит из клуба, направлены навстречу друг другу, вследствие чего к пчёлам попадает часть уже использованного клубом воздуха, а вместе с ним возвращается и часть тепла. Этим клуб в какой-то степени изолируется от холодного воздуха на дне. (Рис. 4.)Из-за разного рода неплотностей снизу улья (щели, неплотно закрытый нижний леток и т.п.), частично осуществляется и воздухообмен по схеме 1.
Если открыт верхний леток и отогнут холстик сзади, то по мере продвижения клуба к задней стенке вход и выход могут поменяться местами. (Рис. 4-5) 3.

3.Снизу – вниз (широкий нижний леток или окошко в дне – гнездо – нижний леток или окошко в дне). Эта схема осуществима при зимовке на воле в гнезде с герметичным верхом, например, накрытым плёнкой, и полностью открытым нижним летком, который является одновременно входным и выходным отверстием воздухообмена. Для этой схемы (она ещё именуется тёплым куполом, или колоколом) характернo, как и в схеме 2, повторное поступление к пчёлам части использованного воздуха. Т.к. здесь воздух из клуба уходит наружу не напрямую, а по пути вниз отдаёт тепло стенкам, тёплый купол обладает некоторым преимуществом в сохранении тепла в гнезде.

Если верх гнезда неполностью герметичен, то в какой-то мере присутствует и воздухообмен первой схемы. Когда в дне имеется окошко (Рис. 6) летки можно закрыть. Чтобы входной и выходной потоки не тормозили друг друга, окно не должно быть меньше 30х30см. Для защиты окна от ветра следует подставить под улей пустой магазин.
Какой схеме отдать предпочтение? Основная потеря тепла клубом – это нагрев проходящего сквозь него воздуха. Т.к. движущая сила вентиляции в разных вариантах воздухообмена определяется мощностью клуба, т.е. одна и та же, а в чистом виде описанные варианты встречаются редко, то и количество воздуха, проходящеe сквозь гнездо при разных схемах естественной вентиляции одинаково, и по теплопотерям они не на много отличаются. Поэтому нет большой разницы, что и где открывать на зиму, важно, чтобы открытое обеспечивало достаточный воздухообмен с улицей. Действительно, как показывает практика, семьи зимуют почти одинаково что с одними верхними летками, что с одними нижними, с нижними и верхними, с окном в дне и т.д. Например, безразлично, открыто в дне окошко 30 х 30см или леток 45 х 1,5см. Их площадь превосходит минимально допустимую величину и обеспечивает воздухообмен в широком диапазоне наружных температур. При наличии колодцев по бокам гнезда можно зимовать и с закрытыми летками. «Пчеловодство» № 10, 2011, http://www.pchelovod.info/index.php?showtopic=76448#

Увеличение площади летков выше какого-то минимального значения (0,5-1см.кв на улочку) к росту объёма входящего в улей воздуха не приводит, и всего лишь снижает скорость потоков в самих летках.
Поэтому скрупулёзное высчитывание просвета летков не обязательно. При наличии заградителя от ветра их можно оставлять на зиму открытым полностью.
Независимо от выбора схемы воздухообмена, объём гнезда должен соответствовать силе семьи. Иначе возникают застойные зоны, где возможно накопление сырости, образование наледи, плесневение рамок и т.д.
Вариант с отгибанием холстика у передней или задней стенки в схемах 1 и 2 нередко вызывает у пчеловодов понятие «сквозняк», «избыточная» («чрезмерная») вентиляция и опасение излишне охладить гнездо. Примечательно, открыть верхний леток – не стрaшно, а продушину сверху – боязно. Опасение напрасное. Скорость этих потоков мизерная: несложный расчёт показывает, что при допущении прохождения сквозь клуб диаметром 20см 500л воздуха в сутки, это примерно в пять раз больше необходимого, его скорость составит всего 0,2 мм в сек. При этом воздух в улье в течение суток обновляется несколько раз. (Именно из-за низкой подвижности воздух увеличенного подрамочного пространства можно считать утеплителем). “Отцедить” тепло, выходящее из клуба, от паров воды и СО2 невозможно, удаляются они только вместе. Поскольку основная потеря тепла клубом - нагрев проходящего сквозь него воздуха, а его количество примерно одинаково при всех схемах, то и потери тепла не отличаются.

