С УТЮГА — НА ПАСЕКУ

Оснастите ульи вашей пасеки самодельным электронным терморегулятором — не пожалеете. Ведь это нехитрое, в общем-то, устройство позволит создать для пчелиных семей условия, подобные тому комфорту, на экономическую целесообразность которого неоднократно указывал и журнал «Моделист-конструктор» (см., например, №10’93, 12’96, 1’2000). Использование терморегулятора приводит к снижению почти в два раза прежних расходов корма — меда или сахара, поскольку пчелам практически не приходится тратить энергию на поддержание нужной температуры.

Правила пользования предлагаемой конструкцией для злектрообогрева ульев (с автоматическим регулированием температуры в течение года) несложны и сводятся, по сути, к установке оптимальной температуры (замеряют ее в зоне нижней планки электронным термометром). С учетом физиологических особенностей пчел этот параметр весной и летом должен находиться в пределах от 25 до 27 °С.

В сентябре температуру постепенно снижают, доводя до 20 ”С. С исчезновением расплода устанавливают в улье 9— 12 “С. В октябрю же оптимальная температура 8 °С. А с наступлением устойчивых морозов, когда наружный термометр показывает от —8 до —20 °С, в улье поддерживают лишь 0,4 °С.

Пчеловод должен помнить, что разность температур под подушками и на дне улья (в псдрамочном пространстве) рекомендуется поддерживать в пределах 7—10 °С. Например, если к моменту весеннего очистительного облета температура под подушками достигла 30 °С, то на дне улья (под рамками) она должна быть 20—22 °С. Это позволит пчелам обогревать свои гнезда со значительно меньшими затратами знвргии, выходить ко времени весеннего очистительного облета жизнеспособными, с большими участками расплода и создавать сильные семьи — залог успешного медосбора.

Предлагаемое устройство многоканальное, причем все каналы абсолютно идентичные, а их число определяется количеством обогреваемых ульев. Например, каналов потребуется целая дюжина для передвижного павильона на 12 пчелиных семей. Тогда питающий трансформатор Т1 берется мощностью 500 Вт. А в качестве диодов VD10—VD17 можно применить любые, рассчитанные на ток 10 А и напряжение не ниже 50 В.

Необходимость гальванической развязки от сети (и понижения напряжения до 40 В) диктуется требованиями техники безопасности, а также тем, что низкие напряжения не угнетают пчел и не вызывают у них агрессивность. В крайнем случае, электронный терморегулятор можно питать и от автомобильного аккумулятора, отсоединив Т1 с выпрямителями и подключив клемму «+12 В» к точкам «Б» и «В», а «-12 В» заземлив.

Теперь о нагревательных элементах. Можно использовать никелево-хромовую спираль от утюга (электроплитки), уложенную в дорожки-змейки, выполненные в гипсовых или алебастровых (по одной на каждый канал) отливках, окаймленных с боков планками, а снизу обитых фанерой. Сверху на такую отливку укладывается металлический лист, к которому крепится электрический терморегулятор от старого утюга (на каждый канал — свой), поставленный на минимальную температуру срабатывания 70 °С.

Нижняя часть улья (электрические соединения не показаны):  

1,4 — передняя и задняя составные стенки утепленною деревянного улья; 2 — текстолитовая плата с термодатчнками; 3 — рамка; 5 — электроразъем; 6 — внутренняя стенка улья; 7 — утюговый терморегулятор; 8 — фанерный ящик; 9 — дно улья; 10 — поддон (картон s1); 11 — клемма; 12 — нихромовая спираль электронагревателя; 13 — алебастровая отливка (140x140x20); 14 — крышка (сталь, лист 170×170,51,5)

Если под руками не окажется нужного числа (по одному на каждый канал) утю-говых терморегуляторов, го в качестве защиты от перегрева можно применить противопожарные датчики Вуда, рассчитанные на температуру срабатывания 72 °С. Или изготовить их из упругих бронзовых (латунных) пластинок, склеенных через текстолитовую прокладку клеем БФ-2. Свободные концы пластинок сжимаются и спаиваются сплавом Вуда (свинец, висмут, кадмий и олово), а датчик прикрепляется болтом к металлической пластине нагревателя.

Нагревателями могут служить и обычные 220-вольтные электролампы. Но следует учитывать, что при напряжении 40 В мощность их падает в шесть раз. Нужное количество ламп размещается в жестяных банках с речным песком. А датчики крепятся к корпусам банок.

