Что происходит в зимнем клубе? Опции

[Сергей Иванов]

В теме действует красный уровень модерации!!!

Подборка научных работ и статей, рекомендованных Владимиром Георгиевичем Маршаковым к теме "Зимний клуб глазами современной науки".

Доступно только зарегистрированным пользователям форума!

Сообщение отредактировал Сергей Иванов - 12.2.2019, 22:47

[Крахин Борис]

судя из этого моя догадка была верна!

Что-то я не понял, уважаемый Пчелинчи, какая догадка?
Я говорил о связи ритма дыхания пчёл с вываливанием тёплых кластеров V.G. вниз под клуб.
Хотел чтобы вы сравнили примерный ритм дыхания пчелы при температуре, скажем, в 30 градусов
на улице. Думаю каждый видел движение брюшка пчёл летом.
А вы о чём?

[пчелхом]

А вот у меня, уважаемый пчелхом, сами пчёлки рисуют совсем обратную картину - в нижнем летке
самый тёплый воздух, а в самом верхнем, у потолка - самый холодный. http://www.pchelovod.info/index.php?act=At...t&id=130976
Что скажете?

Чем дальше (выше) от клуба,тем холоднее (охлаждаясь от холодных сотов) становится воздух ...Не мерил,не знаю, но думаю что сверху,непосредственно у клуба - температура выше,чем с низу клуба...

[Крахин Борис]

как то давно у меня стоял улей прямо в ограде деревянного дома. каждый день я ходил мимо него и наблюдал периодическое не более 5 минут усиленное жужжание пчёл. затем семья резко замолкала и надолго наступала тишина.......думаю они периодически поднимали температуру воздуха внутри клуба и одновременно проводили вентиляцию в клубе......вполне возможно что отработанный воздух они выдували вниз в сторону летка.этим и может объясняться периодически повышенная температура у нижнего летка.

Совершенно верно, уважаемый ded, тютелька в тютельку совпадает с суточной термограммой
Биканин, на измерения которого давал ссылку сегодня в другой теме.
Здесь нагревание клуба чередуется с его остыванием, а момент вентиляции самими пчёлами совпадает
с нагревом.

Чем дальше (выше) от клуба,тем холоднее (охлаждаясь от холодных сотов) становится воздух ...

Ну тогда бы он, холодный воздух, не доходил бы и до вашего верхнего летка, и нужды бы в нём не было.

[ded]

Ну тогда бы он, холодный воздух, не доходил бы и до вашего верхнего летка, и нужды бы в нём не было.

почему?...в нижний леток воздух заходит,обтекая клуб, а выходит через верхний леток.....то есть вентиляция в улье идёт, попутно унося влагу. вентиляция улья и вентиляция в клубе- это разные вещи. я так думаю

[пчелхом]

Ну тогда бы он, холодный воздух, не доходил бы и до вашего верхнего летка, и нужды бы в нём не было.

Причина движения воды в чайнике,- газовая горелка. Прогретая вода поднимается наверх,а холодная,к источнику тепла...такой же процесс движения воздуха происходит и вокруг клуба (источник тепла -клуб) у пчел. Интенсивность движения масс воздуха в атмосфере за счет источника тепла -солнца,тот же механизм.Чем уже фронт движения воздуха,тем больше движение (ветер) в атмосфере,а в ульях-сквозняк.По этому и открываю все летки ,чтобы снизить силу потока воздуха .Пчелиному клубу комфортно в сухом гнезде, со свежим воздухом.Об этом говорит случай,с которым мне пришлось столкнуться - зимовка не утепленной семьи на воле , в состоянии анабиоза.Эта семья за зиму почти не израсходовала корм в сотах.Пытаюсь в опытах повторить увиденное.При таком подходе, удалось снизить потребление кормов ,вопреки сложившемуся мнению,что пчелосемья на воле потребляет больше корма,чем в зимовнике...

Сообщение отредактировал пчелхом - 21.10.2017, 19:57

[Vla.Bel.]

