Обогреватели для пчёл. Напряжения, мощности

Обогреватели для пчелиных семей, напряжения, мощности. Актуальная информация. Весьма важный вопрос, который окзался здесь урезанным в результате проведения работ по восстановлению сайта, после агрессивных атак вредителей. Для самодельщиков этот вопрос очень важен, поскольку от него зависит траектория поиска оптимального решения, которое определит соотношение эффективности обогрева и потраченных на это денег. Дело в матчасти, в её цене и в итоговой себестоимости проекта. Себестоимость фальшь-днища разная при стоимости обогревателя в 100 рублей и в 1000 рублей. Максимальное удешевление без утраты надёжности - это требуемый результат. Никакое рукоблудие в изготовлении самодельных обогревателей неприемлемо. Нужно понять, какие нужны ТЭНы и найти их в стандартной промышленной номенклатуре за самые маленькие деньги. Они есть.

Для правильного выбора оборудования и понимания темы нужно знать напряжение и локальные мощности, выделяемые в каждом улье, которые и понадобятся на практике. Есть и другие сведения, которые определяют выбор ТЭН и дают экстремальную дешевизну, но их показывать я не стану. Напряжение применяю в интервале 48-60 вольт. Мощность от индивидуального обогревателя - ТЭН потребуется около 50-60 Вт. Это жесткие системные границы для обеспечения высокой эффективности. Напряжение 36-42 вольта - маловато. Надо стремиться, чтобы ток одного нагревателя был не более 1 ампера. Поэтому получается, что мощность в ТЭН значением 25 Вт маловата, а мощность в 100 Вт - уже многовата, хотя это субъективно. Пример характеристик для обогревателей, используемых в фальшь-доньях, показан ниже.

Картинку удалось добыть из архива и восстановить для новых телезрителей. Что можно по этой картинке сказать? А вот что. Характеристики нелинейные, прогнозировать в какую точку попадет кривая при предельном возможном напряжении я не возьмусь. Но вот для определенного фиксированного диапазона напряжений (36-42-48-62 VAC) источника питания, картина складывается вполне определённая. Мне представляется, что вполне подходящим обогревателем будет ТЭН с характеристикой №2. Годится также ТЭН с характеристикой №3. А вот кривая №1 описывает уже не очень удобный обогреватель, слабоватый он. Конечно можно наплевать на мои рекомендации и делать всё по-своему. Тогда и результат будет получен уже свой собственный. А лучше он будет или хуже, дело вовсе не моё. У меня результат - превосходный, уже много лет. Должен сознаться, что я намеренно не даю маркировки типовых ТЭН и не указываю их номинальные мощности от завода - изготовителя. Это моя информация, это моё знание, новое знание, а коммерческая информация не - бесплатная. Как бы не злились и не ругались на меня некоторые телезрители, пусть они поймут, между нами есть разница, а хамство - это не про меня.

Примечательно, что в новом сезоне пришлось столкнуться с ситуацией, когда при помощи балласта были демпфированы, обогреватели почти всех ульев, в той или иной мере. Это пришлось сделать из-за двух ульев, с плотными доньями, к которым пришлось подравнивать остальные. Так вот с приходом ночных морозов (-15), запаса по напряжению всё же не хватило. Пришлось приподнимать напряжение на входе источника. Выручило наличие мощного ЛАТРа, скомпенсировавшего примерно на 10-15% просадку сети под нагрузкой. Н следующий день ситуация была  исправлена, домотан трансформатор, сдвоенным медным проводом под 25 ампер. Поэтому ЛАТР для регулировки входа дальше не понадобился.

Помните, тепловые электрические обогреватели имеют нелинейные характеристики. А балластные резисторы - линейные. Эквивалентная схема низковольтной сети при магистральном питании получается последовательно-параллельная. Но от нелинейщины никуда не деться. В предыдущих вариантах статьи были показаны менее подходящие вольтамперные характеристики нагревателей. В архивах эта информация была сохранена и теперь восстановлена после исправления вреда, причиненного сайту недругами. По результатам изучения ВАХ опытный инженер-электрик сможет понять, а какие же типовые нагревательные элементы обеспечивают необходимый тепловой режим за минимально возможные деньги, но только опытный.

Весьма важным штрихом к картине электрообогрева ульев является оценка мощности всей системы. Мне представляется, что не следует держать на обогрева более 50 семей. Поэтому предельная мощность источника питания не будет превышать 2,5 кВт. Это как раз соответствует номиналу промышленного трехфазного трехстержневого трансформатора, например ТСЗИ. Его и следует использовать в однофазной системе электропитания, после небольшой переделки и переключения обмоток. Ниже показан трехятержневой трансформатор 1,5кВА, пригодный для переделки. 

Ограничение числа семей (50) определяется в первую очередь здравым смыслом. Если каждая семья - двухкорпусная и валовый сбор с семьи при электрообогреве - не менее фляги мёда, то результат сезона выкатывается в три тонны. И даже больше. При таком медосборе частнику легко надорваться. Вначале нужно подумать о здоровье. Ну а 100-200 и более семей частрику в рассматриваемой технологии просто не нужны. А вот если применить такой способ стимулирования пчелосемей в промышленном масштабе, то результат по мёду можно получить колоссальный. Но это требует привлечения наёмного труда, расширения производства и решение проблемы сбыта.

