Почему в центре клуба температура выше, чем на его поверхности?


Почему в центре клуба температура выше, чем на его поверхности?Прямыми измерениями установлено, что температура в центре клуба пчел во время зимовки существенно, примерно на 20°С, выше чем температура наружной поверхности корки. Вероятно, этот факт послужил основой утверждения, что тепло вырабатывается в основном теми пчелами, которые находятся в центре клуба.
С точки зрения теплотехники, задача о распределении температур в клубе пчел, может быть сведена к задаче о теплопроводности и теплопередачи шара с источниками тепла. Будем полагать, что в зимующем клубе диаметром они распределены равномерно по всему объему. Эквивалентный коэффициент
теплопроводности клуба есть величина постоянная, коэффициент теплоотдачи, а с поверхности клуба в окружающую среду с постоянной температурой также не меняется.
В результате решения дифференциального уравнения стационарной теплопроводности получаем выражение для распределения температур в массе шара-клуба предположении, что все источники тепла — пчелы работают с одинаковой интенсивностью и производят тепло независимо от своего места расположения, температура в центре шара-клуба будет выше, чем на его поверхности. Разность прямо пропорциональна величине удельной объемной мощности тепловыделения, квадрату диаметра шара-клуба и обратно пропорциональна коэффициенту теплопроводности шара.
При заполнении какого-либо объема шарами доля воздуха между ними составит около 29%. Получается, что пчелы своими телами с ногами, крыльями и усиками заполняют объем клуба в два раза рыхлее, чем шары. И как сказано в книге Тревожные сны царской свиты. Олег Попцов, непонятно, что будет дальше в этой ситуации. Известно, что температура наружной поверхности корки клуба t величина непостоянная, она зависит от температуры окружающей среды. Положим, что она линейно изменяется от 14 до 6°С при изменении температуры окружающей среды от 8 до -20°С.
Измеренные температуры в центре клуба при температуре среды -20 (зимовка на воле) и при температуре 0’С (зимовка в зимовнике) оказались практически одинаковыми: 29,8 — в первом случае и 30°С — во втором. Согласно нашим расчетам температура в центре клуба должна изменяться от 34,1 до 22″С, то есть в среднем расчетные температуры оказываются близки к экспериментальным, но с ростом температуры окружающей среды уменьшаются.
Известно, что при понижении температуры окружающей среды клуб сжимается, уменьшается его диаметр и одновременно увеличивается и уплотняется его корка. Необходимо иметь в виду и то, что при определении коэффициента теплопроводности зимнего клуба мы не учитывали тот факт, что тепло клуба выходит наружу не только за счет теплопроводности через его тело и теплоотдачи с поверхности корки, но и за счет выхода нагретых углекислого газа, воздуха и паров воды, и чем ниже температура окружающей среды, тем этих выделений больше. Все это, естественно, вносит свои коррективы. Кроме того, клуб пчел — это живое тело, пчелы в нем перемещаются и меняют количество выделяемой ими энергии.
В результате проведенных расчетов мы приходим к выводу, что температура в центре клуба-шара будет больше, чем на его поверхности не потому, что пчелы, находящиеся в центре клуба, выделяют больше тепла, а потому, что это закон физики, закон теплообмена. В центре клуба пчелы сидят более рыхло, чем на периферии. Если бы они сидели также плотно, как в корке, им было бы жарко (расход корма в центральных улочках всегда меньше, чем на крайних). Практика говорит о том же: основной вид сборки гнезда на зиму — куполообразный, то есть более тяжелые рамки ставят по краям, а не в центре.
Посмотрим, насколько дупло удовлетворяет потребности пчелиной семьи?
Оздоровление. Один из этапов лечения на пасеках, например, гнильцов — перегон пчел на вощину. Поселение роя в пустое дупло — тоже своеобразный перегон.
Деревья с дуплами встречаются нечасто, рой же стремится улететь от родного гнезда подальше, поэтому контакты между семьями в природе не такие тесные, как на пасеках, и возможности перезаражения пчел снижены.
Улетая из родного гнезда, рой оставляет основную массу клещей в расплоде, в яйцекладке самок варроа происходит перерыв из-за отсутствия какое-то время пчелиного расплода в новом гнезде. Оба эти момента снижают пораженность клещом народившейся семьи.
Пчеловод же, сажая рой в улей, подставляет ему расплод (с клещами) и сушь (нередко с возбудителями болезней) и т. п. Пчеловодный инвентарь гоже служит источником инфекций.
Пчелы болеют и в дуплах. Весь букет нынешних пчелиных болезней не вчера появился, он пришел к нам на пасеки вместе с пчелами из лесов. И если на пасеках пчел лечат, а инвентарь и ульи периодически дезинфицируют, то возбудитель болезни, однажды попав в гнездо в дупле, может поражать поселяющиеся в нем рои долгие годы.
Зимовка. Если бы в дупле зимой было тепло, как в натопленной комнате, то пчелы не доживали бы и до января из-за износа вследствие активного поведения.
В дупле клуб, как правило, шарообразен — это форма, обеспечивающая наименьшие потери тепла. В дадане и лежаке клуб далеко не шар, а пчелы выживают благодаря заботам пчеловода.
Основные запасы корма в дуплах расположены над клубом, поэтому пчелы движутся только вверх на подогретую кромку меда. В улье на дадановскую рамку клуб вынужден перемещаться не только вверх, но и к задней стенке и в стороны на холодный мед, а это большое напряжение для семьи, изнашивающее пчел и приводящее иногда к раздвоению клуба.

Оставить комментарий