WO2017042164A1 - Honeycomb heating element - Google Patents

Honeycomb heating element Download PDF

Info

Publication number
WO2017042164A1
WO2017042164A1 PCT/EP2016/070975 EP2016070975W WO2017042164A1 WO 2017042164 A1 WO2017042164 A1 WO 2017042164A1 EP 2016070975 W EP2016070975 W EP 2016070975W WO 2017042164 A1 WO2017042164 A1 WO 2017042164A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
honeycomb
heating element
heating
heat
temperature
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/070975
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Dany
Alexander Jung
Original Assignee
Dany Bienenwohl Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dany Bienenwohl Gmbh filed Critical Dany Bienenwohl Gmbh
Publication of WO2017042164A1 publication Critical patent/WO2017042164A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K51/00Appliances for treating beehives or parts thereof, e.g. for cleaning or disinfecting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K47/00Beehives
    • A01K47/06Other details of beehives, e.g. ventilating devices, entrances to hives, guards, partitions or bee escapes

Definitions

  • Honeycomb heating element The invention relates to a honeycomb heating element, a honeycomb and a hive.
  • Varroa mite This parasitic mite nestles in the brood cells of the bee larvae, after the Queen Bee has laid each an egg in the cells of the honeycomb and they were filled with food. Protected in the then closed cells, the mites can propagate undisturbed and feed on the brood of bees. This spreading mite invasion often leads to a mass extinction of the bee colonies.
  • US Pat. No. 6,475,061 B1 discloses a honeycomb heater for a hive.
  • the honeycomb which is preferably a drone honeycomb, is heated by the current-carrying wires so that not only the mites but also the larvae in the cells are killed.
  • the drone larvae represent a calculated and yet unfavorable loss.
  • the honeycomb content must subsequently be removed from the stick either by the beekeeper or the bees themselves, which increases the workload or reduces the yield.
  • honeycomb heating element according to claim 1 and its use according to claim 12, a honeycomb heating system according to claim 8, a honeycomb according to claim 9 and a hive according to claim 10 and a method for heating according to claim 13.
  • a flat honeycomb heating element comprises a heating conductor structure which is arranged substantially in at least one plane parallel to a flat side of the flat honeycomb heating element.
  • the honeycomb heating element comprises a heat distribution layer which extends substantially in a plane adjacent to the heat conductor structure.
  • the overall planar, in particular planar, configuration of the honeycomb heating element is of particular advantage, since this form ensures that it can be used in almost all common hives, the housing of the bees.
  • the bees are given the opportunity to expand their honeycomb directly adjacent to the heat distribution layer, ie in the area of the greatest homogeneity of the heat.
  • the heating conductor structure is arranged "essentially" in at least one plane here means that the largest part of the heating conductor structure-in the context of customary tolerances-is located in this, possibly also slightly curved, plane
  • the heat conductor structure extends flat in exactly one plane, in other words, in the context of the invention, the honeycomb structure can be arranged in several, preferably parallel, planes in order to realize a greater heat input or to ensure a more homogeneous heat distribution.
  • Heating element but also comprise several Schuleiter Modellen, which are individually controllable to achieve a more homogeneous heat distribution, as will be discussed below.
  • the Schuleiterer Quilt can be formed, for example, as a traversed by liquid or gas piping system, but is particularly preferably as an electrical heating element . in particular made of copper.
  • the explanations given above for the form of the heat conductor structure apply analogously.
  • the two levels are preferably parallel and the heat distribution layer is mechanically coupled to the Schuleiter Cooking, that is in particular firmly connected.
  • the heat distribution layer thus compensates for possible inhomogeneities in the propagation of the heat, which are caused by the geometry of the heat conductor structure, by distributing the heat emitted by the heat conductor structure as evenly as possible in a surface.
  • a largely uniform temperature is generated by the heat distribution layer over the entire surface of the honeycomb heating element, that is, the heat output is as homogeneous as possible.
  • the heat is thus not delivered directly from the Schuleiterer Modell to the honeycomb, but - in contrast to the prior art - indirectly, since it first spreads in the heat distribution layer.
  • the heat distribution layer is therefore made of a material that conducts the heat as well as possible.
  • the heat distribution layer can be completely configured throughout, but can also be divided into regions in order to realize an even more homogeneous distribution.
  • the underlying heating conductor structures are not coupled to the region boundaries of the heat distribution layer.
  • the material preferably has a higher thermal conductivity than 80 W / (m * K).
  • copper is used because of its very high thermal conductivity.
  • the heat distribution layer is preferably designed to be as thin as possible.
  • a metal such as. B. Kuper, the advantageous effect that it shields possibly resulting from the use of an electrical heating conductor electric fields.
  • a heating conductor structure for heating a honeycomb
  • the heating conductor structure is arranged substantially in at least one plane in the honeycomb.
  • the generated heat is then evenly distributed in a surface by means of a heat distribution layer.
  • the heat distribution layer extends substantially in a plane adjacent to the heating conductor structure.
  • the heat can be homogeneously delivered to the adjacent honeycomb structure, for example, to combat Varroa mite and / or to assist the bees in hibernation.
  • a honeycomb heating system according to the invention comprises a number of honeycomb heating elements according to the invention and a control device for operating the heating conductor structures.
  • one or more honeycomb heating elements can be accommodated in a hive, but the honeycomb heating elements can also be distributed to different hives.
  • Components of the control device can also be arranged on the honeycomb heating elements.
  • a temperature sensor possible centrally above the respective associated heating conductor structure, ie. H. also above or on the overlying heat distribution layer to arrange in order to determine the temperature locally as accurately as possible.
  • each heat conductor structure is thus spatially and per circuit associated with a temperature sensor.
  • control device it is also possible by the control device to individually regulate a plurality of heating conductor structures of a honeycomb heating element in order to compensate for any temperature differences between inner and outer regions of the surface of the honeycomb heating element.
  • the control device is in particular designed so that it carries out a method according to the invention for heating a honeycomb heating element.
  • a further alternative embodiment within the scope of the invention is a honeycomb heating system which, in addition to other components, comprises only a honeycomb heating element according to the invention, in which case the control device can be designed such that it forms a structural unit with the honeycomb heating element.
  • a honeycomb according to the invention comprises a frame with a honeycomb heating element arranged therein according to the invention. So the framework forms, so to speak, the Holder for the honeycomb heating element and is connected to this directly and / or indirectly. From practice a variety of different dimensions of honeycomb frame is known. An inventive honeycomb heating element is therefore advantageously installed in as many different types of these frames. A beekeeper can rebuild his own frame with a honeycomb heating element according to the invention to honeycomb according to the invention by simple means.
  • honeycombs according to the invention are thus very flexible and inexpensive.
  • completely manufactured honeycombs are included in the scope of the invention.
  • the honeycomb heating element according to the invention is preferably arranged in a median plane of the honeycomb.
  • These middle layers formed by the heating element preferably adjoin honeycomb structures with their bottom surfaces on both sides.
  • the honeycomb structures adjoining on both sides can be heated uniformly.
  • a hive comprises a number of honeycombs according to the invention. These can be connected, for example, as a honeycomb heating system with a control device. However, it is also possible for a number of beehives to be controlled in terms of temperature at the same time by a control device, as already described above. The higher the proportion of honeycombs heated according to the invention, in particular of the brood combs, the more effectively the Varroa mite can also be combated.
  • a bee showcase according to the invention comprises a honeycomb with a honeycomb heating element, in particular a honeycomb heating element according to the invention, and at least one viewing window which extends in a plane parallel to the honeycomb.
  • the showcase also has a housing and at least one door, which is arranged parallel to and from the view of an observer in front of the viewing window and at least completely covers this.
  • the door With the door closed, the bees are in the natural darkness of a hive. Only for observation purposes, the door is opened so that the bees spend most of their time undisturbed.
