Tepelná izolace a vytápění úlku pro čmeláky

Jak zabránit zničení kolonie vlivem horka nebo mrazu

Co se zde dozvíte

  • Je možné zabránit situaci, kdy úlky  obsazený úlek na jaře promrzne?
  • Dá se to řešit jen dobrou tepelnou izolací?
  • Je vhodné topit v úlku pro čmeláky a jak na to

Datum poslední aktualizace: 11/2/2022

Tepelná izolace úlků pro čmeláky (čmelínů) – úvod do problematiky

Pokud nabídnete čmelákům úlek, berete na sebe i odpovědnost za to, jak bude úlek chránit  jeho obyvatele.
 
Nejde jen o to, aby se do úlku nedostali parazité a nepřátelé čmeláků. V úlku by také neměla moc kolísat teplota. Pokud čmeláci žijí v dutině v zemi, ve zdi atd., teplota je tam většinou nižší než teplota vzduchu mimo dutinu , ale především je stabilní.  Takové místo také zabrání prochladnutí při prudkém poklesu teplot, nebo jeho prudké prohřátí  v horkých dnech.
 
Je poměrně komplikované podobné prostředí vytvořit v úlku vyrobeném člověkem, proto se jako optimální jeví umístit v interiéru viz popis umístění úlků. Řešení, kdy je úlek umístěn v relativně stabilním prostředí garáže/sklepa atd. není bohužel pro každého dostupné.
 

V jarních měsících teplota často velmi kolísá a někdy se i dlouhodobě a bohužel i silně ochladí.

Chovatel má několik možností, jak na to reagovat:

  1. Ponechá hnízdo v úlku osudu a přírodě
    – čmeláčí matky takovou situaci někdy vydrží, často ale hnízdo opustí
    – někdy se při zahřívání plodu vyčerpají a zahynou
  2. Ponechá hnízdo venku, ale dodá matce sladinu (medocukrové těsto, nebo cukerný roztok)
    – matka má zdroj energie a větší šance situaci zvládnout
  3. Na noc úlek zavře a odnese do do teploty max 15C viz
    – přenos ale není optimální řešení
    – kromě otřesů a rušení dochází i ke srážení vlhkosti na stěnách úlku (rozdíly teplot)

    Tyto možnosti jsou více popsány ZDE

  4. Zajistí pasivní vytápění úlku
    – musí to ale být topení, které úlek neohrozí = nepřehřeje ho, nevysuší a nezpůsobí prudké tepelné změny
    – jednoduchá topení bez regulace ale často ne zcela vyhovují
  5. Zajistí vytápění  úlku s regulací teploty
    – toto řešení by mělo regulovat  výkon topení tak s určeném rozsahu, s přesností na  stupně °C 

Ve všech případech je podmínkou úspěchu, aby byl úlek kvalitní, dobře tepelně izolovaný a navíc s dostatečnou tepelnou setrvačností, která změny teploty tlumí.

Čmeláci PLUS -Extrémní poklesy teplot na jaře

Extrémní poklesy teplot na jaře

Čmeláci PLUS - Úlek na zasněžené zahradě

Úlek na zasněžené zahradě
Foto: P. G. Gröbl (21/3/2020)

Proč a jak se v úlku mění teplota podle teploty vzduch v okolí

Teplota v úlku se se teplotou okolí vyrovnají vždy, to je fyzika, jde ale o to za jak dlouho (jak rychle) se tak stane. Optimální úlek by měl změnu vnitřní teploty zbrzdit a překonat špičky do doby, než se teplota okolí vrátí k normálním podmínkám.
 
Žádná sebedokonalejší tepelná izolace sama o sobě nezabrání změně teploty chráněného objektu / obsahu. Tepelná izolace prostě není topení/chlazení, s tím je potřeba se smířit. Navíc objekt uzavřený v izolaci stačí na chvíli otevřít a teplota se v něm začne rychle vyrovnávat s okolím. Proto musí být součástí systému tepelné izolace i dostatečná hmota, která akumuluje teplo. To spolu s tepelnou izolací brání rychlým výkyvům vnitřní teploty objektu.
 
I  v oblasti úlků funguje fyzika a stejná pravidla, jako se používají třeba pro pasivní domy. Bydlení lidí je skutečně dobrým příkladem, hovoří se tam o tzv. tepelné pohodě a tepelném komfortu. Proto se pasivní domy  vybavují co nejlepší vnější tepelnou izolací, ale uvnitř se doplňuje hmota v podobě neizolované zdi/konstrukce. Ta funguje jako akumulátor a spolu s tepelnou izolací brání rychlé změně teploty v interiéru. 
 
Úlek (čmelín) je ale malý a často nemá vhodnou konstrukci. Proto často prochladne/ohřeje se velmi rychle a to není dobré.  Pokud například úlek prochladne během noci na úroveň okolí, mohou ho ohrozit i krátké jarní mrazy. Izolací lze jeho vlastnosti vylepšit a promrznutí oddálit – ale ne zabránit. Snahou je ale nevytvářet úlky moc těžké, aby s nimi bylo možné manipulovat.
 