Примеры трансформаторов 2,5кВА показаны ниже. По габаритам они немного великоваты, но при освобожении их от корпусов и прочих железок, применить их вполне возможно. Вес силовых трансфоматоров 30-40 кг. Обмотки трансов изготовлены преимущественно из алюминия. Наличие сравнительно больших окон-промежутков между обмотками позволяет сделать домотку по 35-40 витков, которую выполняют конечно же медью. Междуообмоточные соединения следует применять исключительно болтовые, либо на весу, либо через переходную колодку.

Пчеловодство - традиционно малобюджетная отрасль. Поэтому частникам оборудование приходится применять, как правило б/у. При самодеятельном воспроизведении обогревательных устройств годится электрика, унаследованная из совдепа. Можно использовать низковольтные силовые трансформаторы в габарите 0,25кВА, но это менее выгодно, нежели крупные трансы. Если трансформаторы мелкие, то их собирают в группу, чтобы получить приемлемое выходное напряжение и достаточную для обогрева пчёл мощность. Например, 4 трансформатора по 0,25кВА обеспечивают обогрев 15-20 пчелосемей. При последовательном включении вторичных обмоток по 12 вольт можно получить приемлемое напряжение питания 48 вольт. А если трансформаторов 5 шт, то это ещё лучше. Напряжение можно повысить до 60 вольт. Это позволит уменьшить ток при той же мощности в обогревателе. Следовательно, можно сократить потери напряжения в магистрали питания и выровнять условия для дальних и ближних нагревателей в гирлянде.

Источник питания с такими трансформаторами делают на переменном токе, регулируемым, чтобы плавно изменять режимы. При этом используют силовые вентили, - самый дешевый и практичный подход. Годятся тиристоры и симисторы любых устаревших серий. Но желательно на токи 25-40 ампер. Тиристоры КУ202 и симисторы КУ208 - малопригодны. Если удастся недорого добыть трёхстержневой трансформатор, мощностью 1,5-2,5 кВА, то его придется немного доработать. Перевод в однофазный режим выполняют переключением обмоток. Кроме того, надо домотать обмотку, добавив 10-15 вольт, проводом, рассчитанным на 25 ампер. Конкретные числа зависят от вида трансформатора. В моём случае понадобилось домотать, без разборки, поверх обмотки среднего стержня, около 10 метров толстого медного провода (ПЭТ, ПСДКТ, ПБД) из расчета 1 метр на 1 вольт. Пример трехфазного трехстержневого трансформатора с доработанной обмоткой показан ниже.

В системе электропитания вполне пригодны силовые электронные компоненты в транзисторных корпусах. Очень удобно применять плоские диоды и тиристоры. Симисторы в ТО-247 есть достаточно мощные и по цене не слишком дорогие. А пляска здесь организована вокруг удобных радиаторов охлаждения. В прежние времена настольные компьютеры оснащались процессорами с огромным тепловыделением. Каждому процессору полагался алюминиевый радиатор с площадью охлаждения до 2000 кв.см. Это как краз то, что нужно для силового модуля регулируемого источника питания обогревов. Пример изображения, где силовые диоды и тиристор установлены на алюминиевый радиатор от компьютерного процессора показан ниже.

Одного радиатора охлаждения, как правило, вполне достаточно. Камни закрепляют через слюду на термопасту. Применение кулеров в практике эксплуатации источников питания обогревателей, даже при максимальных нагрузках оказалось избыточным. Охлаждение мощных радиаторов ночью итак вполне нормальное. А вот провода монтажные внутри источника надо использовать серьезные, с сечением по меди предпочтительно от 1-1,5 кв.мм. Никаких омеднённых алюминиевых проводов с китайских складов здесь не допускают. Только совдеп или нормальный новодел.

В ходе работ по обустройству пасеки может оказаться, что изготовление источника или его ремонт не поспевает к ночному морозу. А мороз надвигается неумолимо. В этом случае приходится устанавливать для обогрева голый трансформатор, накрывая его ульевой крышкой от осадков. При этом режим устанавливается предельным сам по себе. Ориентироватья на нагрев приходится по индикаторным лампам на ульях. А возможность регулирования будет возможна только при использовании на входе ЛАТРа. Наличие в летке каждого улья термометров позволяет оперативно контролировать текущую температуру. Поэтому результат получается вполне приемлемый, хотя наличие "соплей" из проводов весьма неудобно и ходить вокруг этой системы приходится очень осмотрительно, чтобы не зацепить трансформатор, не повредить оборудование, не устроить аварию при коротком замыкании. Тем не менее, для большинства частников подобное решение может оказаться единственно приемлемым. И хотя этот уровень, - явный пример нищеты, любители дешевизны вполне могут ограничиться применением трансформатора с пучком проводов.

                                            Евгений Бортник, Красноярск, Россия, 2026