Когда пчёлы зимуют в помещении с температурой выше нуля, а летки выведены на улицу, то, вследствие существенной разницы в плотностях воздуха в улье и за пределами помещения, идёт интенсивный воздухообмен, нередко снижающий влажность в гнезде настолько, что возникает необходимость давать пчёлам воду. Это случай избыточной вентиляции, и определяется она не только энергией клуба, но и мощностью нагревателей. Чтобы снизить интенсивность вентиляции и не тратить бесполезно энергию на нагрев поступающего в ульи наружного воздуха, летки должны находиться внутри помещения. По этой же причине при зимовке под снегом или в кожухах не стоит оборудовать летки разного рода коридорами для сообщения с наружным воздухом. Леток лучше оставлять внутри снеговой обсыпки или кожуха.
На естественный воздухообмен может накладываться эпизодическая активная вентиляция самими пчёлами, обычно в оттепели, когда при недостаточных просветах вентиляционных отверстий в гнезде накапливается СО2 и повышается влажность. Направление продувки произвольное, т.к. главное – проветрить гнездо.

Итак:
1.Задачи вентиляции: доставка пчёлам кислорода и удаление паров метаболической воды и СО2.
2.Причина воздухообмена улья зимой – разность температур вне и внутри, определяемая энергией клуба.
3.Вентиляция это воздухообмен, проветривание, нет у неё ни верха, ни низа, ни права, ни лева, она не бывает ни верхней, ни нижней, ни задней, ни боковой и т.д. Название определяется направлением основных воздушных потоков внутри улья, от входа наружного воздуха – сквозь гнездо - к выходу за пределы улья.

4.Практические варианты вентиляции сводятся к трём схемам: снизу - вверх, сверху – вверх, снизу – вниз. Нередко встречаются их сочетания. Деление условно, поскольку при любой схеме вентиляции направление воздухообменных потоков внутри клуба одно и то же - снизу- вверх.

[Пчеловод из России]

Статью написал далеко не физик. Слишком много грубейших ошибок.
Рис. 1. В расчет следует брать давление, но не плотность.
Аналогия - попытка продолжить сходство несход­ного.
Рис. 2. Описание содержит ряд упущение. Например, упущено парциальное давление. Его свойства приписаны другим физическим явлениям.

пчёлы израсходуют кислород и задохнутся

Глупость редкая. Если бы улей был консервной банкой, то да, такое возможно. Но улей пористый. Ближе к вечеру я нарисую картинку и опишу процессы.

снаружи клуба давление наибольшее, а внутри - наибольшее разрежение

Атмосферное давление внутри улья и снаружи везде одинаково.

Воздухообмен сквозь боковые поверхности клуба незначителен из-за плотной корки. Толщина и плотность корки делают также несущественным воздухообмен за счёт диффузии.

Опять же, глупость крайне редкая. Годна только для околонаучного журнала "Пчеловодство" в рубрику "Точка зрения".
Дальше идет оперирование ошибочными исходными данными.

Сообщение отредактировал Пчеловод из России - Воскресенье, 03 Ноября 2019, 7:28

[Исидор]

Практические варианты вентиляции сводятся к трём схемам: снизу - вверх, сверху – вверх, снизу – вниз. Нередко встречаются их сочетания. Деление условно, поскольку при любой схеме вентиляции направление воздухообменных потоков внутри клуба одно и то же - снизу- вверх.

В.Г. Может быть Вам следовало бы просто сфоткать улей изнутри и показать то, что у Вас на самом деле с вентиляцией... Было бы наглядно и не надо было бы мучить "клаву", извлекая из компа массу БУКОВ, смысл которых не помещается в элементарные физические законы.

[старатель]

Почему то всегда вопрос ставится: вентиляция улья.Интнресно,если попросить рассказать о вентиляции клуба пчёл, авторы таких статей чем то дополнят свои выкладки?

[старатель]

2.Причина воздухообмена улья зимой – разность температур вне и внутри, определяемая энергией клуба.

Раскройте употреблённое понятие: энергия клуба.
Пока же не понятно из статьи, вентиляция улья с пчёлами и с горячим кирпичом одинаковая или разная.

2.Причина воздухообмена улья зимой – разность температур вне и внутри, определяемая энергией клуба.

И ветер на улице ,надо было добавить.

[В.Г.]

Раскройте употреблённое понятие: энергия клуба.
Пока же не понятно из статьи, вентиляция улья с пчёлами и с горячим кирпичом одинаковая или разная.