Однако проще всего в качестве нагревателя использовать основание (пяту) утюга с заводским биметаллическим терморегулятором. Только не забывать, что если мощность утюга при 220 В была 1000 Вт, то при 40 В она снизится до 30—37 Вт.

Кратковременное пропадание электроэнергии (например, при срабатывании термодатчиков) не грозит гибелью пчел. Ведь благодаря высокой теплоемкости, низкой теплопроводности сотов и меда температура в ульях даже после отключения силовой цепи удерживается на время, достаточное для перераспределения пчел в каждом клубе.

Более того, постоянное включение нагревателя недопустимо. Тотчас срабатывает защита на соответствующем термодатчике. Значит, мгновенно разомкнется силовая цепь тиристора VS1.

Конденсатор С2 сразу же начнет разряжаться через сопротивление R7. Транзистор VТ2 закроется, а VТЗ откроется (VT2 перестанет его шунтировать). В результате загорится светодиод VD2 (АЛ307), показывая на пульте, в каком канале (улье) возник непорядок. Через диод VDЗ откроется транзистор VТ4, вызывая срабатывание звонка-колокольчика (от будильника «Слава-5338»). Причем на пульте звуковой и световой сигналы будут беспокоить пасечника до тех пор, пока он не устранит неполадки.

На одной микросхеме DD1 собрано три канала электронного терморегулятора. Рассмотрим работу одного из них — первого. Элемент DD1.1 выполняет здесь функции компаратора с порогом срабатывания 0,5Uпит; DD1.2 — буфер, обеспечивающий нужный характер обратной связи в контуре терморегулирования.

Принципиальная схема многоканального электронного терморегулятора для пасеки

В исходном состоянии (при температуре больше пороговой) сопротивление терморезистора RK1 мало. И на входе DD1.1 напряжение выше порога переключения. А зто означает, что на выходе данного элемента низкий уровень, а на выходе DD1.2 — высокий Транзистор VT1 открыт и шунтирует управляющий переход тринистора VS1. Поэтому последний заперт, а нагреватель — отключен.

При понижении температуры сопротивление терморезистора увеличивается. Значит, с достижением выбранной температуры элемент DD1.1 обязательно переключится. Высокий уровень напряжения переведет DD1.2 в другое состояние, что закроет транзистор VT1. Тогда ток, протекающий через резистор R5, откроет тринистор VS1, и нагреватель включится.

По мере увеличения температуры в улье сопротивление терморезистора будет уменьшаться и наступит момент, когда нагреватель отключится.

Точность поддержания температуры при использовании 10-кипоомных терморезисторов серии КМТ и ММТ — около 1 °С. При использовании же терморезисторов с другим сопротивлением придется изменить R1, R2 (а также соответствующие им резисторы в других каналах). Причем так, чтобы сумма номиналов R1 и R2 (при среднем положении движка «подстроечника») была примерно равна сопротивлению терморезистора при рабочей температуре.

Подстроенные резисторы снабжают температурной шкалой. Градуируют ее, помещая терморезистор в сосуд с водой на электроплитке. Температуру контролируют ртутным термометром.

Для контроля за переключением тринистора вместо нагревателя используют настольную лампу. Вращая ручку соответствующего «подстроечника», добиваются переключения терморегулятора. И на шкалу наносят конкретное значение температуры. После градуировки все термодатчики соединяют с остальной аппаратурой экранированным проводом и помещают в улей ниже рамок.

В заключение об элементной базе. Все «подстроечники» — СПЗ-16, остальные резисторы — МЛТ. Тринистор в каждом из каналов должен открываться при управляющем токе не более 4 мА. При использовании полупроводниковых приборов КУ201В (Г, Д, Е) или КУ202В (Г, Д, Е) с рабочим напряжением более 50 В в качестве диодов VD10—VD17 приемлемы Д242 или любые другие с обратным напряжением не менее 50 В.

А вот при замене тиристоров на симис-торы типа КУ208 можно обойтись и без диодов VD10—VD17, запитав подогреватель (в точке «Б») от одного из выводов обмотки III трансформатора Т1 (второй вывод следует соединить с «землей»). Более того, предусмотрено питание терморегулятора вообще без трансформатора (см. вариант схемы). Тогда все тиристоры должны быть рассчитаны на напряжение не менее 300 В. Это КУ201М (Л, Н, К), КУ202М (Л, Н, К). А диоды VD5-VD12 (с таким же обратным напряжением) крепятся на ребристом радиаторе площадью 440 смг через слюдяные прокладки.

А. КУХАРЕНКО, г. Гродно