Тъй като интензивността на въздухообмена (вентилацията) на кошера се определя от разликата от температурите вън и вътре, то отговорът на поставения въпрос на пръв поглед е очевиден. При температура на повърхността на кълбото 8°С и при минус 10°С на открито, вентилацията ще бъде два пъти по – интензивна, отколкото при тази същата температура на кълбото и при минус 5°С на открито, т.е. колкото по – студено става на открито, толкова с по – голяма скорост ще се проветрява гнездото, и в някакъв момент вентилацията ще стане чрезмерна.
Обаче такъв подход е твърде праволинеeн. 8°С на повърхността на кълбото не означава, че и в кошера температурата ще бъде такава. За целта е нужно и на открито да бъде примерно толкова. При по-ниски температури на открито, температурата в кошера ще бъде по-ниска от 8°С, тъй като мощността на кълбото не е голяма. За да се увеличава вентилацията правопропорционално на понижението на външната температура и да стане чрезмерна, температурата в кошера трябва да бъде постоянна, а тя също пада.
Все пак с понижаването на температурата първоначално расте въздухообмена на кошера, макар и не в пряка зависимост от външната температура. След преминаването на температурата от положителни към отрицателни стойности, интензивността на вентилацията започва да расте, тъй като се увеличава разликата между температурите в кошера и на открито.
Някъде в промеждутъка между минус 10 и минус 15°С (на открито), кълбото все още влияе на температурата в гнездото, тя е по-висока от външната (плътността на въздуха в кошера е по-ниска от тази на открито), вентилацията върши своята работа, като заменя въздуха няколко пъти в денонощието. Още повече, колкото по-добре е затоплено гнездото, толкова е по-забележима разликата в температурите, толкова по-пълно вентилацията решава своята задача – да доставя на пчелите кислород и да отделя парите на водата и въглеродният двуокис. Обаче по-нататъшното понижаване на външната температура се съпровожда със забавяне на интензивността на въздухообмена, тъй като се намалява разликата в температурите, която е следствие от намаляването на температурата в кошера. При минус 25 - 30°С и по-ниско, температурата в кошера започва да се приближава към тази на открито, ролята на затоплянето на кошера се намалява, интензивността на вентилацията продължава да пада, въздухообмена на кълбото все повече се затваря във вътрешно кошерния обем.
Когато на открито е минус 35°С, в кошера е примерно толкова, има ли затопляне или няма – е безразлично, плътността на въздуха на открито и вътре в кошера става еднаква, и вследствие на това се извършва циркулация само между кълбото и неговия обем. Отделяната от пчелите влага не се отнася от въздуха, а започва да кондензира в гнездото отначало на стените, а след това и на питите. При по-нататъшното понижаване на температурата, този процес протича вече в непосредствена близост до кълбото, и около него се образува заледяване от замръзнала корица лед.
Въздухообменът се оказва ограничен от него, намалява се cъдържанието на кислород, увеличава се съдържанието на СО2, храната става недостъпна, кълбото, което няма възможност да компенсира загубите на топлина, загива.
Уралските бортници (пчелари, които отглеждат пчели в изкуствени хралупи тип „борти”) за този случай употребяват даже специален термин „ледът натиска пчелата”. Трябва да се знае, че описаният сценарий не е следствие от кратковременно захлаждане за един – два дни, а резултат от действието на продължителни силни студове. Теоретически вентилацията на кошера може да се прекрати и при положителна външна температура, когато тя се изравни с тази, която е вътре в кошера, което става при затоплянето на времето.
Плътността на въздуха в кошера и на открито става еднаква, въздухообменът се прекратява. Независимо от това нито кислороден глад, нито натрупване на влага не настъпва, тъй като кълбото става рехаво (не плътно) и пчелите започват активно да вентилират.
През това време за въздухообмена способства още и вятъра, който нерядко съпровожда затоплянето (вж рисунката), затова на графиката големината на интензивността на вентилацията при температура 8°С не е равна на нула, а представлява определена величина. Тъй като причината за въздухообмена на кошера през зимата – това е топлината, произвеждана от кълбото, а неговата мощност не е голяма, вентилацията има сложна зависимост от външната температура.
В началния период на намаляване на външната температура, в примерния диапазон от минус 8 до минус 15°С (-18°С), интензивността на вентилацията нараства, но не в пропорционална зависимост от температурата. По-нататъшното намаляване на външната температура довежда до съкращаване на въздухообмена, до неговото прекратяване. Ясно, че за никаква чрезмерна вентилация не се налага да се говори.
Естествената вентилация на кошера или я има, или е недостатъчна, или я няма съвсем. Обаче вентилацията все пак може да стане и прекомерна, но само под въздействие на външни причини. Прекомерността означава, че през гнездото преминава много повече въздух, отколкото е нужен за снабдяването на пчелите с кислород и отделянето на газообраните продукти на обмена. Нейно следствие – това е повишението и безполезната загуба на топлина, която се произвежда от кълбото, което довежда до преразход на храна, износване на пчели, препълване на дебелото черво и даже до гибелта на семействата.