Об этом говорит случай,с которым мне пришлось столкнуться - зимовка не утепленной семьи на воле , в состоянии анабиоза.Эта семья за зиму почти не израсходовала корм в сотах.Пытаюсь в опытах повторить увиденное.При таком подходе, удалось снизить потребление кормов ,вопреки сложившемуся мнению,что пчелосемья на воле потребляет больше корма,чем в зимовнике...

Не смотря на то,что зимую в омшанике,периодически встречаются такие семьи.Весной при выставке не идут на облет в течении некоторого времени,хотя до точка везу по грунтовке 1 км,плюс погрузка,разгрузка.

[Ермыч]

А почему тут у вас верхние летки открыты, когда ранее в других темах про зимовку все вроде сошлись в том, что в зиму все корпусные летки, включая верхние, должны быть закрыты, крышка без вентиляции, низ открыт полностью - по сути колокол?

Вы знакомы с такими выводами? Их замеры цикличности временных перепадов температур сильно не сходятся с замерами, которые представлены здесь.

"Для уточнения температурного режима клуба пчёл зимующей на воле семьи были проведены наблюдения за суточными изменениями температуры в гнезде.

На основании анализа результатов многократных замеров установлено, что температура внутри клуба пчёл в зимний период непостоянна, изменения носят чётко выраженный волновой характер. В течение суток температура дважды поднимается и снижается в среднем в интервале от 20-24С до 28-35С с периодичностью 10-19 ч.

Следует отметить, что изменение температурных условий внутри клуба не связано с изменением температуры вне улья. Чем холоднее на улице, тем короче период между двумя ближайшими повышениями температуры в клубе пчёл. Это возможно связано с питанием пчёл и их перегруппировками. Поэтому чем ниже окружающая температура, тем выше теплопотери и тем чаще необходимо обитательницам улья принимать пищу. Обычное повышение температуры в клубе до 28-35С обеспечивает достаточно высокую мышечную работоспособность пчёл и активное пищеварение, способствующее наиболее эффективному и полному усвоению пищи.

Приведённые выше данные свидетельствуют о том, что пчёлы внутри клуба ведут на протяжении всей зимовки достаточно активный образ жизни, меняющийся в течение каждых суток.

Имеющиеся в литературе данные о постепенном уменьшении температуры клуба от центра к корке (от 24,5 до 6-12С) нуждаются в уточнении. Если подразумевается такое изменение в пределах каждой улочки, то этот факт вызывает сомнение. Подобное распределение температуры бывает в твёрдом теле, с источником тепловой энергии в центре и отводом тепла с поверхности. Однако клуб существенно от него отличается. Он состоит из отдельных элементов (пчёл), между которыми имеется пространство, обеспечивающее циркуляцию воздуха и возможность перемещения отдельных пчёл.

Представляется более правильной следующая модель клуба: плотная, почти воздухонепроницаемая корка толщиной в несколько пчёл и пространство внутри корки, где насекомые могут перемещаться, а воздух циркулировать. В каждой улочке клуба в нижней его части сплошная корка имеет отверстие для вентиляции и оттока тепла вместе с уходящим воздухом. Если бы отверстия размещались в верхней части, происходил бы отток самого тёплого воздуха с конденсацией паров воды над клубом, что явно не целесообразно. При отверстии в нижней части клуба вентиляция его внутреннего пространства должна быть принудительной. О том, что вентиляция принудительная, свидетельствует непрерывное жужжание пчёл, вызванное вибрацией крыльев и приводящее к перемещению воздуха. Для выработки же тепловой энергии пчёлы могут ритмически сокращать грудные мышцы, не сопровождая этот процесс звуком.

Обсуждаемое строение клуба предполагает, что температура в пределах одной улочки примерно одинакова. Она выравнивается за счёт циркуляции воздуха и выработки тепла большим числом пчёл, распределённых по всему объёму клуба. Из-за плотной корки температура снаружи клуба будет значительно ниже, чем внутри, что подтверждается замерами, проводимыми на протяжении 3-х зимних месяцев.

Так датчики, оказавшиеся в пределах клуба в начале декабря, на протяжении всей зимы показывали температуру, изменяющуюся примерно в одинаковых пределах. При этом следует отметить, что за счёт перемещения пчёл в течение периода наблюдения датчики оказывались в разных точках клуба в пределах одной улочки.

