X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Пчеловодство − древнейшее занятие человека. Пасечное пчеловодство возникло на территории России еще в X-XI вв. При этом виде пчеловодства содержание семей пчел происходит в искусственных жилищах − ульях. При этом появилась возможность перемещения пчел вместе с их жилищем. Пасеки стали устанавливать вблизи жилья человека, а также при необходимости подвозить к массивам цветущих растений. Пасека — специально оборудованное место, где содержатся медоносные пчёлы. Пасеки бывают стационарными и кочевыми (при постоянных переездах с одного медоноса на другой).

Пчелы собирают мед в виде нектара в предгорьях и горах, на полях и лугах. Для выработки 100 граммов меда пчела облетает приблизительно миллион цветов. Чтобы набрать 1 кг нектара, пчеле придется совершить до 150 тысяч вылетов из улья. В среднем за один вылет пчела преодолевает до 3 километров. Чтобы произвести килограмм меда, пчеле необходимо пролететь в среднем до 450 тысяч километров. Это значит, что расстояние, которое пролетает пчела, аналогично расстоянию, которое необходимо пролететь, чтобы обогнуть экватор Земли примерно 10 раз.

На 2015 год в РФ насчитывалось около 3 млн пчелосемей, порядка 90 % они содержатся на приусадебных пасеках. До 80 % пчеловодов содержат не более 10 пчелосемей [1]. По данным Национального союза пчеловодов России, в 2017 году урожай меда составил более 102 тыс. тонн, этот показатель слабо колеблется в последние годы [2].

В наше время, когда проблема экологии стоит как никогда остро и пришло время задуматься о экологически чистом продукте, одним из которых является мед. Многие пасеки находиться близко к городам и промышленным комплексам, и не могут гарантировать 100% качество своей продукции. Поэтому появляется все больше кочевых пасек или так называемых выездных пасек, которые с каждым готом становятся все популярнее. Они выезжают за сотни километров от городов в леса и поля, и проводят там все лето. Зачастую, такие места располагаются на значительном удалении от централизованных систем электроснабжения, и для их энергообеспечения необходимы автономные источники энергии. Современная пасека включает в себя ульев с пчёлами, поилку для пчёл, техническое помещение (для откачки мёда, хранения тары и т. п.). Набор пчеловодных инструментов (дымари, роевни, пчеловодные ножи, воскотопка, медогонка, стамеска пасечная, маточная клеточка).

Ручная работа пасечника в настоящее время все шире использует научно – технический процесс – электрический инструмент для обеспечения его работы. Например, для обеспечения технологических процессов кочевой пасеки используют для распечатки сот - электронож, для автоматизированной откачки мёда - электрифицированная медогонка. электроинструмент - для ремонта инвентаря или ульев, светодиодные светильники - для освещения бытовки или технической помещении в темное время суток.

Распечатывание сотов с медом и его откачивание относят к одним из наиболее трудоемких работ в пчеловодстве. Поэтому на пчеловодческих фермах следует применять для этих целей приспособления и оборудование, способствующие повышению производительности труда пчеловодов. Распечатка сот может стать очень быстрым и комфортным процессом, если пасечник в своей работе использует электрический нож пасечный – инструмент, который срезает печатки с рамок. Не смотря на то, что пасечные электроножи имеют небольшую мощность, они способны справится с вскрытием сот в секунды и при этом не повредить рамку. Эффективность ножей обусловлена их способностью нагреваться примерно до 90°С и смягчать печатку при вскрытии. Электрический рубанок для распечатки сотов с горизонтальным лезвием из нержавеющей стали. Работает от сети 220 В, с нагревателем мощностью 30 Вт который разогревается за 8-10 минут до температуры лезвия .

Медогонки предназначены для извлечения меда из сотов под действием центробежной силы, развивающейся при вращении их вокруг оси бака. Медогонки классифицируются (по приводу), на ручные и электрические.

Эксплуатация электрических медогонок позволяет сократить трудоемкость затрат и время откачки товарного меда. В результате достигается большая результативность процесса выкачки. В настоящее время широко используются приводы, которые имеют следующие основные технические характеристики марки ПЭМ-90М:

напряжение питания - постоянное 10-14В;

мощность электродвигателя - 90ВТ;

скорость вращения - регулируется 30…200 об/мин;

время откачки - регулируется от 1…10 мин +/- 20%;

динамическое торможение - есть;

изменение направления вращения - есть;

режим работы - продолжительный, экономичный

Кочевая пасека может выглядеть не только как передвижной пчелопавильон, но и как открытая платформа-прицеп или как обычная пасека, ульи которой загружаются при переездах в кузов грузового автомобиля. В современном пчеловодстве кочевое пчеловодство стоит на первом месте по многим показателям. Перевозка пчел на цветущие массивы способствует быстрому развитию пчел весной, увеличению количества товарного меда по сравнению со стационарной пасекой, способствует осеннему наращиванию пчел в зиму.