  • a honeycomb heating element preferably a honeycomb heating element according to the invention, in the bee showcase, the hibernation of bees in a hive is advantageously made possible even with only a single honeycomb. Under normal circumstances, the heat of the bees is sufficient for hibernation on a honeycomb not from.
  • a defined temperature can be set to assist the bees with climate control.
  • a defined temperature can be set to assist the bees with climate control.
  • a honeycomb heating element according to the invention is used according to the invention in a hive for combating parasites and / or in a bee showcase.
  • the honeycomb heating element comprises a further heat distribution layer, wherein the heating conductor structure is arranged between the two heat distribution layers.
  • the honeycomb heating element arranged in a middle layer of a honeycomb and preferably surrounded on both sides by the bottom surfaces of adjoining honeycomb structures can thus heat these honeycomb structures particularly evenly.
  • the honeycomb structure can also adjoin the honeycomb heating element on only one side, but for efficiency reasons the above-described variant is preferred.
  • the heat distribution layers are conductively connected to one another at a number of points.
  • Conductive here means, on the one hand, good thermal conductivity "but also preferably electrically conductive at the same time. Due to the electrical conductivity in combination with the through-hole, a kind of color is obtained. day's cage that shields outward electromagnetic fields that may be created inside the honeycomb heating element. In the presumed electrosensitivity of the bees, this leads to a lower irritation potential.
  • the heat-conducting layers therefore particularly preferably consist of copper, since this material simultaneously has very good electrical and heat-conducting properties. Copper is also very cheap because it is a standard material in electronic manufacturing.
  • plated-through holes are arranged in high numbers and densities also below the temperature sensor in order to advantageously be able to measure the highest possible average temperature of both sides. Furthermore, the plated-through holes are preferably also grid-like and homogeneously distributed over the entire surface of the heating plate.
  • the heating conductor structure is designed as at least one loop-shaped conductor.
  • the form as Schufeld is advantageous because so in the entire surface heating power can be introduced.
  • the exact configuration of the heating conductor structure can take place taking into account variables such as the available voltage and / or the current intensity in the case of an electrical conductor. Otherwise, the flow rate, maximum temperature of the medium or similar parameters may be the decisive criteria.
  • the cross section of the meander, length, density, loop guidance and the like can be varied.
  • a honeycomb heating element according to the invention is designed as a multilayer printed circuit board.
  • Such printed circuit boards which are also referred to as multilayer boards or printed circuit boards (PCBs)
  • PCBs printed circuit boards
  • this ensures a sufficiently small thickness of the honeycomb heating element, so that it can be arranged in the middle between two honeycomb structures by a thin layer of a carrier material of the board.
  • a honeycomb base is applied to a honeycomb heating element according to the invention.
  • the honeycomb base is to be understood as a building specification which gives the bees the basic structure of the wa- benzeilen provides, but in comparison with the finished honeycomb structure has only a small amount.
  • the honeycomb base may consist of a preformed, mostly rolled, layer of beeswax.
  • a conductor track structure of a control device for the heat conductor structure is formed in at least one further plane. Additionally or alternatively, components of a control device for the heating conductor structure may also be arranged in a further plane.
  • the conductor track structure thus preferably runs within the honeycomb heating element, so that it is advantageously shielded to the outside as explained above.
  • the temperature sensors as components of the control device one level above the associated heat conductor structures.
  • the sensors can thus measure the actual temperature that acts on the honeycomb structure at this point.
  • Circuit components located on top of the honeycomb heating element are accepted by the bees without any problems to a limited extent, as is the case here, and rebuilt when the honeycomb structure is removed.
  • the position of sensors, terminals or other elements of the circuit can basically be chosen arbitrarily.
  • an activation of a heating conductor structure arranged in the honeycomb takes place according to a defined heating protocol. This has at least one, but preferably all, of the steps given below.
  • the honeycomb is heated with a winter temperature, which is preferably in a range between 25 ° C and 28 ° C.
  • a winter temperature which is preferably in a range between 25 ° C and 28 ° C.
  • This heating phase also allows - for example by mite infestation - weakened bee colonies a hibernation.
  • a spring temperature preferably between 34 ° C and 36 ° C is set in the honeycomb and held during a spring phase, ie preferably over the period from March to May.
  • the heating in spring is used for support of the bee colony. It can focus more on its other tasks through this externally introduced climate regulation.
  • the honeycombs are heated for a number of treatments with a treatment time of preferably 1.5 hours to a treatment temperature, preferably in a range between 42 ° C and 43 ° C. These treatments, preferably one per month, take place at defined treatment times in a treatment phase which preferably extends over the period of the months from March to September. A treatment can therefore also explicitly take place at times within other heating phases.
  • a treatment time preferably 1.5 hours to a treatment temperature, preferably in a range between 42 ° C and 43 ° C.
  • These treatments preferably one per month, take place at defined treatment times in a treatment phase which preferably extends over the period of the months from March to September.
  • a treatment can therefore also explicitly take place at times within other heating phases.
  • treatment times for example,
  • the treatment and auxiliary heating preferably take place automatically.
  • the control device ie setting the parameters such as periods of the heating phases, temperatures, treatment times, etc., so basically no further steps of the beekeeper are necessary.
  • temperatures, phases and times they may be adjusted based on the experience and observations of a skilled beekeeper, depending on the needs of the bees, and may be changed during each phase. Additional treatment may be indicated, for example, if there is still hatched brood in the hive.
  • only a single process step for example, only the treatment step or only the heating during the winter or spring phase can take place. But also every possible combination of these steps is covered within the scope of the invention.
  • the individual parameters can also vary with the population of hives.
  • additional honeycomb honeycomb are introduced, whereas in a bee showcase usually only one observation honeycomb is arranged, which is why adaptations of the heating protocol may be advisable.
  • the heating in the method just described is preferably carried out with a honeycomb heating element according to the invention.
  • the described heating protocol can sometimes also be realized with other suitable types of heating. It is important that at no time a critical temperature for the bees is exceeded, as the bee brood and consequently the bee colony will otherwise be damaged. At the same time, however, a temperature must be reached that kills the mites.
  • the heating should advantageously keep the temperature for treatment within the scope of the method according to the invention constant in this relatively narrowly defined range, cover the largest possible proportion of the bee brood with this heating and thereby represent the lowest possible irritation potential for the entire bee colony.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a honeycomb heating element according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of the honeycomb heating element shown in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a plan view in partial section of the example of a honeycomb heating element shown in FIG. 1
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a honeycomb according to the invention with a simplified block diagram of a honeycomb heating system according to the invention
  • FIG. 5 shows a more detailed block diagram of an embodiment of a honeycomb heating system according to the invention
  • FIG. 6 shows a perspective view of an embodiment of a hive according to the invention
  • 7 a shows a perspective view of an exemplary embodiment of a bee box according to the invention with a closed door
  • FIG. 7 b shows the same view of the bee box of FIG. 7 a with the door open
  • FIG. 6 shows a perspective view of an embodiment of a hive according to the invention
  • 7 a shows a perspective view of an exemplary embodiment of a bee box according to the invention with a closed door
  • FIG. 7 b shows the same view of the bee box of FIG. 7 a with the door open
  • FIG. 8a shows a block diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for heating a honeycomb
  • FIG. 8b shows a temperature diagram of the block diagram from FIG. 8a.
  • honeycomb heating element 1 is closed by a second honeycomb base 7 (not shown here).
  • honeycomb bases 7 made of beeswax are used, the outer sides of the heat distribution layers 3 are lacquered with preferably food-grade color in order to avoid irritation of the bees.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the layer structure of the honeycomb heating element 1 already shown in FIG. The presentation is described below from the outside to the inside.
  • a honeycomb base 7 On both sides of the outside structures of a honeycomb base 7 is followed by towards the center in each case a heat distribution layer 3,4.
