Дек, 2014
28

Подкормка при низкой внешней температуре

Опубликовал: Petr_MS

Подкормка при низкой внешней температуре

В моей практике был случай, когда подкормку пчел в зиму пришлось давать в поздние сроки. Из-за холодной погоды пчелы не стали забирать сироп. Нашел выход из сложившейся ситуации, разместив в ульях электрические обогреватели. Но не понятно было, какую мощность следовало установить, — ошибка в любую сторону могла привести к непредсказуемым результатам. И тогда я понял, что в пчеловодстве, как и в других науках (в космонавтике или в самолетостроении), без точного математического описания процесса не обойтись.

Проанализировал работы в пчеловодстве (особенно внимательно изучил работы наших корифеев: А.И.Касьянова, Е.К.Еськова, А.Ф.Рыбочкина), физике, математике и сделал вывод — проблема не так драматична, как это казалось с первого взгляда. Выяснил, что суммарную энергию при переработке нектара в мед можно разделить на следующие составляющие: теплота, которая расходуется на обогрев улья (проходит через его стенки); энергия, расходуемая на испарение лишней влаги из нектара; энергия, идущая на нагрев воздуха; энергия, выделяемая в результате расщепления сахарозы на фруктозу и глюкозу. Из этих суммарных составляющих необходимо было обязательно вычесть мощность минимального уровня энергообмена у пчел в осенне-летний период, который в среднем составляет для 1 кг пчел — 12 Вт, для 2 кг пчел — 32 Вт, для 3 кг пчел — 36 Вт и так далее.

Мощность, необходимую для обогрева улья, определял по формуле А.Ф.Рыбочкина (Регулирование микроклимата в улье. — Курск, 2006):

Р = k (32-Т),

где Р — теплопотери через стенку улья, Вт; k — теплотехническая характеристика типа улья (показывает мощность, которую нужно подать в улей, чтобы поднять температуру внутри на ГС); Т — температура наружного воздуха, °С. Теплотехническую характеристику определял опытным путем, она составила 2 Вт/град. Вычисленная по этой формуле мощность для температуры наружного воздуха 0°, 5°, 10°С и к=2 Вт/°С соответственно составила 64, 54 и 44 Вт.

Энергию на испарение лишней влаги из нектара определил, используя методику А.И.Касьянова. Автор привел следующие данные: на испарение 1 кг воды при температуре 30°С тратится 2428,6 кДж (580,5 ккал), допускается, что должно испариться 30% воды, а продолжительность созревания меда 5 суток, можно оценить суммарные энергозатраты семьи. Из этого получается, что при переработке ежесуточно 1,5 кг сиропа концентрацией 50% для испарения лишней влаги надо поддерживать мощность 15,2 Вт.

Данные для расчета энергии, необходимой для нагревания воздуха и химического расщепления сахарозы на глюкозу и фруктозу, искал в физических и химических справочниках. Выяснил, что для нагревания 1 кг воздуха на 1°С требуется затратить 29,2 кДж/ (кг • град) (Физический энциклопедический словарь. — М., 1984), следовательно, на весь объем воздуха необходимо поддерживать мощность при температуре наружного воздуха 0°, 5°, и 10°С соответственно 7, 6,2 и 5,4 Вт. Разница, как видим, невелика. Энергию для химического расщепления сахарозы вычислил, применяя закон Гесса, но она оказалась малой величиной, поэтому ее не учитывал.

Суммарная полученная мощность при температуре наружного воздуха 0°, 5° и 10°С с вычетом мощности минимального уровня энергообмена веществ для семьи массой 4 кг составила соответственно 38, 28 и 18 Вт. На эту мощность примерно и ориентировался при различной температуре внешнего воздуха. Переработка сиропа при холодной погоде была благополучно завершена.