В то же время датчики, расположенные достаточно близко к клубу, но за его пределами, показывают температуру, отличающуюся на 15-35С от температуры внутри его, т.е. корка обеспечивает достаточно эффективную термоизоляцию.

Примечательно, что показания всех термодатчиков, расположенных за пределами клуба, отличаются друг от друга всего на 1-3С, демонстрируя тем самым очевидную закономерность – чем дальше от клуба, тем холоднее. Самую низкую температуру показали датчики, расположенные ниже клуба.

После появления расплода и разрушения клуба температурный режим работы существенно изменился. В зоне расплода температура круглосуточно сохранялась в диапазоне 33,6-36С, хотя на улице она колебалась от 0 до 9С. На периферии гнезда в это время наблюдались достаточно большие колебания температуры (10-20С), несмотря на наличие бокового утепления из пенопласта толщиной 8 см и верхней ватной подушки толщиной 5 см, находящейся на потолочинах.

Всё вышеуказанное позволяет сделать следующие предварительные выводы:

Температура внутри зимнего клуба пчёл изменяется на протяжении каждых суток в среднем в пределах 20-24 до 28-35С. Время между появлением двух ближайших максимумов температур – 10-19 ч, что зависит от внешней температуры: чем холодней, тем меньше это время. Перепад температур на протяжении суток может достигать 20С.

Зимний клуб пчёл внутри каждой улочки не имеет чётко выраженного температурного центра. Всё пространство, заключённое внутри корки имеет примерно одинаковую температуру. Разница между температурами пространства внутри клуба и окружающей среды в десятки градусов обеспечивается плотной коркой клуба. Температура в центральной улочке выше, чем в периферийных. Перепад температур в двух соседних улочках может составлять 4-12С."

Ссылка этой статьи указывает на Гайдара и НИИ пчеловодства - http://apiary.su/zima/temperatura-kluba-pchyol-zimoj/

А вот ещё один вариант исследований и выводов. Тут уже говориться, что температура в точке клуба за сутки изменяется совсем не значительно - на 1-2 градуса:
"Зимний клуб имеет четко выра­женное строение: внешнюю корку и внутреннее ядро. Пчелы, составляющие внешнюю корку, сидят неподвижно, плотно при­жавшись одна к другой, с головками, обращенными к центру. Пчелы внутри клуба активны, размещены относительно свободно и могут перемещаться по сотам.
В пределах корки клуба пчелы размешаются не только в улоч­ках, но и в пустых ячейках, преимущественно с боков и снизу. В результате корка клуба в большей своей части складывается из массы пчел в виде плотной сплошной оболочки толщиной от 2 до 10 см, разделенной лишь тонкими стенками ячеек. При таком стро­ении корки надежно сохраняется тепло, выделяемое пчелами в середине клуба.
Толщина корки не везде одинакова: тоньше всего она в верх­ней части клуба; толще по бокам, особенно в задней части, про­тив летка; вблизи летка она снова утоньшается, и пчелы здесь размешены более рыхло.

Тепло исходит от пчел, находящихся в ядре клуба. Оно образу­ется за счет съедаемого ими меда и выделяется при механических движениях (подергивании ножек, крыльев, брюшка). При зимов­ке в улье обычно слышен своеобразный шум — результат согрева­тельных движений многих тысяч пчел в ядре клуба.

При понижении температуры тепло внутри клуба поддержи­вается не столько повышением теплообразования, сколько сни­жением тепловых потерь. Клуб сжимается (уплотняется); все боль­ше пчел размещается в ячейках, толще и плотнее становится корка. В результате этого уменьшается теплоизлучающая поверх­ность клуба и величина тепловых потерь. Так, при снижении внешней температуры на 5 "С диаметр клуба уменьшается на 12 %; этого достаточно для сохранения первоначальной теплоотдачи. Благодаря такой реакции на низкие температуры, пчелы могут переносить большие холода без значительного увеличения расхо­да корма.