  • These heat distribution layers 3, 4 are connected to each other at some points with plated-through holes 6 in order to provide for a mutual heat or temperature compensation. It is followed on both sides in the inner direction depending on an insulating layer 20.
  • Inside adjoining a Bankleitertechnik 2 is disposed on one side, while on the other side is a layer of printed conductor structures 8, which the Schuleiter Cook 2 with elements of a circuit for controlling, ie with a control device, connects.
  • a middle layer of the honeycomb heating element 1 is formed by a further insulating layer 20.
  • FIG. 3 shows a number of upper layers of an exemplary embodiment of a honeycomb heating element 1 according to the invention in a fragmentary plan view.
  • the individual layers are arranged as already described above.
  • a temperature sensor 21 Centrally on the surface of the honeycomb heating element 1 and over the heat-conducting layer 3 is a temperature sensor 21 as a component of a control device. This can also be designed as a digital temperature controller.
  • Via printed conductor structures 8, it is connected to terminals 22, that is to say to an interface of the honeycomb heating element 1.
  • the previously mentioned plated-through holes 6 are arranged here essentially in edge regions of the honeycomb heating element 1, which are cut out from the printed conductor structures or the heating conductor structure; because the vias 6 connect the heat distribution layers 3, 4 both electrically and heat conductive.
  • the plated-through holes 6 serve for heat transfer between the heat distribution layers 3, 4 and thus ensure that they have the same temperature. In principle, the largest possible number of plated-through holes 6 would be desirable. Here, however, a favorable relationship between plated-through holes and the area occupied by the heat conductor structure 2 must be ensured.
  • FIG. 4 shows by way of example an embodiment of a honeycomb 1 according to the invention.
  • a honeycomb heating element 1 is arranged centrally in a frame 12 of the honeycomb 11, ie it is located both centrally in a surface enclosed by the frame and in a middle one relative to the frame Position in the direction perpendicular to this surface.
  • the bees can build their brood or honeycombs using the hexagonal structure of the honeycomb base 7.
  • the honeycomb heating element 1 has a connection 22 in a corner region, which connects it to a distributor module 9.
  • a power supply 23 and a programming device 24 are connected to it.
  • This schematically illustrated system thus forms a honeycomb heating system 10, which will be explained in more detail in the next section.
  • FIG. 1 shows by way of example an embodiment of a honeycomb 1 according to the invention.
  • FIG. 5 shows a honeycomb heating system 10 according to the invention by way of example as a block diagram.
  • a distributor module 9 further components are connected. These include a honeycomb heating element 1, a programming device 24 and a power supply unit 23.
  • the power supply unit 23 is connected directly to a polarity reversal contactor 25 of the distributor module 9. This is in turn via a deep discharge 26 to an ON / OFF switch, z. B. a relay or as here a MOS-FET 27, and a voltage conditioning 28 connected.
  • Reverse polarity protection 25, deep discharge protection 26, MOSFET 27 and voltage conditioning 28 are arranged together in the distributor module 9.
  • a arranged on the honeycomb heater 1, digital temperature controller 21 receives its operating voltage from the voltage conditioning 28.
  • thermostat IC integrated circuit
  • the distributor module 9 are thus on the one hand protective devices for the electronics, i. Reverse polarity protection 25 and deep discharge protection 26, and on the other the entire power electronics, d. H. Voltage conditioning 28 and MOSFET 27.
  • the digital temperature controller 21 controls the power and voltage supply of the Schusch Quilt 2 via the MOSFET 27, that sets a defined temperature. This temperature is set as part of a heating protocol during programming of the thermostat IC 21 using the programmer 24.
  • the programming device 24 is connected to the distributor module 9 for programming and can be separated from it afterwards. Accordingly, the distributor module 9 also acts as an interface between programmer 24, honeycomb heating element 1 and power supply unit 23.
  • the latter may consist of a commercial car battery, a fuel cell and / or solar panels, but it can also be connected to the mains with a suitable transformer or Rectifier be executed.
  • the components of the control device are arranged decentralized in this embodiment: While the temperature controller 21 is located directly on the heat conductor structure 2 on the honeycomb heating element, the actual voltage supply via the MOSFET 27 off, preferably even outside of the hive, arranged.
  • This decentralization has the particular advantage of being distributed over a single distributor module also several honeycomb heating elements 1 can be programmed simultaneously and / or supplied with power (not shown here). Although several components, such as MOSFET 27, interfaces, etc., must be provided multiple times, but of other components such as power supply, protective device, etc., one element is sufficient. This combination of several honeycomb heating elements 1 to a larger honeycomb heating system 10 thus results in synergetic savings in components as well as in the time required for programming.
  • FIG. 6 shows, by way of example, a perspective view of a beehive 13 according to the invention.
  • the hive 13 is in the form of an ordinary hive with two frames. Lid and insulation are raised explosively for purposes of illustration.
  • a honeycomb 1 1 according to the invention with honeycomb heating element 1 is used instead of and in the manner of a conventional honeycomb.
  • a honeycomb 11 according to the invention can therefore be suspended in the hive 13 essentially like a honeycomb known from practice.
  • at most one additional recess in one region of the housing of the beehive 13 must be provided for the lines of the honeycomb according to the invention.
  • honeycomb heating element 1 is further connected to a distributor module 9 and thus forms with this a honeycomb heating system 10, as already described above. Power is supplied via a voltage source 23 connected to the distributor module 9.
  • a voltage source 23 connected to the distributor module 9.
  • honeycomb heating element 1 is shown here.
  • the use of multiple honeycomb heating elements 1 in a hive 13 is preferred, as it allows the mites to be fought more effectively because they are killed in each heated brooding comb.
  • a bee showcase 14 according to the invention is shown in perspective in the closed operating state, by way of example in FIG. 7 a. It has a substantially cuboid shape and is limited to six side surfaces outwardly by a housing 33. On one side, there is a flight hole 30.
  • FIG. 7b shows the same bee showcase 14, except that here the door 31 is open.
  • a honeycomb heating element 1 is arranged, which is in a vertical and parallel to the direction of flight of the bees plane extends.
  • the flight hole 30 serves the bees when approaching and departing as access to the bee showcase 14.
  • the bees with honeycomb heater 1 arranged parallel to the flight direction honeycomb can be well oriented.
  • the roof 32 provides the bee showcase 14 weather protection, the base creates by the distance to the ground relief in the work of the beekeeper.
  • the doors 31 are closed in the normal state, so that the bees in the usual dark environment in the stick can stop. At observation times, however, the doors 31 can be opened by the beekeeper or other interested parties to look at the bees.
  • the viewing window 15 protects the bees by its isolation function from temperature fluctuations, so they continue to pursue their activities despite observation as undisturbed.
  • honeycomb heating element 1 that now allows bees to treat mites, watching the entire people completely visible in the bee showcase 14 and even to overwinter it on only one honeycomb.
  • FIG. 8a shows a block diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for heating a honeycomb.
  • a temperature diagram is shown in FIG. 8b, which reflects a temperature profile during the heating of the honeycomb.
  • the method is a seasonal, cyclic, i. periodic, heating according to a specified heating protocol. Therefore, the process can begin in principle at any time in the year. The timing is in the direction of t and begins here with a heating in a spring phase F in the month of March. In March, the honeycomb will be heated with a first spring temperature TF1 of 34 ° C. For the months of April and May, a second, slightly higher spring temperature TF2 of 36 ° C is produced in the honeycomb.
  • a treatment (B1, B2, ..., B7) of miticidal heating B is carried out in the months from March to September at the beginning of each month.
  • the temperature in the honeycomb is changed over from a set or naturally prevailing basic or base temperature to a treatment temperature.
  • temperature TB increased from 42 ° C. After the treatment, the temperature automatically lowers again to the basic temperature, since the amount of heat introduced is lower.
