Bienenbiologie & Zima
Kłąb zimowy jako kula – naprawdę optymalny?
Dlaczego zacieśniona przestrzeń lęgowa z izolacyjnymi zasłonami może mieć korzyści termiczne.
Zimą pszczoły miodne utrzymują temperaturę, tworząc kłąb zimowy. Kłąb ten ma kształt zbliżony do kuli. Forma kulista ma znaną zaletę: dla danego objętości ma stosunkowo małą powierzchnię. Dlatego w naturze często wykorzystywana jest, gdy konieczne jest utrzymanie ciepła.
W pszczelarstwie często stosuje się jednak inne podejście: ul zacieśniany jest zimą między izolacyjnymi zasłonami termicznymi. Powstaje w ten sposób ograniczona przestrzeń między kilkoma plastrami. Kilka boków tej przestrzeni jest izolowanych, co zmienia potencjalną utratę ciepła.
Aby porównać te dwie sytuacje, można zastosować prostą analizę geometryczną.
Przestrzeń dla pszczół między dwoma plastrami Zander
Najpierw rozważmy przestrzeń, w której pszczoły siedzą między dwoma plastrami.
Typowe wymiary plastra Zander to około:
- Wysokość plastra: 22 cm
- Szerokość plastra: 42 cm
- Odstęp między plastrami: 3,5 cm
Gdy pszczoły siedzą między dwoma odstępami między plastrami, uzyskuje się głębokość około 7 cm. Przestrzeń dla pszczół ma zatem kształt płaskiego prostopadłościanu.
Objętość tej przestrzeni
Objętość = Szerokość × Wysokość × Głębokość
0,42 m × 0,22 m × 0,07 m ≈ 0,0065 m³
To odpowiada około 6,5 litrom przestrzeni, w której znajdują się pszczoły. Tę objętość używamy również do porównania z kłębem zimowym.
Kula o tej samej objętości
Jeśli obliczymy kulę o objętości około 6,5 litra, otrzymujemy kulę o średnicy około 23 cm.
To zaskakująco dobrze odpowiada rozmiarowi typowego średniego kłębu zimowego lub mniej więcej rozmiarowi piłki nożnej.
Powierzchnia kuli obliczana jest według znanej formuły:
Powierzchnia = 4 · π · r²
Dla tej kuli otrzymujemy powierzchnię około:
0,166 m²
Ta powierzchnia jest całkowicie w kontakcie z zimnym otoczeniem. Cała powierzchnia kłębu może zatem tracić ciepło do otoczenia.
Utrata ciepła w zacieśnionym ulu
W ulu między zasłonami termicznymi sytuacja wygląda inaczej.
Przestrzeń dla pszczół ma co prawda kilka powierzchni, ale nie wszystkie przyczyniają się do utraty ciepła:
- Lewo i prawo zasłony termiczne → izolowane
- Na górze znajduje się zazwyczaj pokrywa izolacyjna → również izolowana
Te powierzchnie prawie nie emitują ciepła.
Główne obszary strat ciepła pozostają:
- przód
- tył
- dół
Obliczając tylko te powierzchnie, otrzymuje się powierzchnię około:
0,060 m²
Porównanie obu systemów
Kłąb zimowy (kula): ca. 0,166 m²
Ul między zasłonami termicznymi: ca. 0,060 m²
Kula ma zatem przy tej samej objętości około 2,5 do 3 razy większą powierzchnię utraty ciepła.
Znaczenie dla rozpoczęcia i pielęgnacji lęgu
Sytuacja geometryczna wpływa nie tylko na zużycie energii przez ul, ale także na warunki pracy w przestrzeni lęgowej.
Kiedy ul znajduje się między zasłonami termicznymi, tworzy się kompaktowy, spójny obszar lęgowy na stosunkowo dużych, połączonych powierzchniach plastrów. Ta struktura przynosi kilka praktycznych korzyści dla pszczół:
- Przygotowanie powierzchni lęgowych: Robotnice muszą nagrzewać i przygotowywać mniej powierzchni. Dzięki temu plastry mogą być szybciej doprowadzone do temperatury lęgowej, co pozwala królowej wcześniej i równomierniej rozpocząć składanie jaj.
- Kompaktowe gniazda lęgowe: Dzięki przestrzennej ograniczeniu powstaje gęsty rdzeń lęgowy. Larwy są bliżej siebie i mogą być łatwiej wspólnie ocieplane. Straty ciepła w obrębie gniazda są redukowane.
- Efektywniejsza pielęgnacja lęgu: Gdy lęg, pszczoły opiekunki i pokarm znajdują się blisko siebie, ułatwiona jest również opieka: krótsze trasy do karmienia larw, stabilniejsza temperatura wokół lęgu i mniejszy wydatek energii dla pszczół grzejących.
- Stabilniejsza temperatura lęgowa: Lęg wymaga stosunkowo stałej temperatury około 34–35 °C. Im mniejsza utrata ciepła na zewnątrz, tym łatwiej pszczołom utrzymać tę temperaturę.
Wpływ na jakość pszczół
Stabilna temperatura lęgu i dobre żywienie larw wpływają bezpośrednio na jakość wykluwających się pszczół.
Dobrze rozwinięte pszczoły powstają przede wszystkim wtedy, gdy:
- lęg jest równomiernie ogrzewany
- larwy są regularnie karmione
- nie występują silne wahania temperatury
W takich warunkach mogą rozwijać się silniejsze i długowieczne pszczoły. Są one szczególnie ważne dla rozwoju wiosennego ula.
Ważna uwaga na temat działania zasłon
Opisywany efekt występuje przede wszystkim przy prawdziwych zasłonach termicznych, czyli przy zasłonach z wyraźną izolacją termiczną, na przykład materiałem izolacyjnym, folią refleksyjną lub wielowarstwową konstrukcją.
Jeśli zamiast tego użyje się cienkich zasłon drewnianych, sytuacja ulega znaczącej zmianie:
- Drewno przewodzi ciepło stosunkowo dobrze.
- Boczne powierzchnie nadal oddają ciepło na zewnątrz.
- Działanie izolacyjne jest zatem znacznie mniejsze.
W takim przypadku przestrzeń dla pszczół zachowuje się termicznie bardziej jak normalna przestrzeń lęgowa z dodatkowymi ścianami. W ten sposób przewaga zredukowanej powierzchni utraty ciepła jest znacznie osłabiona.
Geometryczny i termiczny efekt opisany tutaj występuje więc dopiero dzięki połączeniu zacieśnienia przestrzennego i skutecznej izolacji zasłon.
Wniosek
Porównanie pokazuje, że ograniczenie przestrzenne przez zasłony termiczne nie tylko redukuje utratę ciepła, ale także poprawia organizację gniazda lęgowego.
Forma kulista kłębu zimowego jest co prawda ogólnie korzystna, ale traci ciepło na całej swojej powierzchni. Zacieśniona przestrzeń lęgowa z izolacyjnymi zasłonami natomiast znacznie redukuje efektywną powierzchnię utraty ciepła.
Jednocześnie powstają kompaktowe, łatwiejsze do kontrolowania powierzchnie lęgowe, które mogą być łatwo ogrzewane, pielęgnowane i zaopatrzone przez robotnice. Umożliwia to utrzymanie stabilnej temperatury lęgowej – kluczowy warunek dla zdrowych i długowiecznych pszczół.
bee-pilot.io teraz przetestuj