Внутри клуба пчелы поддерживают сравнительно высокую тем­пературу: на небольшом участке в середине клуба она достигает 28 — 32 "С (тепловой центр). От теплового центра по направлению кверху температура снижается постепенно, книзу же — более рез­ко (сказывается воздействие притока свежего холодного воздуха), в толще корки бывает 6—10 "С.
Температура внутри клуба пчел на протяжении зимы изменя­ется мало, обычно не более чем на 1 —2 "С за сутки (в одной и той же точке). Однако в целом она возрастает к весне. К концу февра­ля температура в центре клуба достигает 32 — 33 "С, что побуждает матку к яйцекладке.

Соты с печатным медом смягчают резкие колебания темпера­туры в улье. При охлаждении более теплые соты медленно излуча­ют тепло, а при потеплении, наоборот, поглошая тепло, они спо­собствуют медленному повышению температуры. Благодаря этому при резком изменении внешних условий пчелиная семья в состо­янии постепенно приспособиться к ним.

Клуб пчел своим верхним краем всегда захватывает часть сотов с медом и медленно продвигается вверх по мере расходования корма. Такое движение клуба нормально для семьи. Если пчелы израсходуют весь мед вверху, то клуб станет перемещаться по на­правлению к задней стенке улья вдоль тех же улочек. Такое пере­мещение клуба уже несколько нарушает режим нормального пи­тания пчел.

Если же весь мед на сотах, освоенных клубом, будет израсходован среди зимы, то клуб пчел может переместиться в одну из сторон улья на соседние соты с медом. Такое перемеще­ние сопровождается резким повышением температуры во всех ча­стях клуба, повышением активности всех пчел и длительным бес­покойством семьи. При этом клуб может повернуть в ту сторону, где мало меда, и, израсходовав его, погибнуть, оставив нетрону­тым мед в противоположной стороне гнезда. Для предупреждения нежелательных перемещений клуба необходимо, чтобы в каждом соте, оставляемом на зиму, было не менее 2 кг меда.

Питание пчел зимой. Пчелиная семья средней силы расходует в первую половину зимы по 20—25 г меда в сутки. С конца февраля, когда в семьях появляется расплод, расход меда возрастает при­мерно вдвое. Потребление меда зависит от силы семьи. С ее уве­личением расход меда в целом на семью возрастает, но на еди­ницу массы пчел — уменьшается."
http://kopilca.ru/stroenie-i-temperatura-p...go-kluba-zimoj/

Тут прежде чем делать какие то предположения, нужно разобраться почему такая разница в данных и где именно эти данные достоверны. Вполне возможно, что даже и везде достоверные, а поведение пчёл в клубе и реакция клуба в целом на различные внешние воздействия (не только температуру, но и множество других) пока вообще не подлежат систематизированию как малоизученные для этого.

[Георгий-спб]

в нижнем летке самый тёплый воздух, а в самом верхнем, у потолка - самый холодный.

Странно, всё вверх ногами. Самый лёгкий (тёплый) воздух внизу. А почему он не поднимается в верх? А самый тяжёлый (холодный) висит в верху и не хочет опускаться. А что ему не даёт? Ведь в гнезде глухой верх. Что не даёт им поменяться местами?

зимовка не утепленной семьи на воле , в состоянии анабиоза.

Но везде пишется, что у пчёл нет анабиоза. И что им необходимо зимой внутри клуба поддерживать определённую положительную температуру. Как это согласуется с холодным гнездом и уменьшением корма по сравнению с зимовкой в тёплом зимовнике? И там сухие гнёзда.

Сообщение отредактировал Георгий-спб - 21.10.2017, 21:20

[Крахин Борис]

в нижний леток воздух заходит,обтекая клуб, а выходит через верхний леток.....то есть вентиляция в улье идёт, попутно унося влагу. вентиляция улья и вентиляция в клубе- это разные вещи. я так думаю

Причина движения воды в чайнике,- газовая горелка. Прогретая вода поднимается наверх,а холодная,к источнику тепла.