В настоящее время существует ряд недостатков кочевых пасек, энергообеспечение пасеки, отдаленность пасеки от места жительства пасечника, необходимость постоянных поездок на нее, или постоянного там пребывания.

Для кочевой пасеки на 32 ульев в таблице для кочевой пасеки приведены мощность, количество, время работы потребителей электроэнергии и недельное потребление энергии.

Таблица. Мощность, количество, время работы потребителей электроэнергии кочевой пасеки на 32 ульев

Описания нагрузки КП	Мощность потреби- теля Р, кВт	Кол-во Потреби-телей n, шт	Время работы за сутки t, ч	Недельное потребление электроэнегии Q, кВт*ч
Приготовление пиши	1	1	2	14
Медогонка с приводом	0,09	1	3	1,89
Электронож для распечатки сот, 12В	0,03	1	3	0,63
Автохолодильник, 12В	0,20	1	6	8,4
Электроинструмент	0,036	1	0,50	0,126
Освещение	0,10	3	2,0	0,42
Ноутбук, планшет, радио	0,30	1	3,00	0,63
Итого за неделю				26,1

Топливные электростанции не могут использоваться на передвижных пасеках из-за вредных выбросов выхлопных газов и производимого шума. Также регулярная замена аккумуляторов для кочевой пасеки не всегда осуществима из-за отсутствия зарядных устройств.

Таким образом, можно сделать вывод, что уже в настоящее время энергия солнечного излучения является наиболее приемлемой для использования в автономных системах электроснабжения кочевых пасек и не имеет серьезных альтернатив [4, 5]. Возобновляемые источники энергии, например, энергии солнца и ветра - неистощимы, имеют огромный потенциал на планете, наносят относительно меньший вред экологии и человечеству, к ним возможен более широкий доступ во всем мире. Возможности использование возобновляемых источников энергии огромны. Комплексное использование возобновляемых источников энергии солнца и ветра позволит решить проблему с энергообеспечением кочевых пасек.

Для энергообеспечение кочевой пасеки в неделю (=26,1 кВт*ч) целесообразно, в зависимости от географического расположения района, использовать солнечную батарею (СБ) марки ФСМ-300П 300 Вт).

Выберем 3 шт. СБ, общая площадь которой составляет 5,1 .

Определим количество вырабатываемой электроэнергии СБ в неделю.

,

,

,

где количество суточной электроэнергии от одной СБ; длительность работы СБ; количество суточной электроэнергии от общей площади СБ; N- количество СБ; суммарная электроэнергия на неделю.

Так как использование СБ позволить обеспечить электроэнергией пасеки с 32 ульями, остальную энергию можно накопить на аккумуляторных батареях. Ввиду непостоянства солнечной радиации в течение месяца и года, дополнительно выберем ветроэнергетическую установку (ВЭУ), марки SAV-0.5kW. Основные технические характеристики ВЭУ:

номинальная мощность – 500 Вт;

количество лопастей – 3 м;

высота лопасти – 2 м;

масса – 100 кг;

стартовая скорость ветра – 2 м/с;

номинальное число оборотов ротора (об/мин) – 90-120;

уровень шума, Дб, не более – 33;

тип генератора – 3-х фазный, на постоянных магнитах.

Список литературы

Пчеловодство № 7, 2001. – Москва. – С.68.

https://iz.ru/news/585458 .

Туников Г.М., Лебедев В.И. Технология производства и переработки продукции пчеловодства. – М.: Колос, 2001. -176 с.

Инновационные тенденции развития российской науки // Мат-лы IX Международной научно-практической конференции молодых ученых. Ответственный за выпуск: В.Л. Бопп. 2016г. – Санкт-Петербург. – С149-152.

Беззубцева М.М., Юлдашев З.Ш. Исследование энергетических характеристик фотоэлектрического преобразователя солнечной энергии (солнечного элемента) // Учебно-методическое пособие. – СПб.: -СПбГАУ, 2016. - 93 с.

Код для цитирования: Скопировать