Энергия клуба - тепло, производимое пчёлами.
Сравнить кирпич с пчёлами - такой задачи я не ставил.
Кирпич, хоть и тёплый - предмет неодушевлённый, воздухонепроницаем, ничего не потребляет и ничего не выделяет. Но в какой-то мере может послужить моделированию потоков в улье.

И ветер на улице ,надо было добавить.

Пожалуй. Несмотря на разного рода защиту, ветер может давать существенную прибавку к естественному воздухообмену гнезда.

[Исидор]

Несмотря на разного рода защиту, ветер может давать существенную прибавку к естественному воздухообмену гнезда.

В.Г. Выдумщик, в хорошем понимании этого слова, Цебро, в своё время показал придуманную им верандочку, которая защищает круглый леток от ветра в улей. Этот "дивайс" никогда не забивается подмором, но помогает семье выжить при обледенении донного летка зимой. Это

[старатель]

В.Г. , это ваша статья или чья то? Просто думаю, к кому адресовать вопросы и обсуждение.

[В.Г.]

В.Г. , это ваша статья или чья то?

Моя. "Пчеловодство" № 8, 2013.

[Николай]

Цитата(старатель @ Воскресенье, 03 Ноября 2019, 13:57)В.Г. , это ваша статья или чья то?Моя. "Пчеловодство" № 8, 2013.

покритикуйте пожалуйста мою статью . http://uleinikolai.blogspot.com/
И мое представление, что всякий иней в карманах, продушинах и щелях у задней стенки то есть внутри улья иней это зло.
Хотя я понимаю что в подмосковье оттепели гораздо реже чем у нас но все равно иней это со временем вода и сырые стенки и подушки внутри улья

[В.Г.]

покритикуйте пожалуйста мою статью . http://uleinikolai.blogspot.com/

Если речь идёт о заметке в несколько предложений, то критиковать там нечего, всё правильно: если весной в улье сыро, значит, зимой вентиляция была недостаточной.

Бывает, что пчеловод подготовил гнездо к зимовке, но выпустил из виду вентиляцию подкрышного пространства. Когда в каждой стороне подкрышника вентиляционная щель в 30-40 см.кв., проблем с сыростью обычно не бывает.

А сайт привлекательный - всего понемножку.

[старатель]

И мое представление, что всякий иней в карманах, продушинах и щелях у задней стенки то есть внутри улья иней это зло.

Ты не обозначил, для кого считаешь злом,т.к. есть улей деревянный и есть пчёлы в нём.
Несомненно, для дерева сырость это зло.Для пчёл испаряющийся иней злом не будет.Он был, но растаял и удалился из улья.Ну какое тут зло.Иней в карманах такое же зло, как мороз и снег на бортом улья,т.е .вне пчёл.
Не знаю , надо ли каждый раз ставит

[ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ_ПЧЕЛОВОД]

плотность воздуха внутри меньше, чем снаружи, и потому холодный воздух вытесняет тёплый.

Ничего он не вытесняет. Пчёлы сжимаются в плотный клуб. Причём корка клуба фактически не выпускает тепло вверх и строны. В результате чего тепло с углекислым газом направляется сокращением мышц пчёл в низ клуба. И плотность нагретого воздуха всяко выше, чем холодного.

[Николай]

Ты не обозначил, для кого считаешь злом,т.к. есть улей деревянный и есть пчёлы в нём. Несомненно, для дерева сырость это зло.Для пчёл  испаряющийся иней злом не будет.Он был, но растаял и удалился  из улья.Ну какое тут зло.Иней в карманах такое же зло, как мороз и снег на бортом улья,т.е .вне пчёл.