Но термограмма противоречит вашим высказываниям. во всех дырках улья стоят датчики, воздухообмен
только через эти дырки. Других нет
В самой нижней дырке тёплый воздух.
В самой верхней почти как на улице.
Разьве это не противоречит вашим утверждениям?

Странно, всё вверх ногами.

Вот и я о том же спрашиваю.

[СПавлович]

Борис, спасибо за интересную ссылку:
http://letok.info/index.php?showtopic=3198

Благодарность автору за большую проделанную работу.
Однако...

Никаких выводов о распределении температур в реальном улье на основании этих замеров сделать невозможно - слишком они оторваны от жизни( что и подтвердили пчелы своим поведением в конце зимовки).
Можно только предполагать...

интересно наблюдение автора темы:
"Пока ясно, что клуб "дышит" и подогревает воздух под собой. Об этом говорят периодические 10-градусные колебания температуры на нижней границе клуба, которые стали особенно заметны при понижении температуры в период с 5 до 9 часов (с 21 до 9 часов я пчёл не беспокоил)... "

По поводу "дыхания под собой" хорошо , как уже упоминалось, объяснил VG...

По поводу всяких "колебаний" необходимо учитывать следующее...

"ДЕСТАБИЛИЗАЦИЯ ВНУТРИГНЕЗДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗИМУЮЩИХ ПЧЕЛ -
отклонение разогрева гнезда от нормы под влиянием изменения физиологического состояния пчел и/или изменения внешней температуры. ...

Пчелы активизируются в случае нападения на них внешних врагов, разоряющих гнездовые постройки и укрытия . Активизируясь, пчелы повышают внутригнездовую температуру . Она может превосходить исходный уровень в течении длительного времени после прекращения действия стимула, активизировавшего пчел. Так, на вскрытие пчелиного жилища при температуре 6 град.С температура в центре гнезда за несколько минут повышается от 27,5 до 31,6 град.С, а его нижней части - от 20,4 до 29,7 град.С. Приближение температуры к исходным значениям происходит за 5-6 часов. Однако в течении последующих суток возможны кратковременные флуктуации температуры, выражающиеся в ее повышении на 2-5 град.С." Е.К.Еськов.

От себя могу добавить , что с термодатчиками пчелы в природе также не встречались , и как на них могут реагировать - неизвестно...
Полезнее немного почитать "классиков литературы"...

Сообщение отредактировал СПавлович - 21.10.2017, 22:49

[Пчелинчи]

 Неудачная_зимовка_2006г.mp4_20171017_154401.316.jpg ( 61,86 килобайт ) Кол-во скачиваний: 215


спасибо за интересное фото!
БОРОДА классная!
дно не простое, а доработанное, с прибамбасом!Интересное конструктивное решение!
интересно, что было прообразом такого дна! Вариант с сеткой видимо дальнейшее продолжение этой разработки?
два летка, одного видимо не хватает на практике - сырость однако!

объяснить БОРОДУ его с точки зрения тепло уходит только вверх - невозможно!?

Сообщение отредактировал Пчелинчи - 21.10.2017, 22:51

[СПавлович]

на практике - сырость однако!

В этом улье внутри - плюсовая температура, а пчелы активно потребляют корм...
Я бы их послушал-посмотрел...

[Георгий-спб]

объяснить БОРОДУ его с точки зрения тепло уходит только вверх - невозможно!?

