Обогрев пчелиных ульев весной. Технология обогрева ульев

Оставлен Евгений Бортник Пнд, 01/09/2012 - 00:38

   Проблеме электрического обогрева пчелосемей посвящено достаточно много публикаций. Если просмотреть библиографию журнала Пчеловодство, то можно обнаружить интересные материалы, посвященные этой теме. Особенности восточносибирского климатического пояса принудили автора к поискам собственного решения проблемы противостояния морозам на ранней стадии развития пчел, после выставления из зимовника. На протяжении более десяти лет с разным успехом были исследованы разные типы обогревателей, разных конструкций, на разные напряжения и мощности. В итоге были достигнуты некоторые успехи, позволившие в последние годы стабильно получать неплохой медосбор при неблагоприятных погодных условиях.

    Дождливые и холодные летние месяцы 2010 и 2011 годов не позволили получить значительное количество июльского меда. Однако стимулирование интенсивного развития семей в апреле-мае позволило своевременно наращивать массу большинства семей и впервые за 20 лет получить майский мед для коммерческого применения. Примечательно, что даже при раннем выходе пчел из зимовья и крепких ночных морозах ни в одной семье не было замечено каменного расплода. А противоклещевые мероприятия показали весьма незначительное количество клеща Варроа. Принимая все возможные возражения пчеловодов-практиков и сомнения пчеловодов-любителей по поводу неоднозначности электрообогрева пчел, смею утверждать, что вопрос о его необходимости и эффективности для меня закрыт навсегда. Обогреву быть! Другое дело - соблюдение меры.

   Ниже показаны фотографии, иллюстрирующие производство обогревательных устройств. Набор комплектующих показан на первых двух фотографиях, а на третьей представлена уже изготовленная партия из девяти фальш-доньев.

View larger image View larger image View larger image Опуская детальный анализ процесса теплопередачи и распределения температурных полей следует кратко сформулировать основные требования к электрообогреву пчел в условиях стационарного расположения пасеки в пределах населенного пункта или загородного участка с возможностью подключения к бытовой распределительной сети напряжением 220 вольт. Ниже перечислены требования, обеспеченные авторским комплектом электрооборудования, используемым на стационарной пасеке.

   Требование безопасности принуждает к применению напряжений, уровень которых относят к безопасным, по условиям поражения человека электрическим током. Выбор конкретного уровня напряжения требует технико-экономического обоснования, зависит от количества ульев, имеющегося в хозяйстве запаса условно "бесплатного" электрооборудования.

     Следствием требования безопасности является категорически неприемлемое размещение электрообогревателя внутри улья, там где расположен легковоспламеняющийся воск. Кроме того, электрические контакты должны быть надежными, изоляция хорошей, размещение и крепление проводов удобным, прочным и недоступным для обрыва или короткого замыкания, например как у автомобиля. Все присоединения только через стандартные электрические разъемы.

   Требование надежности предопределяет долговременное и беспрерывное подведение достаточной мощности к каждому улью. Здесь необходимо учитывать надежность нагревательных элементов, разъемов, электропроводов и источника питания. Да, собственно и надежность всей системы электроснабжения также немаловажна.

   Требование экономичности и дешевизны совершенно очевидно сопряжено с другим требованием – применения унифицированного оборудования и также наводит на размышления об экономической эффективности проекта под названием Пчеловодство.

   Требование простоты в эксплуатации и небольшой трудоемкости, как монтажа, так и демонтажа по окончании применения комплекса электрооборудования заставляет разработать такую систему, в которой максимально ограничена возможность ошибочного, или неправильного умышленного подключения.

    Электрообогреватели выполнены в виде сравнительно тонких фальш-доньев, изготовленных из сухой древесины, устанавливаемых дополнительно, между лавкой и основным дном. На доньях-обогревателях смонтированы унифицированные тепловые электрические нагреватели (ТЭН), штепсельными разъемами (розетками) и индикаторами включения. Присоединение фальш-доньев к сети выполнено магистральными проводами, с отводами в виде штепсельных вилок.

