Общие вопросы терморегулирования внутриульевого пространства и помещений для зимовки

Основы пчеловодства / Зимовка пчел / Общие вопросы терморегулирования внутриульевого пространства и помещений для зимовки

Страница 2

Перед проведением анализа этих данных следует напомнить, что вторичные обмотки большинства бытовых понижающих трансформаторов позволяют длительное время без перегрева выдерживать максимальные токи до 8—10 А.

Исходя из сказанного выше, сразу можно исключить питающее напряжение 6 В, так как суммарный ток 10 подогревателей в этом случае будет чрезвычайно большим для трансформатора питания. Напряжение 36 В, с точки зрения суммарного тока, вполне приемлемо. Единственное неудобство — большое значение необходимой величины сопротивления подогревателя. Дело в том, что для самостоятельного изготовления подогревателя удобно использовать нихромовую проволоку диаметром 0,3-0,4 мм, из которой обычно изготовляют спирали для электроплиток. Такая спираль для бытовой электросети при мощности 1 000 Вт имеет сопротивление около 50 Ом. Значит, для нашего подогревателя при 36 В надо использовать, условно говоря, полторы спирали от обычной электроплитки, что технически сложно для ограниченного по размерам внутриульевото подогревателя, да и недешево. При напряжении 12 В подогреватель с R = 10 Ом можно полагать приемлемым для применения, но у него маловата мощность и большой предельный ток.

Используя такой алгоритм выбора, нетрудно установить, что оптимальным напряжением для системы внутриульевого подогрева 10 ульев является напряжение 24 В. Для этого напряжения была разработана конструкция подогревателя с /? = 25 Ом. Хотя и кажется, что в этом случае мощность подогревателя 23 Вт несколько великовата, однако по ряду причин конструктивного характера, о которых подробно будет сказано ниже, реальная мощность подогревателя не превышает 20 Вт.

Что касается выбора питающего напряжения для электрообогрева помещения, то здесь все гораздо проще. Необходимая мощность обогревателя, как правило, составляет несколько сотен ватт. Такие мощности хорошо сочетаются с бытовой электросетью 220 В.

► Конструкция внутриульевого подогревателя

Основные требования к внутриульевому подогревателю:

1. Максимальная температура поверхности подогревателя не должна превышать 40—50 °C, если он доступен для пчел. Если подогреватель недоступен для пчел, его температура может быть увеличена до 80—90 °C.

2. Подогреватель не должен излучать ни в видимом, ни в электромагнитном диапазонах, ни в диапазоне «беспокоящих» пчел частот 500 Гц.

3. Подогреватель должен быть пожаробезопасным.

4. С учетом требований п. 2, питающее напряжение должно быть постоянным, а с целью обеспечения безопасности величина его должна быть не более 36 В.

При расчете необходимой мощности подогревателя исходят из того, что для поднятия температуры внутри улья на 1 °C относительно наружной температуры мощность подогревателя надо увеличить:

— на Р = 1 Вт — для хорошо утепленного внутри и снаружи улья или для двухстеночного улья;

— на Р = 2 Вт — для утепленного только внутри улья при толщине стенки 40—50 мм;

— на Р = 3 Вт — для утепленного только внутри улья при толщине стенки 20—25 мм.

Зависимость необходимой мощности подогревателя для поддержания внутри улья температуры +5 °C при различых внешних отрицательных температурах для различных теплопотерь АР приведена на рис. 3.29.

Из рис. 3.29 видно, что если, например, будет выбрана мощность подогревателя 15-20 Вт, то это означает, что в этом случае будет существовать возможность поддерживать внутри улья с теплопотерями АР = 1 Вт температуру 4-5 °C при внешних температурах не ниже —15 .20 °C, с теплопотерями АР = 2 Вт — при внешних температурах не ниже -7,5 .—10 °C, с теплопотерями АР = 3 Вт — при внешних температурах не ниже —5 .—6,3 °C. Отсюда следует вывод, что для зимовки с электроподогревом внутри улья в условиях внешних температур, с целью уменьшения теплопотерь, надо хорошо утеплять ульи, особенно снаружи.

А теперь вернемся к конструкции подогревателя. При разработке конструкции учитывались все изложенные требования к подогревателю. Определенные сложности возникли при выполнении требования о поддержании на поверхности подогревателя температуры не выше 40—50 °C, поскольку строгий расчет мне осуществить не удалось. Однако экспериментально было установлено, что для поддержания на поверхности подогревателя температуры 40—50 °C надо иметь на 1 Вт мощности подогревателя 50—40 см2 поверхности охлаждения. Общая поверхность охлаждения подсчитывается с двух сторон металлического листового радиатора.

При конструировании подогревателя учитывалась необходимость в ранневесенний период иметь подогреваемую внутриульевую поилку. С учетом этого подогреватель совмещен с двумя внутриульевыми поилками и представляет конструкцию в виде металлического основания из алюминия или оцинкованного (луженого) железа и нагревательного элемента, залитого в гипс в средней части подогревателя-поилки (рис. 3.30).