  • a temperature diagram with the temporal temperature profile is shown in parallel in FIG. 8b.
  • T is the temperature axis.
  • the solid line shows according to the method via a control unit controlled temperature levels of winter temperature TW, spring temperatures TF1, TF2 and the treatment temperature TB, which is reached at the respective treatment times tB1, tB2, tB7 in the tips of the curve.
  • TW winter temperature
  • TF1, TF2 spring temperatures
  • Honeycomb heating elements according to the invention and / or their combination with a honeycomb heating system and their use in a hive with the method according to the invention for heating make it possible to combat the Varroa mite in a cost-effective and minimal effort for the beekeeper and to sustainably weaken her bee colonies support.
  • the invention is characterized by harmless and low-pollution application and large acceptance by the bee colonies.

Abstract

The invention relates to a planar honeycomb heating element (1). The planar honeycomb heating element comprises a heating conductor structure (2) arranged substantially in at least one plane and a heat distribution layer (3) which extends substantially in a plane adjacent to the heating conductor structure (2). The invention further relates to the use of said honeycomb heating element, to a honeycomb heating installation (10), to a bee honeycomb (11), to a beehive (13), to a bee viewing case (14), and to and a method for heating.

Description

Waben-Heizelement Die Erfindung betrifft ein Waben-Heizelement, eine Bienenwabe sowie einen Bienenstock.  Honeycomb heating element The invention relates to a honeycomb heating element, a honeycomb and a hive.
Die ökologische Bedeutung von Bienen ist beträchtlich, da sie als wichtige Bestäuber in erheblichem Maße zur Reproduktion von Wild- und Kulturpflanzen und somit zu deren Erhalt beitragen. Die Bienenvölker werden jedoch weltweit immer stärker durch die soge- nannte Varroamilbe bedroht. Diese parasitäre Milbe nistet sich in die Brutzellen der Bienenlarven ein, nachdem die Bienenkönigin in die Zellen der Wabe jeweils ein Ei gelegt hat und sie mit Nahrung befüllt wurden. Geschützt in den alsdann verschlossenen Zellen können sich die Milben ungestört vermehren und ernähren sich von der Bienenbrut. Diese sich ausbreitende Milbeninvasion führt häufig zu einem Massensterben der Bienenvölker. The ecological importance of bees is considerable as, as important pollinators, they contribute significantly to the reproduction of wild and cultivated plants and thus to their conservation. However, the bee colonies are increasingly threatened worldwide by the so-called Varroa mite. This parasitic mite nestles in the brood cells of the bee larvae, after the Queen Bee has laid each an egg in the cells of the honeycomb and they were filled with food. Protected in the then closed cells, the mites can propagate undisturbed and feed on the brood of bees. This spreading mite invasion often leads to a mass extinction of the bee colonies.
Um dem entgegenzuwirken sind aus der Praxis einige Vorrichtungen beziehungsweise Verfahren bekannt. So wird beispielsweise versucht, die Milben durch eine Behandlung der Bienenstöcke mit Chemikalien zu vernichten. Dies wirkt sich jedoch meist auch nachteilig auf die Gesundheit des Bienenvolks aus und ist vor allem auch deshalb zu vermei- den, da nicht ausgeschlossen werden kann, dass Rückstände der Chemikalien in die Honigproduktion gelangen. Des Weiteren sind Stockheizelemente bekannt, die von außen oder auch als im Stock angebrachte Heizelemente die Temperatur im ganzen Bienenstock so zu erhöhen versuchen, dass die Milben vernichtet werden. Dies führt jedoch zu einer völligen Umstellung der Temperaturverteilung in den Wabengassen und beeinflusst den Wasserhaushalt im Bienenstock nachteilig. Deshalb leiten die wärmesensiblen Bienen klimaregulierende Maßnahmen ein und verringern somit ihre Produktivität. In einigen Fällen kommt es durch die Temperaturerhöhung sogar dazu, dass das gesamte Wabenwerk einstürzt. Um die Wärme zur Bekämpfung der Milben gezielter einbringen zu können, ist aus der US 6,475,061 B1 ist eine Wabenheizung für einem Bienenstock bekannt. Hierbei kann jedoch aufgrund der Anordnung keine exakte Temperatur eingestellt werden, die über den gesamten Bereich ausreichend homogen ist. Vielmehr zeigt die Praxis, dass die Wabe, bei der es sich hier vorzugsweise um eine Drohnennwabe handelt, so durch die stromführen- den Drähte aufgeheizt wird, dass nicht nur die Milben sondern auch die in den Zellen befindlichen Larven getötet werden. Die Drohnenlarven stellen dabei einen kalkulierten und dennoch unvorteilhaften Verlust dar. Außerdem muss darauffolgend der Wabeninhalt entweder vom Imker oder von den Bienen selbst aus dem Stock entfernt werden, was den Arbeitsaufwand erhöht beziehungsweise den Ertrag verringert. To counteract this, some devices or methods are known from practice. For example, trying to kill the mites by treating the beehives with chemicals. However, this usually also has a detrimental effect on the health of the bee colony and is above all to be avoided since it can not be ruled out that residues of the chemicals will enter into honey production. Furthermore, floor heating elements are known which attempt to increase the temperature in the entire hive from the outside or else as heating elements mounted in the floor so that the mites are destroyed. However, this leads to a complete conversion of the temperature distribution in the honeycomb lanes and adversely affects the water balance in the hive. Therefore, the heat-sensitive bees initiate climate-regulating measures and thus reduce their productivity. In some cases, the temperature increase even causes the entire honeycomb system to collapse. In order to be able to introduce the heat in a more targeted manner to combat the mites, US Pat. No. 6,475,061 B1 discloses a honeycomb heater for a hive. However, due to the arrangement, no exact temperature can be set which is sufficiently homogeneous over the entire area. Rather, the practice shows that the honeycomb, which is preferably a drone honeycomb, is heated by the current-carrying wires so that not only the mites but also the larvae in the cells are killed. The drone larvae represent a calculated and yet unfavorable loss. In addition, the honeycomb content must subsequently be removed from the stick either by the beekeeper or the bees themselves, which increases the workload or reduces the yield.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Heizung anzugeben, mit der die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden. It is an object of the present invention to provide an alternative heater which avoids the disadvantages described above.
Diese Aufgabe wird durch ein Waben-Heizelement gemäß Patentanspruch 1 sowie dessen Verwendung gemäß Patentanspruch 12, eine Waben-Heizanlage gemäß Patentanspruch 8, eine Bienenwabe gemäß Patentanspruch 9 sowie einen Bienenstock gemäß Patentanspruch 10 und ein Verfahren zur Beheizung gemäß Patentanspruch 13 gelöst. This object is achieved by a honeycomb heating element according to claim 1 and its use according to claim 12, a honeycomb heating system according to claim 8, a honeycomb according to claim 9 and a hive according to claim 10 and a method for heating according to claim 13.
Ein erfindungsgemäßes flächiges Waben-Heizelement umfasst eine Heizleiterstruktur, die im Wesentlichen in zumindest einer Ebene parallel zu einer Flachseite des flächigen Waben-Heizelements angeordnet ist. Außerdem umfasst das Waben-Heizelement eine Wärmeverteilungsschicht, welche sich im Wesentlichen in einer Ebene benachbart zur Heizleiterstruktur erstreckt. Die insgesamt flächige, insbesondere planare, Ausgestaltung des Waben-Heizelements ist dabei von besonderem Vorteil, da durch diese Form gewährleistet wird, dass es in nahezu allen üblichen Beuten, den Behausungen der Bienen, eingesetzt werden kann. Die Bienen erhalten hierdurch zusätzlich die Möglichkeit, ihre Wa- ben direkt angrenzend an die Wärmeverteilungsschicht auszubauen, also im Bereich der größten Homogenität der Wärme. A flat honeycomb heating element according to the invention comprises a heating conductor structure which is arranged substantially in at least one plane parallel to a flat side of the flat honeycomb heating element. In addition, the honeycomb heating element comprises a heat distribution layer which extends substantially in a plane adjacent to the heat conductor structure. The overall planar, in particular planar, configuration of the honeycomb heating element is of particular advantage, since this form ensures that it can be used in almost all common hives, the housing of the bees. In addition, the bees are given the opportunity to expand their honeycomb directly adjacent to the heat distribution layer, ie in the area of the greatest homogeneity of the heat.