    На некоторых сайтах приходится встречать информацию о применении обогревателей для пчёл, которые заталкивают в улей через леток и подключают проводочками. Вот про такие конструкции мой родитель в свое время  говорил вполне однозначно:  "Это обыкновенный онанизм". Учитывая опыт повседневной работы на пасеке, вынужден с ним согласиться, хотя эта его чрезмерная простота и прямота может кому-то и не понравиться. Рекламируя такие конструктивные решения горе изобретатели просто вводят неопытных пчеловодов в заблуждение. Приобретение таких обогревателей обыкновенная трата денег. Продайте таким рационализаторам самим пару ТЭН, подключенных в розетку, и пусть возьмут их с собой под одеяло. А еще смешнее (или трагичнее) будет выглядеть ситуация с дымящимися ульями, воск кстати горит отлично (запаситесь огнетушителем). Ведь при коротком замыкании даже на 12 вольтах сгорают автомобили. Поэтому никаких проводов и обогревателей вовнутрь улья толкать не следует. Видимо такое решение может понравиться лишь скупердяям и мечтателям, ну или тем, кто предпочитает автомобиль Москвич 412, новой Тойоте. Ну да ладно, флаг им в руки, правильность решений покажет время.   

   На этом сайте есть еще статьи по обогреву. В них убедительно показано, что размещение обогревателя внутри улья - тупик. Такое устройство никогда не будет сертифицировано государством, в частности по причине пожароопасности. Все провода следует присоединять только через разъемы. А любые болтающиеся провода - сопли, чреваты коротким замыканием. Следовательно установка разъема на улей усложняет конструкцию. И еще одно соображение, крайне очевидное: Любой обогреватель внутри улья будет загажен пчелами. А отходы жизнедеятельности и прополис - будут подгорать и вонять. Вывод очевиден, установка внутренних обогревателей - глупость, трата денег и занятие для дилетантов.

    Источник питания, показанный на фотографиях, предусматривает возможность ручного регулирования подводимой мощности на переменном токе. Первоначально был испытан и отработан маломощный вариант. Затем был изготовлен источник с трансформатором, мощностью около 2 кВт. Следует отметить, что наращивание мощности источника питания легко выполнить, располагая запасом однотипных трансформаторов. Вторичные обмотки включают параллельно, последовательно или параллельно-последовательно, в зависимости от выбранного рабочего напряжения. Важно использовать готовые унифицированные трансформаторы и не заниматься трудоемкой процедурой их перемотки. Однако возможно установить вовнутрь корпуса и один мощный трансформатор.

   Фотография мощного регулируемого источника переменного напряжения для электрообогрева ульев здесь показана. Ниже показаны силовые понижающие трансформаторы, которые установлены в одном из вариантов источника питания и модули регуляторов напряжения. Это простейшие устройства на тиристорах или симисторах. Наличие радиатора охлаждения обязательно, токи весьма сущестенные и могут достигать 50 ампер.

 На фотографии ниже показаны обыкновенные типовые трансформаторы на 12 вольт. Такие устройства вполне пригодны для изготовления источника питания. Схема включения зависит от мощности нагревательных элементов и количества обогреваемых ульев. При большом числе ульев приходится повышать напряжение, включая вторичные обмотки последовательно. Количество нагревательных элементов в днище можно изменять ориентируясь на качество доньев конкретных ульев пасечника.

Если пчелы выставлены рано утром, то электропровода, также как и источник питания можно подключить ближе к вечеру. Качество изоляции должно обеспечить надежность электроснабжения даже если магистральные провода приходится прокладывать в снегу. Стандартных ПХВ изолированных проводов оказывается достаточно, поскольку напряжение питания невысокое. Сами фальш-донья, с обогревателями плоской конструкции можно и не убирать до осени, если суммарная высота корпусов с магазинами  приемлема по условиям удобства работы с пчелами.