Prováděli jsme jednoduchá měření a porovnávali základní typy úlků. Některá zjištění nás přeci jen překvapila. Třeba to, jak se teplota v jednoduchém maloobjemovém úlku bez izolace rychle vyrovná s okolní teplotou.  Ta v podstatě kopíruje vnější teploty se zpožděním do jedné hodiny. I ostatní úlky se tak chovají, ale pokud mají dobrou izolaci, a vnitřní hmotu, zpoždění je 2 a víc hodiny. I to často stačí na překonání jarního mrazu, než jarní sluníčko zase ráno ohřeje vzduch. 

Naše měření

Jako doklad chování  různých úlku uvádíme průběhy vnitřní teploty v různých úlcích. Graf a měření popíšeme, zde jen demonstrace vlivu vnější teploty na úlky a rozdíly ve změně vnitřních teplot.

Sami vidíte, jak se vnitřní teplota mění v čase a to i při statické vnější teplotě. čím méně teplota v úlku kolísá , tím lépe. Proto je nutné věnovat tepelné izolaci úlku pozornost, než topení které se v praxi využije jen pár dní v roce.

Graf 1 ukazuje jak v úlcích stoupá teplota v závislosti na teplotě okolí.

Popis:

  • Zcela nahoře – teplota exteriéru
  • Pak postupně úlky s různou kvalitou tepelné izolace
  • Nejnižší křivka (šedá) reprezentuje  úlek s úpravami, které dále popisujeme ZDE.
Čmeláci PLUS - Měření - Foto Ondřej Hercog

Souprava na měření teplot
Foto: O. Hercog 2021

Graf 1 ukazuje jak v úlcích stoupá teplota v závislosti na teplotě okolí.

Popis a hodnocení výsledků:

  • Zcela nahoře – teplota exteriéru
  • Pak postupně úlky s různou kvalitou tepelné izolace
  • Vidíte dobře, jak velké rozdíly jsou mezi jednotlivými konstrukcemi
  • nejrychleji se mění teplota v malém úlku (zelená křivka)
  • pomaleji ve větším úlku
  • skoro stejně rychle se mění teplota  v komerčně dostupném úlku a v úlku s vnitřní izolací 20mm polystyrén 
  • nejpomalejší změny reprezentuje šedá křivka a světle modrá – jde o úlek s vnější izolací 30mm polystyren a 25mm stěny ze dřeva uvnitř izolace – jeho popis je  ZDE 

Je komplikované zajistit stabilní teplotní podmínky v pasivním úlku, pokud z něj nechcete dělat „strojovnu plnou technologie“ proto se jako optimální jeví umístit v interiéru – viz popis umístění úlků.
Toto řešení, kdy je úlek umístěn v relativně stabilním prostředí garáže/sklepa atd. , není bohužel pro každého dostupné.

Teplota v úlku se se teplou okolí vyrovnají vždy, to je fyzika, jde ale o to za jak dlouho (jak rychle) se tak stane. Optimální úlek by měl změnu vnitřní teploty zbrzdit a překonat špičky do doby, než se teplota okolí vrátí k normálním podmínkám.
Graf 1 - Změna teploty v úlcích v závislosti na vnější teplotě - nárůst teploty <br /> - Měřil O. Hercog 2021

Graf 1 – Změna teploty v úlcích v závislosti na vnější teplotě – nárůst teploty
Měřil: O. Hercog 2021

Graf 2 demonstruje průběh ochlazováním úlku v závislosti na vnější teplotě
 
Popis a hodnocení výsledků
  • Malý úlek se tohoto měřeni neúčastnil  
  • Je to podobné jako na Grafu 1 jen v opačném pořadí.
  • Úlky bez tepelné izolace prochladnou velmi rychle.
  • I velký úlek bez izolace srovnal svou vnitřní teplotu s okolím.
  • Dobře tepelně izolovaný úlek prochladne nejpomaleji – jeho popis je  ZDE 

Fyzika prostě je a bude stále fungovat.

Graf 2  - Změna teploty v úlcích v závislosti na vnější teplotě - pokles teploty Měřil O. Hercog 2021

Graf 2 – Změna teploty v úlcích v závislosti na vnější teplotě – pokles teploty
Měřil O. Hercog 2021

Topení v úlku pro čmeláky

Nabízí se zdánlivě jednoduché  řešení s topením v úlku. Ve skutečnosti je to poměrně komplikované a neexistuje universální řešení, pokud nebudete výkon topení regulovat a teplotu tak řídit.
 