Dass die Heizleiterstruktur„im Wesentlichen" in zumindest einer Ebene angeordnet ist, bedeutet hier, dass sich der größte Teil der Heizleiterstruktur - im Rahmen üblicher Tole- ranzen - in dieser, ggf. auch leicht gekrümmten, Ebene befindet. Des Weiteren kann die Heizleiterstruktur auch in mehreren, vorzugsweise parallelen, Ebenen angeordnet sein, um einen größeren Wärmeeintrag zu realisieren oder eine homogenere Wärmeverteilung zu gewährleisten. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Heizleiterstruktur jedoch plan mit anderen Worten flach in genau einer Ebene. Im Rahmen der Erfindung kann das Wa- ben-Heizelement aber auch mehrere Heizleiterstrukturen umfassen, die einzeln steuerbar sind, um eine noch homogenere Wärmeverteilung zu erreichen, worauf weiter unten noch eingegangen wird. Die Heizleiterstruktur kann dabei beispielsweise als ein von Flüssigkeit oder Gas durchlaufenes Rohrleitungssystem ausgebildet sein, ist jedoch besonders bevorzugt als elektrischer Heizleiter, insbesondere aus Kupfer, ausgeführt. Für die Form der sich im Wesentlichen in einer Ebene erstreckenden Wärmeverteilungsschicht gelten die oben zur Form der Heizleiterstruktur erläuterten Ausführungen analog. Durch die benachbarte Anordnung von der Ebene der Wärmeverteilungsschicht zur Ebene der Heizleiterstruktur ergibt sich ein möglichst großer Wärmeübertrag. Die beiden Ebenen verlaufen dabei vorzugsweise parallel und die Wärmeverteilungsschicht ist mit der Heizleiterstruktur mechanisch gekoppelt, das heißt insbesondere fest verbunden. Die Wärmeverteilungsschicht gleicht so eventuelle Inhomogenitäten der Ausbreitung der Wärme aus, die durch die Geometrie der Heizleiterstruktur entstehen, indem sie die von der Heizleiterstruktur abgegebene Wärme möglichst gleichmäßig in einer Fläche verteilt. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird also durch die Wärmeverteilungsschicht über die gesamte Fläche des Waben-Heizelements eine weitestgehend gleichmäßige Temperatur erzeugt, das heißt also auch die Wärmeabgabe ist bestmöglich homogen. Die Wärme wird also eben nicht direkt von der Heizleiterstruktur an die Wabe abgegeben, sondern - im wesentlichen Unterschied zum Stand der Technik - indirekt, da sie sich zunächst in der Wärmeverteilungsschicht ausbreitet. Die Wärmeverteilungsschicht besteht deshalb aus einem Material, dass die Wärme möglichst gut leitet. Die Wärmeverteilungsschicht kann komplett durchgehend ausgestaltet sein, aber auch in Bereiche aufgeteilt werden, um eine noch homogenere Verteilung zu realisieren. Dabei sind die darunter liegenden Heizleiterstrukturen nicht an die Bereichsgrenzen der Wärmeverteilungsschicht gekoppelt. D. h. das Material weist bevorzugt eine höhere Wärmeleitfähigkeit als 80 W/(m*K) auf. Vorzugsweise wird Kupfer aufgrund seiner sehr hohen Wärmeleitfähigkeit verwendet. Dadurch wird die Wärmeverteilungsschicht bevorzugt auch möglichst dünn ausgestaltet. Zudem hat ein Metall, wie z. B. Kuper, den vorteilhaften Effekt, dass es die ggf. bei dem Einsatz eines elektrischen Heizleiters entstehenden elektrischen Felder abschirmt. Beim Einsatz mehrerer elektrisch leitfähiger Komponenten werden diese selbstverständlich mit den in der Elektronik üblichen Mitteln, also durch Anordnung, Ummantelung etc., voneinander isoliert. The fact that the heating conductor structure is arranged "essentially" in at least one plane here means that the largest part of the heating conductor structure-in the context of customary tolerances-is located in this, possibly also slightly curved, plane In other words, the heat conductor structure extends flat in exactly one plane, in other words, in the context of the invention, the honeycomb structure can be arranged in several, preferably parallel, planes in order to realize a greater heat input or to ensure a more homogeneous heat distribution. Heating element but also comprise several Heizleiterstrukturen, which are individually controllable to achieve a more homogeneous heat distribution, as will be discussed below.The Heizleitererstruktur can be formed, for example, as a traversed by liquid or gas piping system, but is particularly preferably as an electrical heating element . in particular made of copper. For the shape of the heat distribution layer extending substantially in one plane, the explanations given above for the form of the heat conductor structure apply analogously. By the adjacent arrangement of the level of the heat distribution layer to the level of the Heizleiterstruktur results in the largest possible heat transfer. The two levels are preferably parallel and the heat distribution layer is mechanically coupled to the Heizleiterstruktur, that is in particular firmly connected. The heat distribution layer thus compensates for possible inhomogeneities in the propagation of the heat, which are caused by the geometry of the heat conductor structure, by distributing the heat emitted by the heat conductor structure as evenly as possible in a surface. In contrast to the prior art, therefore, a largely uniform temperature is generated by the heat distribution layer over the entire surface of the honeycomb heating element, that is, the heat output is as homogeneous as possible. The heat is thus not delivered directly from the Heizleitererstruktur to the honeycomb, but - in contrast to the prior art - indirectly, since it first spreads in the heat distribution layer. The heat distribution layer is therefore made of a material that conducts the heat as well as possible. The heat distribution layer can be completely configured throughout, but can also be divided into regions in order to realize an even more homogeneous distribution. The underlying heating conductor structures are not coupled to the region boundaries of the heat distribution layer. Ie. the material preferably has a higher thermal conductivity than 80 W / (m * K). Preferably, copper is used because of its very high thermal conductivity. As a result, the heat distribution layer is preferably designed to be as thin as possible. In addition, a metal, such as. B. Kuper, the advantageous effect that it shields possibly resulting from the use of an electrical heating conductor electric fields. When using a plurality of electrically conductive components, these are of course isolated from one another by the means customary in electronics, that is, by arrangement, sheathing, etc.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Beheizung einer Wabe wird also von einer Heizleiterstruktur Wärme abgegeben. Die Heizleiterstruktur ist dafür im Wesentlichen in zumindest einer Ebene in der Wabe angeordnet. Die erzeugte Wärme wird dann mittels einer Wärmeverteilungsschicht in einer Fläche gleichmäßig verteilt. Dabei erstreckt sich die Wärmeverteilungsschicht im Wesentlichen in einer Ebene benachbart zur Heizleiterstruktur. Folgend kann die Wärme homogen an die angrenzende Bienenwabenstruk- tur abgegeben werden, um beispielsweise Varroamilben zu bekämpfen und/oder die Bienen bei der Überwinterung zu unterstützen. Eine erfindungsgemäße Waben-Heizanlage umfasst eine Anzahl von erfindungsgemäßen Waben-Heizelementen und eine Steuereinrichtung zum Betrieb der Heizleiterstrukturen. Dabei können eines oder mehrere Waben-Heizelemente in einem Bienenstock unterge- bracht sein, die Waben-Heizelemente können aber auch auf unterschiedliche Bienenstöcke verteilt sein. In a method according to the invention for heating a honeycomb, heat is thus emitted by a heating conductor structure. For this purpose, the heating conductor structure is arranged substantially in at least one plane in the honeycomb. The generated heat is then evenly distributed in a surface by means of a heat distribution layer. In this case, the heat distribution layer extends substantially in a plane adjacent to the heating conductor structure. Subsequently, the heat can be homogeneously delivered to the adjacent honeycomb structure, for example, to combat Varroa mite and / or to assist the bees in hibernation. A honeycomb heating system according to the invention comprises a number of honeycomb heating elements according to the invention and a control device for operating the heating conductor structures. In this case, one or more honeycomb heating elements can be accommodated in a hive, but the honeycomb heating elements can also be distributed to different hives.
