Роль воды в процессе зимовки

Из химической реакции окисления мёда нетрудно подсчитать, что при переработке одного килограмма мёда выделяется приблизительно 680 граммов воды, что даёт за зиму в среднем около 10 килограммов. Цифра немаленькая! Чтобы разобраться в её последствиях, нам потребуется вспомнить некоторые простые сведения из школьного курса физики. Итак:

Вода в воздухе находится в газообразном состоянии, в виде водяного пара. Водяной пар - это невидимый глазу газ, который нельзя путать с "туманом", состоящим из капелек воды. Определённый объём воздуха при конкретных условиях (температура и давление) способен вместить в себя совершенно определённое ограниченное количество воды. Причём, чем ниже температура воздуха, тем меньше воды "помещается" в данном его объёме. Точные данные нетрудно найти в справочнике. К примеру, максимальное содержание воды в одном кубометре (тысяча литров) воздуха при температуре +35 градусов Цельсия составит 40 граммов воды, при температуре +20 градусов - 17 граммов, при +7 градусах - 7.8 граммов. Разница существенная! Наиболее часто встречаемый термин - относительная влажность воздуха - показывает отношение фактического содержания воды к максимально возможному.

Из этой теории следует ряд простых выводов:

   1. При нагревании воздуха его относительная влажность падает, а при охлаждении - растёт;

   2. При постепенном охлаждении воздуха в определённый момент его влажность становится равной 100%, а при дальнейшем охлаждении пар начинает конденсироваться, и в воздухе появляется "туман" - капельки воды;

   3. Эти капельки начинают оседать на любых поверхностях, в зимующем улье - на его внутренних стенках и на сотах;

   4. Если в небольшом объёме насыщенного влагой воздуха будут находиться две поверхности - одна холодная, другая тёплая, то возле холодной относительная влажность будет 100%, а возле тёплой меньше (к примеру, 90%). Понятно, что именно на холодной поверхности будет образовываться конденсат.

И вот здесь начинается самое интересное. Мы уже знаем, что при окислении мёда на 20 литров углекислого газа выделяется приблизительно 20 граммов воды. Из приведённых выше справочных данных видно, что при температуре внутри зимнего клуба 18-20 градусов эта вода "насытит" куб воздуха до 100%. А влажность воздуха в клубе не должна превышать 70%! В этом же кубе воздуха 20 литров углекислого газа доведут его концентрацию до двух с небольшим процентов, что в два раза ниже допустимой. Это значит, что пчёлы вынуждены "освежать" воздух внутри зимнего клуба не по причине накопления излишков углекислоты и сгорания кислорода, а для того, чтобы избавиться от лишней влаги!

Для удаления из улья 40 граммов воды, выделяемых пчелиной семьёй в течение одних зимних суток, при температуре выходящего из улья воздуха +17 градусов его потребуется около трёх кубометров, а при температуре ноль градусов (что гораздо ближе к реальности) около 10 кубометров. Эти несложные расчёты подтверждают слова специалистов о том, что для удаления из улья излишков метаболической влаги пчелиной семье требуется приблизительно в 10 раз больше воздуха, чем необходимо для дыхания! Что из этого следует?

То хорошо известное из практики обстоятельство, что одного небольшого летка, достаточного для снабжения пчелиной семьи свежим воздухом, совершенно точно не хватит для удаления из улья образующейся в процессе дыхания влаги! Однако, если мы устроим в улье сквозную вентиляцию (два открытых летка) и таким способом будем избавляться от излишней сырости, то связанные с этим теплопотери станут весьма существенными и могут превысить потерю тепла через стенки улья. Последствия нам уже известны, а о том, как их избежать, расскажем чуть позже. Сейчас же самое время сказать несколько слов о конденсации влаги.

Как мы уже выяснили, из клуба выходит тёплый, насыщенный влагой воздух, который уже при незначительном охлаждении начинает отдавать излишки этой влаги в виде конденсата. Ключевой вопрос заключается в том, где этот конденсат будет оседать? Очевидно, что в первую очередь будут мокнуть внутренние стенки улья, причём, чем они тоньше ("холоднее"), тем интенсивней этот процесс будет происходить. Чем лучше утеплены стенки улья, тем ниже (дальше от уровня потолка, в более холодную зону) будет опускаться точка росы.

Но, в любом случае, если у нас есть две поверхности: одна тёплая (поверхность пчелиного клуба), другая холодная (внутренние стенки улья), то влага должна оседать именно на холодной. То есть мокнуть должны стенки улья, а не поверхность клуба. Так почему же пчёлы зимой страдают от сырости?

А они действительно страдают, причём очень часто! Именно сырость стала главнейшим врагом пчёл в течение зимовки с тех пор, как пчелиную семью переселили из дупла - жилища природного, в колоду и улей - жилища искусственные.

Но ведь из наших рассуждений следует, что, даже если стенки улья и соты под клубом будут совершенно мокрыми, пчелиный клуб, имея более тёплую поверхность, страдать от сырости не должен! Один из пчеловодов описывает случай, когда он в сильные морозы (не помню уж по какой причине) снял крышку с улья, заглянул в гнездо и увидел, что пчелиная семья сидит буквально в сугробе из инея! А весной, к его изумлению, пчёлы прекрасно себя чувствовали, и подмора было немного. Подтверждения этому можно найти и в старых книгах, авторы которых, заглядывая в колоды в сильные морозы, обнаруживали на внутренних стенках целую толщу изморози, а весной пчёлки чувствовали себя превосходно. И объяснение этому мы уже знаем: ведь если даже если внутри улья относительная влажность воздуха будет 100%, то вблизи тёплой поверхности клуба она должна быть ниже и конденсата на нём быть не должно! Так почему же мокнут пчёлы?

Размышляя над этим вопросом, я пришёл к очень простому выводу: причиной намокания пчёл зимнего клуба является плохое утепление потолка. В этом случае конденсат будет оседать не столько на внутренних стенках улья, сколько над клубом (куда в первую очередь поднимается отработанный тёплый воздух), и в какой-то момент вода просто начнёт капать на пчёлок сверху! А с этим им уже никак не справиться. При прямом попадании влаги на пчёл, находящихся в коре клуба, они намокают, коченеют от холода и падают на днище улья. Вода, склеивая крылышки, не даёт им возможность вылететь из улья и погибнуть снаружи, как это делают старые или больные пчёлки, в том числе и зимой. Таким образом, вероятно, и образуется большое количество подмора, которого в природных дуплах практически не бывает.

А примерно через год после того, как меня посетили эти мысли, я нашёл подтверждение им у Юлиана Любенецкого ("Полное практическое руководство для пасечников", 1859 год): "Во время больших морозов потеют и намерзают внутри улья не только стенки, но и заголовки, и покрываются снегом. Чем больше в семье сила и чем холоднее стенки и заголовки, тем больше он потеет и намерзает из середины. Потом, когда холод уменьшается и изморозь в голове тает, - вода капает в гнездо между пчёлами, вследствие чего они обмокают, разлезаются из гнезда и коченеют или глотают воду и, находясь в постоянной тревоге, заболевают и осыпаются. И вот причина, отчего после суровых зим находим обыкновенно много трупов весною".           Лазутин Фёдор
      Калужская область, экопоселение Ковчег

      март 2010 года