Nevhodně navržené a použité topení může poškodit plod (přehřeje se nebo vyschne), ohrozit jeho obyvatele a destabilizovat cyklus hnízda. Nemá ani cenu hodně topit v úlku a  zbytečně aktivovat matku, když venku není dost potravy. Taková situace neodpovídá přírodním podmínkám. Stejně tak se zdá, že velmi komfortní úlek vede hnízdo k tomu, že brzy vychová pohlavní jedince a to i v menším hnízdě.
Topení bez regulace je velké riziko.  Výjimku tvoří řešení, kdy se najde výkon topení takový, který vyhřeje konstrukci úlku a je v rovnováze topící výkon se ztrátami  do okolí. Bez regulace ale i v takovém úlku teplota kolísá v závislosti na okolní teplotě a neposkytuje čmelákům, přirozené prostředí. Kolísání zde znamená, že teplota v úlku je vždy o X°C nad okolní teplotou a to nemusí být vždy dobře. Lže to řešit spínacími hodinami, ručním vypínáním atd. 
 
Každé topení v úlku znamená teplotní skok směrem vzhůru po zapnutí – klidně o 10°C během hodiny  a nebo dolů po vypnutí. Měřili jsme různé druhy topení a výsledky nám to jasně ukazují.
 
Pokud nemáte k dispozici ověření řešení (otestované) řešení které zajistí  nejlépe regulované topení které umí  zabránit prochladnutí úlku až k 0°C, doporučujeme v úlku netopit. I když takové topení máte k dispozici, mělo by být použito jen tehdy, kdy úlku hrozí skutečné dlouhodobé promrznutí.
 
Určitě není vhodné do úlku vkládat  topení které má kontaktní teplotu vyšší jak 35°C. Řada lidí si pořídila tepelné kabely. Ty ale podle výrobce mají povrchovou teplotu nad 40°C a  proto takové do úlku nepatří. Lze je umístit max tak do mezistěny úlku, který je na to výrobcem upraven.
 
Pokud máte jiný/vlastní úlek, je nutné pečlivě změřit a otestovat,  jak se takové topení chová a jak úlek vytápí. Nelze tedy říci, že do každého úlku se hodí topení s výkonem x W je to bohužel složitější. Když budete měřit, tak pečlivě, na správném místě a také měřit hodnoty v čase.  Nemá cenu měřit teplotu ve výstelce, ta bude v každém místě jiná. Dává smysl měřit teplotu v prostoru nad výstelkou. Uvidíte také, jak rychle se úlek vytopí. Výkon topení musíte vybrat / upravit tak, aby nedocházelo ke skokovým změnám teplot (zapnutí i vypnutí topení). 
Topení lze regulovat vhodným termostatem. Počítejte ale s tím, že teploty budou i tak kolísat kolem nastavené teploty (úlek akumuluje teplo). Pokud ho budete regulovat spínacími hodinami, bude to zase řada teplotních změn..
 

Čmeláci PLUS doporučují

  • Věnujeme úsilí vylepšení konstrukce pasivních úlků a jejich tepelné izolace
    To se vyplatí i v době vysokých teplot a prudkých změn, kdy dobré řešení tlumí výkyvy a umožní v úlku udržet co nejdelší dobu vhodné podmínky.
  • Matce v chladných dnech poskytněte příkrm (nektar a případně pyl), zbytečně jí ale nerušit zasahováním do hnízda
  • V úlku netopte, pokud nemáte dobré řešení
    Jarní poklesy teplot je možné řešit jinak. Například transportem úlku po setmění, kde se čeká mráz, do místa kde úlek nepromrzne, ale ani se zbytečně neprohřeje. Teplota by v takovém místě neměla překročit 10-15°C.
  • Nemá cenu silně topit v úlku tehdy, kdy je venku zima a čmeláci nemohou létat a sbírat potravu, nejsou to přirozené podmínky.
    Pro matky je přirozenější počkat ve stavu snížené aktivity na oteplení.  Krátkodobé poklesy teplot umí matky čmeláků v dobrém úlu s dostačeným množstvím dobré výstelky překonat i bez vytápění. 
  • Pokud chcete topit v úlku, řešte to jen tak, aby úlek nepromrznul a pokud možno použijte topení s regulátorem
Další odkazy:

O problematice tepelné izolace a o našich měřeních se dočtete například  ZDE

Možné řešení topení s topnou deskou a regulátorem najdete ZDE
Čmeláci PLUS - Regulátor v krabičce na stěně úlku - Foto Ondřej Hercog (1)

Regulátor v krabičce na stěně úlku
Foto: O. Hercog 2021

Čmeláci PLUS - Měření teplot v úlcích - Foto Ondřej Hercog (2)

Měření teplot v úlcích
Foto: O. Hercog 2021

Závěr

Jako vždy jsme vám navrhli několik řešení a vysvětlili jejich pro a proti

Vyberte si takové řešení, které vám vyhovuje jak náročností, tak přístupem, který k chovu čmeláků máte.

Pokud se s námi podělíte o své zkušenosti, rádi je využijeme a nabídneme ostatním.