Komponenten der Steuereinrichtung können auch auf den Wabenheizelementen angeordnet sein. So ist es beispielsweise besonders vorteilhaft, einen Temperatursensor mög- liehst zentral über der jeweils zugehörigen Heizleiterstruktur, d. h. auch über bzw. auf der darüber liegenden Wärmeverteilungsschicht, anzuordnen, um die Temperatur lokal möglichst exakt bestimmen zu können. Mit anderen Worten ist jeder Heizleiterstruktur also räumlich und per Schaltung ein Temperatursensor zugeordnet. Diese nehmen Temperaturdaten auf, auf deren Basis die Steuereinrichtung die Heizleiterstrukturen so steuert, dass sich eine definierte Temperatur einstellt. Durch entsprechende Einstellungen wird hier durch aktives Nachregeln ein über- und untersteuern möglichst vermieden. So kann zum Beispiel über Waben-Heizelemente in Bereichen nah an den Außenwänden des Bienenstocks mehr Wärme abgegeben werden, um geringen Außentemperaturen entgegenzuwirken. Components of the control device can also be arranged on the honeycomb heating elements. Thus, for example, it is particularly advantageous to have a temperature sensor possible centrally above the respective associated heating conductor structure, ie. H. also above or on the overlying heat distribution layer to arrange in order to determine the temperature locally as accurately as possible. In other words, each heat conductor structure is thus spatially and per circuit associated with a temperature sensor. These receive temperature data on the basis of which the control device controls the heating conductor structures such that a defined temperature is established. Through appropriate settings, an over- and understeer is avoided as far as possible by active readjustment. For example, more heat can be dissipated through honeycomb heaters in areas close to the exterior walls of the hive to counteract low outdoor temperatures.
Alternativ ist es durch die Steuereinrichtung auch möglich, mehrere Heizleiterstrukturen eines Waben-Heizelements einzeln zu regeln, um etwaige Temperaturdifferenzen zwischen Innen- und Außenbereichen der Fläche des Waben-Heizelements auszugleichen. Somit können sowohl auf Mikro- als auch auf Makroebene, das heißt also sowohl im ein- zelnen Waben-Heizelement als auch im gesamten Bienenstock, gleichmäßigere Temperaturen gewährleistet werden, als es mit dem gegenwärtigen Stand der Technik möglich ist. Die Steuereinrichtung ist dabei insbesondere so ausgebildet, dass sie ein erfindungsgemäßes Verfahren zu Beheizung eines Waben-Heizelements ausführt. Eine weitere alternative Ausführungsform im Rahmen der Erfindung ist eine Waben- Heizanlage, die neben anderen Komponenten nur ein erfindungsgemäßes Wabenheizelement umfasst, wobei hier die Steuereinrichtung so ausgebildet sein kann, dass sie eine bauliche Einheit mit dem Waben-Heizelement bildet. Eine Bienenwabe umfasst erfindungsgemäß einen Rahmen mit einem darin angeordneten erfindungsgemäßen Waben-Heizelement. Der Rahmen bildet also sozusagen die Fassung für das Waben-Heizelement und ist mit diesem direkt und/oder indirekt verbunden. Aus der Praxis ist eine Vielzahl unterschiedlicher Abmessungen von Wabenrahmen bekannt. Ein erfindungsgemäßes Waben-Heizelement ist daher vorteilhafterweise in möglichst viele verschiedene Typen dieser Rahmen einbaubar. Ein Imker kann mit einfachen Mitteln seine eigenen Rahmen mit einem erfindungsgemäßen Waben-Heizelement zu erfindungsgemäßen Bienenwaben umbauen. Der Einsatz erfindungsgemäßer Bienenwaben ist somit sehr flexibel und kostengünstig. Alternativ dazu sind selbstverständlich auch vollständig gefertigte Bienenwaben im Umfang der Erfindung enthalten. Das erfindungsgemäße Waben-Heizelement ist dabei aus Effizienzgründen vorzugsweise in einer Mittelebene der Bienenwabe angeordnet. An diese durch das Heizelement gebildete Mittelschicht grenzen vorzugsweise beidseitig Bienenwabenstrukturen mit ihren Bodenflächen an. Durch den symmetrischen Aufbau können so die auf beiden Seiten angrenzenden Wabenstrukturen gleichmäßig beheizt werden. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung aber auch möglich eine sich mit ihrer Bodenfläche an nur eine Seite des Heizelements anschließende Bienenwabenstruktur gezielt zu beheizen. Alternatively, it is also possible by the control device to individually regulate a plurality of heating conductor structures of a honeycomb heating element in order to compensate for any temperature differences between inner and outer regions of the surface of the honeycomb heating element. Thus, at both the micro and the macro level, that is to say in the individual honeycomb heating element as well as in the entire hive, more uniform temperatures can be ensured than is possible with the current state of the art. The control device is in particular designed so that it carries out a method according to the invention for heating a honeycomb heating element. A further alternative embodiment within the scope of the invention is a honeycomb heating system which, in addition to other components, comprises only a honeycomb heating element according to the invention, in which case the control device can be designed such that it forms a structural unit with the honeycomb heating element. A honeycomb according to the invention comprises a frame with a honeycomb heating element arranged therein according to the invention. So the framework forms, so to speak, the Holder for the honeycomb heating element and is connected to this directly and / or indirectly. From practice a variety of different dimensions of honeycomb frame is known. An inventive honeycomb heating element is therefore advantageously installed in as many different types of these frames. A beekeeper can rebuild his own frame with a honeycomb heating element according to the invention to honeycomb according to the invention by simple means. The use of honeycombs according to the invention is thus very flexible and inexpensive. Alternatively, of course, completely manufactured honeycombs are included in the scope of the invention. For reasons of efficiency, the honeycomb heating element according to the invention is preferably arranged in a median plane of the honeycomb. These middle layers formed by the heating element preferably adjoin honeycomb structures with their bottom surfaces on both sides. As a result of the symmetrical structure, the honeycomb structures adjoining on both sides can be heated uniformly. Likewise, it is also possible within the scope of the invention to specifically heat a honeycomb structure adjoining its bottom surface on only one side of the heating element.