Прекомерната вентилация на семействата е възможна в следните случаи: духане на вятъра във входните отвори, когато въздухът в гнездото може да се сменя няколко пъти в продължение на един час (в кошера, който е защитен от вятър, не се случва течение, даже при два долни входни отвора в предната и задната стени); при електроподгряване в гнездото; зимуване в помещение с положителна температура и с входове, изнесени навън. От вятър да се защитят не е сложно, сложно е с нагряването.
Електрическият нагревател изсушава въздуха, пчелите страдат от жажда, от което се възбуждат и увеличават консумацията на храна. Поставили са някои пчелари нагревател с цел да намалят разходите на мед, а са получили резултат обратен на очаквания.
Предназначението на нагревателя е да повиши температурата в гнездото. Съответно нараства и разликата в плътността на въздуха на открито (вън) и вътре в кошера, топлообменът става по-интензивен, той и отнася топлината. Разбира се нещо остава и за пчелите, но съществената част се изразходва за „отоплението” на въздуха около кошерите.
Електронагряването, според мен е способно да решава само единични, частни задачи – например, през пролетта да спаси майката с малко пчели, които са останали от лошо презимувало семейство. Кардиналният проблем за зимуването на семейството нагревателят не решава, независимо от разнообразните схеми на терморегулиране, вентилаторите, ваните с вода и т.н.
Електроподгряването, това е твърде груба намеса в живота на пчелното семейство, вредата от него е повече отколкото ползата. Да се повишава температурата трябва не вътре в кошера, а около него, като пчелите се поставят в помещение с терморегулатор (най–добрият вариант), всеки кошер да се затваря в кожух, да се засипва в слой сняг 50 – 100 см, или в най-лошия случай кошерите да се занасят някъде под навес, където главното е да няма вятър.
В помещението и под снега, температурата около кошерите се държи в границите, когато кълбото влияе на температурата в гнездото, тоест има смисъл от ефекта на затоплянето, налице е разлика в температурите навън и вътре в кошера, естествената вентилация е достатъчна и зимуването преминава без напрежение. Когато пчелите зимуват в помещение с температура над нулата, а входовете са изведени на открито, то се извършва интензивен въздухообмен (вентилация), нерядко снижаващ влажността в гнездото толкова, че възниква необходимост да се дава на пчелите вода. Входовете на кошерите не трябва да излизат вън от помещенето.
По тази причина при зимуване под сняг или в кожуси, кошерите не трябва да се оборудват с различни коридори, за връзка с външния въздух, по-добре е те да се оставят засипани със сняг с уговорката, че предварително са защитени с наклонени дъски. Количеството на влизащия в кошера въздух се определя не от площта на входните отвори, а от разликата на плътността на въздуха вън и вътре. От големината на входния отвор зависи само скоростта на движението на въздуха в самия входен отвор.
При наличие на заградител от вятъра, долният вход може да се остави за зимата отворен напълно. Минималната му площ, когато вентилацията още се справя със своята задача, по различни данни, се определя от съотношението 0,5 - 1 кв. см на междина с пчели. Сечението на горния входен отвор, ако такъв се използва заедно с долния, може да се направи примерно в 1,5 пъти по-малко. Стойностите на температурите приведени в статията не са резултат на строг експеримент, те могат да се различават от реалните в една или друга страна в зависимост от силата на семейството, типът на кошера, характерът на затоплянето и т.н.
В статията е направен опит да се даде качествена оценка, как се изменя вентилацията на кошера с изменението на външната температура. Стойностите на интензивността на вентилацията между минималната стойност при 8°С и максимална при минус 18°С - е област на достатъчен въздухообмен, когато семейството без особени усилия е способно да компенсира топлинните загуби, като не излиза от нормите за изразходване на храна. В районите с продължителни застудявания (под минус 20°С) вентилацията се влошава, увеличават се топлинните загуби, нарастват над нормата разходите за храна, износват се пчелите и т.н.
Зимуването на открито без допълнителна топлинна защита на кошерите е рисковано. Към казаното трябва да се добави, че всички схеми на вентилация по принцип са еднакви: в която и да е от тях външният въздух, като попадне в кошера, преминава през кълбото и излиза навън. Те се различават само по пътищата на постъпване на въздуха в кошера и излизането му.
Неговото количество във всички схеми е примерно еднакво, и се определя не от разположението на входните отвори и от тяхната площ, а от мощността на кълбото и от външната температура. Топлинните загуби за сметка на конвекцията във всички случаи са примерно равни, затова на практика напълно удовлетворителни резултати се получават и при зимуване с един долен входен отвор, с един горен, с отворен горен и долен вход и т.н./сп. Пчеловодство