Воздух содержит определенное количество водяных паров (воды), которые определяют его влажность. Количество водяных паров в воздухе выражается их массой в миллиграммах в одном литре воздуха или в граммах в 1 м3 воздуха или в процентах относительной влажности. Относительная влажность — это отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к количеству водяных паров (воды), которые при данной температуре воздух способен впитать (таблица 4).
Например, 1 м3 воздуха при температуре +10 °С может содержать 9,1 г воды, а при температуре +35 °С даже 41,8 г воды. Когда в воздухе достигается это наиболее возможное содержание воды, говорят о насыщенном воздухе или же о 100 %-ной влажности воздуха. Если воздух содержит примерно лишь половину водяных паров, влажность воздуха 50 %-ная; тогда говорят, что воздух более сухой. Из указанного вытекает, что чем воздух теплее, тем он может содержать больше влаги.
Если воздух, насыщенный водяными парами охлаждается, избыточное количество водяных паров конденсируется в малые водяные капли или в туман. Эту воду называют конденсированной. Если, например, воздух, насыщенный водяными парами при температуре +30 °С охлаждается до температуры + 10 °С, то из каждого 1 м3 воздуха выпадает в осадок 21,1 г водяных паров (30,2 — 9,1 = 21,1 г). Однако если охлаждается более сухой воздух, он сначала становится более влажным. Если воздух настолько охлаждается, что он насыщается, тогда при дальнейшем охлаждении из него начинает конденсироваться вода. Воздух при температуре +30 °С и при 50 %-ной воздушной влажности (содержание воды 15,1 г) может охлаждаться даже до +18 °С без осаждения конденсированной воды. Если воздух охлаждается до температуры + 15 °С, осаждается 2,4 г воды (15,1 - 12,7 = 2,4), при температуре +10 °С 6 г воды, а при температуре воздуха +5 °С 8,6 г воды. Из этого следует, что чем больше воздух охлаждается, тем больше воды из него осаждается.
Если на наиболее холодном месте определенного пространства температура —10 °С, воздух всего пространства улья может впитать такое количество водяных паров, которое соответствует данной наиболее низкой температуре, следовательно, в соответствии с приведенной таблицей на 1 м3 приходится 2,4 г воды. В то же время в отдельных местах улья температура и соответствующая ее влажность может иметь довольно большое различие. Например, если в улье около сотов с расплодом температура +35 °С, а на стенке улья лишь +15 СС, согласно таблиц, воздух в улье на всех местах в каждом м3 может содержать лишь 12,7 г воды. В отдельных частях указанного улья в результате этого будет различно высокая относительная влажность воздуха. Если воздух на стенке улья насыщен водой (100 %), его влажность в пространстве, занятом пчелами лишь незначительно превышает 30 % — воздух здесь очень сухой. Влажность воздуха увеличивается от центра клуба
пчел к стенкам улья. Поскольку содержание воды в воздухе определенного пространства улья определяется температурой в наиболее холодном месте, воздух в улье может быть насыщен влагой лишь в этом наиболее холодном месте.
Наибольшее количество водяных паров в улье выделяется при обмене веществ пчелиной семьи. Более интенсивный, чем в зимний период, когда нет расплода, обмен веществ происходит после начала откладывания яиц маткой. Пчелы в своем теле разлагают инвертный сахар вдыхая кислород воздуха, и таким образом вырабатывают тепло (так называемое тихое разложение). В результате разложения сахара и кислорода возникает углекислый газ и вода. Углекислый газ пчелы выделяют сразу, а вода сначала остается в теле пчелы, затем поступает в систему кровообращения, попадает в трахею и наконец она выводится из организма в виде водяного пара. Этот процесс разложения сахара можно выразить формулой:
сахар + кислород = вода + углекислый газ
20 г+ 21,3 г = 12 г+ 29,3 г
Если среднее потребление сахара в зимний период составляет 20 г в день, то при обмене веществ выделяется примерно 12 г воды в сутки. Если в весенний период потребление сахара увеличится в среднем до 80 г в день, тогда количество выделенной воды увеличится до 48 г.