 Весной, вынося ульи из омшаника, сразу устанавливают их на лавки, на которые предварительно размещены комплекты электрообогревателей. Учитывая наличие в корпусе на дне подмора, отходов жизнедеятельности пчел за полгода, болезнетворных микроорганизмов и мусора, можно рекомендовать немедленную замену доньев. Необходимо иметь полный комплект унифицированных доньев, или хотя бы несколько штук. Дополнительный комплект доньев позволяет избежать суеты и разнести подготовительную работу и вынос ульев во времени.  Донья делают из сухой древесины, а конструкция доньев должна обеспечивать безвредность при нагреве, равномерность прогрева, сравнительно неплохую теплопроводность и небольшую тепловую инерцию, поскольку тепловая подушка образуется в замкнутом пространстве, непосредственно под дном улья. Именно замкнутое пространство способствует экономичности тепловыделения. И не следует думать, что нагревательные элементы раскаляются докрасна. Утверждения про сжигание кислорода полная чушь. Температура воздушной подушки под днищем не превышает 60-80 градусов Цельсия.

  На пасеке среди остальных, иногда устанавливают, подключенный к обогревателю контрольный улей, с рамками и стандартным утеплением. Внутри улья, на дне размещают термометр. В отсутствии пчел температурный перепад, обеспечиваемый разработанным комплектом электрообогревателей, может составлять от 10 до 30 градусов. Конкретное значение температурного градиента выбирают руководствуясь погодой, качеством корпусов и доньев, качеством утепления пчел и другими факторами. Эксплуатация оборудования показала, что подобное простое устройство способно эффективно противостоять ночным заморозкам до –18 градусов по Цельсию. А практически приемлемым в большинстве случаев оказался режим, когда температура на дне контрольного улья ночью была на уровне 10-15 градусов. Для контроля температуры можно использовать и обыкновенный китайский цифровой термометр с выносным датчиком.

   У меня есть и другие инженерные решения для автоматического поддержания температуры. Наиболее продвинутые из них предусматривают установку в каждом обогревателе программируемого микроконтроллера. А мониторинг и управление режимом осуществляют по Wi-Fi с ноутбука, расположенного в теплом помещении. Контролировать состояние подобной, сравнительно сложной и умной системы возможно и удаленным доступом, находясь вообще вне пределов пасеки, например из города, посредством GSM-сети. Литературы по контроллерам, да и самого железа сейчас уже достаточно. Кстати, сказать, столкнувшись с другой проблемой, – малой длительностью автономной работы аккумулятора у ноутбука, при выходе в сеть через радиомодем, применил автомобильный инвертор. В розничной продаже появились компактные и надежные устройства, избавляющие от необходимости конструировать инвертор самостоятельно, хотя схемотехника инверторов достаточно хорошо рассмотрена в журнале Радио. А некоторые схемы приведены здесь на сайте.

   Недостаток времени и стоимость оборудования подсказывают избыточность микроконтроллерного подхода. Это особенно актуально, когда нужно все конструировать самому. В настоящее время соотношение цена/качество при самодеятельной реализации многих деревянных и железных проектов, в том числе и конструирования электроники, находится далеко за пределами здравого смысла. Кстати - всё показанное здесь оснащение можно легко приобрести у меня. Комплект фальш-доньев, источник питания и провода. Одно днище с обогревателем, разъемом и светодиодной матрицей стоит порядка 1500 рублей. И чем ближе к сезону обогрева, тем дороже. Источники питания от 4000 рублей. Медные провода тоже стоят денег. В эксплуатации в Красноярском крае находится до десяти комплектов моего оборудования. И уверяю вас - это оборудование используют отнюдь не самые глупые люди, и уж конечно не самые жадные.

8-962-070-78-92  Красноярск

     Ручное управление нагревом, либо простейшая автоматика на основе фотореле легко обеспечивают заданный тепловой режим внутри улья. Днем, глядя по погоде, подводимую мощность можно просто уменьшать, либо отключать электрообогрев вовсе. Безусловно, нужно обратить пристальное внимание на интенсивность развития пчелосемей в условиях их более комфортного существования. В конструкции доньев можно предусмотреть «холодный коридор» как описано в литературе, либо просто ограничивать электрообогрев в случаях ошибочного раннего лета пчел на сбор нектара. Особо деликатного отношения заслуживает вопрос продолжительности электрообогрева, поскольку чрезмерное затягивание его сроков в дальнейшем может привести к изнурительным противороевым мероприятиям.

                                                                       Евгений Бортник, март 2012