Erfindungsgemäß umfasst ein Bienenstock eine Anzahl von erfindungsgemäßen Bienenwaben. Diese können beispielsweise als Waben-Heizanlage mit einer Steuereinrichtung verbunden sein. Es können aber auch gleichzeitig mehrere Bienenstöcke von einer Steuereinrichtung temperaturmäßig geregelt werden, wie oben bereits beschrieben. Je höher der Anteil an erfindungsgemäß beheizten Waben, insbesondere der Brutwaben, desto effektiver kann auch die Varroamilbe bekämpft werden. Ein erfindungsgemäßer Bienenschaukasten umfasst eine Bienenwabe mit einem Waben- Heizelement, insbesondere einem erfindungsgemäßen Waben-Heizelement, und zumindest ein Sichtfenster, das sich in einer zur Wabe parallelen Ebene erstreckt. Bevorzugt weist der Schaukasten außerdem ein Gehäuse und zumindest eine Tür auf, die parallel zu und aus Sicht eines Betrachters vor dem Sichtfenster angeordnet ist und zumindest dieses vollständig abdeckt. Bei geschlossener Tür befinden sich die Bienen also in der natürlichen Dunkelheit eines Bienenstocks. Lediglich zu Beobachtungszwecken wird die Tür geöffnet, sodass die Bienen die meiste Zeit ungestört verbringen können. Durch den Einsatz eines Waben-Heizelements, vorzugsweise eines erfindungsgemäßen Waben- Heizelements, in dem Bienenschaukasten wird vorteilhafterweise die Überwinterung von Bienen in einem Bienenstock selbst mit nur einer einzigen Wabe ermöglicht. Unter normalen Umständen reicht die Eigenwärme der Bienen für eine Überwinterung auf einer Wabe nicht aus. Unter Verwendung eines Waben-Heizelements kann eine definierte Temperatur eingestellt werden, die die Bienen bei der Klimaregulierung unterstützt. Dadurch kann auch eine einzelne Bienenwabe sogar im Winter ohne Störung und/oder Gefahr für das Wohl der Bienen und vollständig einsehbar ausgestellt werden. Dies ermöglicht neue Be- obachtungsmethoden und somit neue Erkenntnisse zum Winterverhalten der Bienen, die bei milbengeschwächten Bienenvölkern von besonderem Interesse sind. According to the invention, a hive comprises a number of honeycombs according to the invention. These can be connected, for example, as a honeycomb heating system with a control device. However, it is also possible for a number of beehives to be controlled in terms of temperature at the same time by a control device, as already described above. The higher the proportion of honeycombs heated according to the invention, in particular of the brood combs, the more effectively the Varroa mite can also be combated. A bee showcase according to the invention comprises a honeycomb with a honeycomb heating element, in particular a honeycomb heating element according to the invention, and at least one viewing window which extends in a plane parallel to the honeycomb. Preferably, the showcase also has a housing and at least one door, which is arranged parallel to and from the view of an observer in front of the viewing window and at least completely covers this. With the door closed, the bees are in the natural darkness of a hive. Only for observation purposes, the door is opened so that the bees spend most of their time undisturbed. By using a honeycomb heating element, preferably a honeycomb heating element according to the invention, in the bee showcase, the hibernation of bees in a hive is advantageously made possible even with only a single honeycomb. Under normal circumstances, the heat of the bees is sufficient for hibernation on a honeycomb not from. Using a honeycomb heater, a defined temperature can be set to assist the bees with climate control. As a result, even a single honeycomb even in winter without interference and / or danger to the welfare of the bees and be fully visible. This enables new observation methods and thus new findings on the winter behavior of bees, which are of particular interest in mite-weakened bee colonies.
Dementsprechend wird ein erfindungsgemäßes Waben-Heizelement in einem Bienenstock zur Bekämpfung von Parasiten und/oder in einem Bienenschaukasten erfindungs- gemäß verwendet. Accordingly, a honeycomb heating element according to the invention is used according to the invention in a hive for combating parasites and / or in a bee showcase.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den ab- hängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können. Further, particularly advantageous embodiments and developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description, wherein the independent claims of a claim category can also be developed analogous to the dependent claims of another claim category and in particular also individual features of different embodiments to new embodiments can be combined.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Waben- Heizelements umfasst das Waben-Heizelement eine weitere Wärmeverteilungsschicht, wobei die Heizleiterstruktur zwischen den beiden Wärmeverteilungsschichten angeordnet ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da so die Wärme in gleicher weise, also mit möglichst homogener Verteilung zu beiden flächigen Seiten des Waben-Heizelements hin abgegeben werden kann. Das in einer Mittelschicht einer Bienenwabe angeordnete, vorzugswei- se beidseitig von den Bodenflächen angrenzender Bienenwabenstrukturen umschlossene Waben-Heizelement kann so diese Wabenstrukturen besonders gleichmäßig beheizen. Alternativ kann die Wabenstruktur auch nur an einer Seite an das Waben-Heizelement angrenzen, aus Effizienzgründen wird jedoch die oben geschilderte Variante zu bevorzugt. In a particularly preferred embodiment of a honeycomb heating element according to the invention, the honeycomb heating element comprises a further heat distribution layer, wherein the heating conductor structure is arranged between the two heat distribution layers. This is particularly advantageous because it allows the heat to be dissipated in the same way, ie with as homogeneous a distribution as possible, to both flat sides of the honeycomb heating element. The honeycomb heating element arranged in a middle layer of a honeycomb and preferably surrounded on both sides by the bottom surfaces of adjoining honeycomb structures can thus heat these honeycomb structures particularly evenly. Alternatively, the honeycomb structure can also adjoin the honeycomb heating element on only one side, but for efficiency reasons the above-described variant is preferred.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung sind die Wärmeverteilungsschichten an einer Anzahl von Stellen leitend miteinander verbunden.„Leitend" heißt hier zum einen gut wärmeleitend. Durch diese Kopplung der beiden Seiten werden etwaige kleine Temperaturdifferenzen vorteilhafterweise ausgeglichen. Zum anderen be- deutet„leitend" aber bevorzugt auch gleichzeitig elektrisch leitend. Durch die elektrische Leitfähigkeit in Kombination mit der Durchkontaktierung ergibt sich nämlich eine Art fara- dayscher Käfig, der elektromagnetische Felder nach außen hin abschirmt, die eventuell im Inneren des Waben-Heizelements entstehen. Bei der vermuteten Elektrosensitivitat der Bienen führt dies zu einem geringeren Irritationspotenzial. Besonders bevorzugt bestehen die Wärmeleitschichten deshalb aus Kupfer, da dieses Material gleichzeitig sehr gute elektrische und wärmeleitende Eigenschaften aufweist. Kupfer ist außerdem besonders günstig, da es ein Standardmaterial in der elektronischen Fertigung darstellt. Diese Durchkontaktierungen sind in hoher Anzahl und Dichte auch unter dem Temperatursensor angeordnet, um vorteilhafterweise eine möglichst gemittelte Temperatur beider Seiten messen zu können. Des Weiteren sind die Durchkontaktierungen bevorzugt auch raster- artig und homogen über die komplette Fläche der Heizplatte verteilt werden. In a further particularly preferred embodiment of the invention, the heat distribution layers are conductively connected to one another at a number of points. "Conductive" here means, on the one hand, good thermal conductivity "but also preferably electrically conductive at the same time. Due to the electrical conductivity in combination with the through-hole, a kind of color is obtained. day's cage that shields outward electromagnetic fields that may be created inside the honeycomb heating element. In the presumed electrosensitivity of the bees, this leads to a lower irritation potential. The heat-conducting layers therefore particularly preferably consist of copper, since this material simultaneously has very good electrical and heat-conducting properties. Copper is also very cheap because it is a standard material in electronic manufacturing. These plated-through holes are arranged in high numbers and densities also below the temperature sensor in order to advantageously be able to measure the highest possible average temperature of both sides. Furthermore, the plated-through holes are preferably also grid-like and homogeneously distributed over the entire surface of the heating plate.