Вот ответ Маршакова В.Г.:
Начну с термина "вентиляция". Неудачный термин применительно к улью. Вентиляция подразумевает ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ механическое перемешивание воздушных потоков относительно разных парциальных давлений. Все прекрасно знают, что воздух (смесь газов, а пары воды это газ) с более высокой температурой может удержать большее количество паров воды, чем воздух с более низкой температурой (или, как пишут, более нагретый относительно более холодного). В результате парциальное давление паров воды возрастает, а парциальное значение другого газа в смеси, например кислорода, падает, что приводит к замене газа с большей молекулярной массой газом с меньшей молекулярной массой, а общая удельная плотность смеси падает. Такая смесь будет подниматься вверх на основе закона Архимеда и кинетической теории. Из этого явного физического закона применительно к улью сделан неверный вывод о том, что отвод паров воды из гнезда должен проводиться только через верх. Это породило массу проблем с точкой конденсации (разные утеплители, увеличенный объём подкрышника и т.д.), вплоть до идеи испарения замерзшей влаги в объёме подкрышника (а кто-нибудь подсчитал величину скрытой энергии испарения? И откуда её взять? И увеличение энергетической нагрузки на клуб?). Но ведь этот же физический закон с учётом молекулярных масс отдельных газов может работать иначе. Вам никогда не приходилось наблюдать в сильные морозы вытекание из нижнего летка не замерзающей жидкости (в Даданах, лежаках)? Что же это за жидкость? Углекислый газ в смеси газов с реальным парциальным давлением (за исключением аргона и других инертных газов) обладает:
1. максимальной молекулярной массой;
2. значительным нестойкие водородные связи с молекулами воды и тем больше и прочнее, чем ниже его температура потоком излучения в красном диапазоне;
3. способностью образовывать.
Вследствие перечисленного, углекислый газ в поле сил тяжести опускается вниз, излучая энергию, теряет температуру и образует с водой смесь быстро оседающую вниз. Именно такая вода и вытекает в сильные морозы из летка. Сколько же воды может быть выведено таким образом? Расчёт и модельные опыты подтвердили результат - 1:1. Но это действительно требует особой конструкции улья и Дадан тут непригоден в чистом виде.

Я где-то на форуме писал, что у меня тоже лёд тёк из летков когда-то. Но после того, как под улей (МФУ) поставил высокую подставку между дно и ульем (300мм.) лёд пропал.

[Vasilii_VK]

А почему тут у вас верхние летки открыты, когда ранее в других темах про зимовку все вроде сошлись в том, что в зиму все корпусные летки, включая верхние, должны быть закрыты, крышка без вентиляции, низ открыт полностью - по сути колокол?

Это Вы сошлись, Мы, не сошлись

В результате парциальное давление паров воды возрастает, а парциальное значение другого газа в смеси, например кислорода, падает, что приводит к замене газа с большей молекулярной массой газом с меньшей молекулярной массой, а общая удельная плотность смеси падает.

Ну если исходит из этой логике то скорее идет замещение углекислого газа, ведь угдекислый газ еще тяжелее ... А если замещается в первую очердь самый тяжелый углекислый углекислый газ то вся теория:

Вследствие перечисленного, углекислый газ в поле сил тяжести опускается вниз, излучая энергию, теряет температуру и образует с водой смесь быстро оседающую вниз.

теряет смысл ...
и это

Вам никогда не приходилось наблюдать в сильные морозы вытекание из нижнего летка не замерзающей жидкости (в Даданах, лежаках)? Что же это за жидкость?

Это вода когда происходит быстрое таяние осевшего иния в момент относительного потепления. Т.к. жидкость (вода) ни когда не вытекает в сильные морозы, а ведь в сильные морозы идет интенсивное потребление корма для выработки энергии, а значит больше всего выделяется углекислого газа и воды. Вода вытекает только после относительного потепления, т.е был мороз -30*С -- из летков ни чего не текло, упал мороз до -15*С и из летков потекло, т.о. в мороз в улье из-за плохой вентиляции осождался иний и с потеплением (относительным) там где осождался иний появилась положительная температура.

[Крахин Борис]

Из этого явного физического закона применительно к улью сделан неверный вывод о том, что отвод паров воды из гнезда должен проводиться только через верх. Это породило массу проблем с точкой конденсации (разные утеплители, увеличенный объём подкрышника и т.д.), вплоть до идеи испарения замерзшей влаги в объёме подкрышника (а кто-нибудь подсчитал величину скрытой энергии испарения? И откуда её взять?

Георгий-спб, а вы вместо V.G. можете объяснить почему мокрое бельё вывешенное на морозе
становится сухим и откуда берётся на это энергия.

Я где-то на форуме писал, что у меня тоже лёд тёк из летков когда-то.

А я не только весной, но и зимой вижу "текущий " лёд на обыкновенной сосульке.
Она прямо на глазах становится всё больше и больше.