Понимаешь, как начинал пчеловодить то все никак не мог понять весной почему мокрая подушка-вроде крыша идеально целая, почему мокрая крайняя рамка и диафрагма-ну словно их кто водой регулярно обливал. Бывало диафрагму можно было выдрать только монтировкой так она разбухала от влаги словно её пару месяцев ванной замачивали. Тогда я еще был пчеловод старой закалки- зимой возле ульев если пройти то только на цыпочках , а уж под крышку заглянуть так это убить за это мало
А после как то заглянул при морозике градусов 15 и понял что за вода чудесным образом появляется в улье. Густой иней у каждой малейшей щелки в утеплении залежи инея по стенке улья поднимаются на крышу и все это внутри улья. У нас за зиму может 15 или 20 оттепелей и вот представь пусть в этом инее стакан воды . 15 раз оттает и опять намерзнет и вот тебе 15 стаканов воды внутри улья Подушку хоть выжимай. После этого стараюсь никаких щелей внутри улья. Если подушка не плотно то какой ветоши кину на щель, влага пусть через верхний леток на улицу уходит а не сырость внутри улья создает. При сильном морозе верхний леток зарастает инеем и вентиляция идет только через нижний то есть резко замедляется. Чуть потеплеет и вентиляция сама резко усилится Вот и получается что зимую с открытыми летками и верхним и нижним и не боюсь избыточной вентиляции.
Сейчас у нас модно совсем без утеплений зимовать даже без холстика но я на такое не решаюсь , вообще не представляю куда там иней девается? Может при такой сумасшедшей вентиляции и иней не может образовываться сразу испаряется с твердого состояния в газообразное тем более что он по всему верху улья распределяетс я а не возле щели.
Короче мне кажется абсурд, но люди зимуют и хвалят. Правда сдается мне, я отводки раньше их продаю Думаю энергозатраты у пчел при холодной зимовке выше и после это отражается на весеннем старте.


старатель
Есть серьезные работы ученых на русском языке-доказывающие что продолжительность жизни зимних пчел находится в обратной зависимости от влажности в улье. Чем выше влажность тем меньше живут пчелы. Я имею ввиду на воле. В зимовнике есть оптимальная влажность за которой следить обязан пчеловод.

[Пчеловод из России]

P1 - давление окружающей среды, например, атмосферное.
P2 - давление газа внутри сосуда.
P3 - давление жидкости.

Рис. 1

На первом рисунке изображен воздухонепроницаемый сосуд, допустим, стеклянный стакан, который опущен в воду вверх дном. Давление P2 и P3 находятся в уравновешенном состоянии. Воздух не выходит и не заходит в сосуд.

Рис. 2

На втором рисунке, в этом воздухонепроницаемом сосуде, включили нагреватель и газ внутри сосуда начал нагреваться. Так как объем сосуда неизменный, то согласно законам физики давление в нем начинает расти. Чтобы давление P2 и P3 было в равновесии, необходимо, чтобы объем газ внутри сосуда увеличился. Из-за того, что давление P3 ниже, чем P2, газ расширяется и выходит из сосуда в виде пузырей.

Рис. 3

Рисунок третий. При достижения равновесия, когда отдаваемая нагревателем теплота станет равноценной теплоте, отдаваемой сосудом окружающей среде, температура внутри сосуда станет постоянной и выход пузырей прекратится.

----------------------------------------------------------------

Теперь заменим воздухонепроницаемый сосуд на пористый, воздухопроницаемый, например, керамический (рисунок четвертый).
Рис. 4


Предположим, что в начале давление P2 и P3 равнозначны, а P1 меньше, чем P2. Так как стенки воздухопроницаемые, то газ внутри сосуда начнет выходить через поры, чтобы уравновесить P1, P2 и P3. При этом объем сосуда может измениться (рисунок пятый).
Рис. 5


Как и в опыте с воздухонепроницаемым сосудом включим нагреватель (рисунок шестой). И снова мы увидим пузыри. Пройдет время, температура внутри сосуда станет постоянной, но выделение пузырей не прекратиться.
Рис. 6


Причина такого явления в следующем. Температура окружающей среды ниже, чем в пористом сосуде. Давление же P1 и P2 практически одинаково (немного выше из-за погружения в воду). Через поры в стенках сосуда происходит непрерывный обмен молекулами, только вот потоки молекул через эти поры неодинаковы. Поток молекул больше оттуда, где температура ниже, то есть, снаружи вовнутрь, через стенки. Попадая вовнутрь сосуда, газ расширяется и избыток выделяется в виде пузырей.

----------------------------------------------------------------

Данный опыт также применим в отношении улья и клуба пчел. Если для вас это неприемлемо - моей вины в том нет и физические процессы от этого не изменятся.

----------------------------------------------------------------

Теперь о том, почему воздух внутри улья движется вниз вдоль стенок. Причина банально простая. Воздух соприкасается с более холодными стенками улья отдает им свое тепло и, согласно законам физики, становится тяжелее. Далее работает закон Архимеда и воздух начинает движение вниз.

Что же касаемо клуба пчел, то он по сути является нагревателем. Воздух, попадая в клуб, нагревается, расширяется и так как он легче холодного воздуха, начинает подниматься вверх. Не вбок, не вниз, а исключительно вверх.
Таким образом, воздух непрерывно циркулирует через клуб пчел снизу вверх. Только циркуляция эта очень медленная.