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.