Остальная влага в улье образуется из наружного воздуха, который при определенных условиях может попадать в улей. Если в зимний период устойчивая холодная погода, в улей не проникает никакая дополнительная влага, и таким образом, тогда в ульях бывает сухо.
Иная ситуация бывает зимой, когда после устойчивой холодной погоды внезапно потеплеет. В холодный период все незанятые пчелами части улья (дно и стенки улья, соты, кормовые запасы и т. п.) охлаждаются. Если более теплый внешний воздух проникает в охлажденное пространство улья и охлаждается, то по содержанию его влажности можно определить образуется ли в холодной среде улья конденсированная влага.
Если теплый воздух проникает в улей сухой, то в более холодной части улья он становится более влажным и по всей вероятности он не образует конденсированную влагу (это бывает лишь при большой разнице температур). Если же проникаемый воздух очень влажный (при резком потеплении), то в холодной части улья появляется конденсированная влага. Одновременно более теплый влажный воздух, выделяемый клубом, увеличивает количество конденсированной влаги. Однако осаждение влаги прекращается, если внутри улья устанавливается температура наружного воздуха. Из этого следует, что если после холодного периода в улей попадает теплый влажный воздух, в нем образуется конденсированная влага. Наоборот, в активный период, когда
пчелы занимают леток и регулируют температуру воздуха, попадающего в улей, его водяные пары не могут конденсироваться.
В таблице 5 приведено, какое количество влаги может образоваться в улье объемом 25 дм3 (6 сотов размера рамок типа Б 420 х 275 мм) при разовом воздухообмене и насыщенном окружающем воздухе. Из таблицы видно, что наибольшую часть влаги в улье выделяют пчелы.
Клуб является наиболее целесообразной формой для обеспечения тепла и воздуха необходимой влажности. Пчелы могут изменять влажность воздуха клуба и за счет плотности поверхностного слоя. При резком понижении температур наружного воздуха, объем клуба уменьшается и пчелы, находящиеся на поверхности клуба, сжимаются в более плотную оболочку. В этом случае поверхность теплоотдачи уменьшается а влажность воздуха в клубе приближается к оптимальному значению 40 %. Около сотов с расплодом наиболее пригодная относительная влажность воздуха составляет 35—50 %. Летом пчелы могут регулировать уровень влажности в улье, усиленно вентилируя его, или тем, что интенсивно приносят воду из окружающей среды и сливают ее в ячейки сотов. В результате усиленной вентиляционной деятельности пчел, влажность воздуха летом в различных местах улья отличается незначительно.
Воду пчелы потребляют также зимой, так как они могут всасывать мед хоботком лишь тогда, когда он содержит 30 % воды (Gontarski). Оставленные на зиму кормовые запасы не имеют такого содержания воды. Поэтому пчелы всегда перед всасыванием корма прибавляют к нему воду. Следовательно, теоретически, слишком сухая зимовка пчел может вызвать гибель от голода пчелиной семьи, хотя у нее находятся полные соты с кормовыми запасами. Однако вода, которая после разложения сахара остается в организме пчел, вполне покрывает эту незначительную потребность в воде.
Пчелы для своей жизни потребляют воду, которую они получают из среды самыми различными способами. При дыхании пчелы выделяют избытки воды чем одновременно повышают влажность среды, в которой они живут. Если среда недостаточно влажная, вода, выделенная организмом пчел в ней рассеивается. Однако, если среда уже насыщена водяными парами, выделяемая организмом пчелы влага осаждается в виде маленьких капель. Высокий процент влажности воздуха в улье, и особенно ее осаждение в виде воды на стенках деревянных ульев оказывает неблагоприятное влияние на тепловой режим в пчелиных семьях. Отсыревшие стенки улья теряют теплоизоляционную способность. Это происходит потому, что щели в отсыревших стенках улья наполняются водой, теплопроводность которой в 25 раз выше теплопроводности воздуха, в то время как в щелях сухих стенок деревянных ульев воздух остается как бы закупоренным.
"Пчеловодное оборудование, инвентарь и их самодельное производство", Михал Мачичка, Братислава, 1988г.