Die Heizleiterstruktur ist bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Waben-Heizelements als zumindest ein schlingenförmig angeordneter Leiter ausgebildet. Die Form als Heizmäander ist vorteilhaft, weil so in die gesamte Fläche Heizleistung einge- bracht werden kann. Die genaue Ausgestaltung der Heizleiterstruktur kann dabei unter Berücksichtigung von Größen wie der zur Verfügung stehenden Spannung und/oder der Stromstärke im Falle eines elektrischen Leiters erfolgen. Andernfalls können Durchflussrate, maximal Temperatur des Mediums oder ähnliche Parameter ausschlaggebende Kriterien darstellen. Variiert werden können beispielsweise der Querschnitt der Mäander, Länge, Dichte, Schiingenführung und Ähnliches. In one exemplary embodiment of a honeycomb heating element according to the invention, the heating conductor structure is designed as at least one loop-shaped conductor. The form as Heizmäander is advantageous because so in the entire surface heating power can be introduced. The exact configuration of the heating conductor structure can take place taking into account variables such as the available voltage and / or the current intensity in the case of an electrical conductor. Otherwise, the flow rate, maximum temperature of the medium or similar parameters may be the decisive criteria. For example, the cross section of the meander, length, density, loop guidance and the like can be varied.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Waben- Heizelement als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet. Solche auch als Multilayerplatinen oder„printed circuit boards" (PCBs) bezeichnete Leiterplatten können in einer breiten Viel- falt standardisiert und somit kostengünstig gefertigt werden. Die unterschiedlichen Schichten des Waben-Heizelements, also die Heizleiterstruktur und die Wärmeverteilungsschicht, können auf diese vorteilhafte Weise also durch eine dünne Schicht eines Trägermaterials der Platine elektrisch isoliert übereinander gefertigt, beispielsweise geätzt und verpresst und/oder gedruckt, werden. Außerdem wird hierdurch eine ausreichend geringe Dicke des Wabenheizelements gewährleistet, sodass es sich in der Mitte zwischen zwei Bienenwabenstrukturen anordnen lässt. In a particularly advantageous embodiment, a honeycomb heating element according to the invention is designed as a multilayer printed circuit board. Such printed circuit boards, which are also referred to as multilayer boards or printed circuit boards (PCBs), can be standardized in a wide variety and therefore cost-effectively manufactured In addition, this ensures a sufficiently small thickness of the honeycomb heating element, so that it can be arranged in the middle between two honeycomb structures by a thin layer of a carrier material of the board.
Zumindest auf einer Seite, bevorzugt beidseitig, wird in einem Ausführungsbeispiel auf einem erfindungsgemäßen Waben-Heizelement eine Wabenbasis appliziert. Diese er- leichtert den Bienen den Ausbau zur fertigen, nutzbaren Wabenstruktur. Die Wabenbasis ist dabei als eine Bauvorgabe zu verstehen, die den Bienen die Grundstruktur der Wa- benzeilen vorgibt, die aber im Vergleich mit der fertigen Wabenstruktur nur eine geringe Höhe aufweist. Die Wabenbasis kann beispielsweise aus einer vorgeformten, meistens gewalzten, Lage Bienenwachs bestehen. Alternativ kann jedoch auch ein eine Kunststoffbasis angebracht werden, mit der die Platine bevorzugt direkt umgössen wird. Zuvor wer- den zum Schutz vor den mechanischen und/oder thermischen Belastungen beim Guss eventuell offenliegende elektronische Bauteile mit einem Schutzverguss, zum Beispiel mit einem Glob-Top-Verguss, versiegelt. Die fertig umgossene Platine ist somit zusätzlich vor Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen geschützt. Bei einem weiteren Beispiel eines erfindungsgemäßen Waben-Heizelements ist in zumindest einer weiteren Ebene eine Leiterbahnstruktur einer Steuereinrichtung für die Heizleiterstruktur ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ können auch Komponenten einer Steuereinrichtung für die Heizleiterstruktur in einer weiteren Ebene angeordnet sein. Die Leiterbahnstruktur verläuft also bevorzugt innerhalb des Waben-Heizelements, sodass sie vorteilhafterweise wie weiter oben ausgeführt nach außen hin abgeschirmt ist. Des Weiteren kann es beispielsweise von Vorteil sein, die Temperatursensoren als Komponenten der Steuereinrichtung ein einer Ebene über den zugeordneten Heizleiterstrukturen anzuordnen. Die Sensoren können so die tatsächliche Temperatur messen, die an dieser Stelle auf die Wabenstruktur wirkt. Schaltungskomponenten, die sich oben auf dem Waben- Heizelement befinden, werden in einem begrenzten Ausmaß wie hier ohne Probleme von den Bienen angenommen und beim Ausbau der Wabenstruktur umbaut. Die Position von Sensoren, Anschlüssen oder anderen Elementen der Schaltung kann dabei grundsätzlich beliebig gewählt werden. In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Beheizung einer Wabe, insbesondere einer erfindungsgemäßen Wabe, erfolgt eine Ansteuerung einer in der Wabe angeordneten Heizleiterstruktur gemäß einem definierten Heizprotokoll. Dieses weist zumindest einen, vorzugsweise aber alle, der nachfolgend angegebenen Schritte auf. In einer Winterphase, also vorzugsweise in den Monaten von September bis zum Januar des folgenden Jahres, wird die Wabe mit einer Wintertemperatur beheizt, die vorzugsweise in einem Bereich zwischen 25°C und 28°C liegt. Diese Heizphase ermöglicht auch - zum Beispiel durch Milbenbefall - geschwächten Bienenvölkern eine Überwinterung. Darauffolgend wird in der Wabe eine Frühjahrstemperatur, vorzugsweise zwischen 34°C und 36°C eingestellt und während einer Frühjahrsphase gehalten, d. h. vor- zugsweise über den Zeitraum von März bis Mai. Die Beheizung im Frühling dient zur Un- terstützung des Bienenvolkes. Es kann sich durch diese extern eingebrachte Klimaregulierung stärker auf seine anderen Aufgaben konzentrieren. At least on one side, preferably on both sides, in one exemplary embodiment, a honeycomb base is applied to a honeycomb heating element according to the invention. This makes it easier for bees to expand to the finished, usable honeycomb structure. The honeycomb base is to be understood as a building specification which gives the bees the basic structure of the wa- benzeilen provides, but in comparison with the finished honeycomb structure has only a small amount. For example, the honeycomb base may consist of a preformed, mostly rolled, layer of beeswax. Alternatively, however, it is also possible to attach a plastic base with which the board is preferably directly encapsulated. Previously, in order to protect against mechanical and / or thermal stress during casting, any exposed electronic components are sealed with a protective encapsulation, for example with a glob-top encapsulation. The finished cast-on board is thus additionally protected against moisture and mechanical stress. In a further example of a honeycomb heating element according to the invention, a conductor track structure of a control device for the heat conductor structure is formed in at least one further plane. Additionally or alternatively, components of a control device for the heating conductor structure may also be arranged in a further plane. The conductor track structure thus preferably runs within the honeycomb heating element, so that it is advantageously shielded to the outside as explained above. Furthermore, it may be advantageous, for example, to arrange the temperature sensors as components of the control device one level above the associated heat conductor structures. The sensors can thus measure the actual temperature that acts on the honeycomb structure at this point. Circuit components located on top of the honeycomb heating element are accepted by the bees without any problems to a limited extent, as is the case here, and rebuilt when the honeycomb structure is removed. The position of sensors, terminals or other elements of the circuit can basically be chosen arbitrarily. In a particularly advantageous embodiment of a method for heating a honeycomb, in particular a honeycomb according to the invention, an activation of a heating conductor structure arranged in the honeycomb takes place according to a defined heating protocol. This has at least one, but preferably all, of the steps given below. In a winter phase, so preferably in the months of September to January of the following year, the honeycomb is heated with a winter temperature, which is preferably in a range between 25 ° C and 28 ° C. This heating phase also allows - for example by mite infestation - weakened bee colonies a hibernation. Subsequently, a spring temperature, preferably between 34 ° C and 36 ° C is set in the honeycomb and held during a spring phase, ie preferably over the period from March to May. The heating in spring is used for support of the bee colony. It can focus more on its other tasks through this externally introduced climate regulation.
Zur Milbenbekämpfung werden die Waben für eine Anzahl von Behandlungen mit einer Behandlungsdauer von vorzugsweise 1 ,5 Stunden auf eine Behandlungstemperatur, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 42°C und 43°C aufgeheizt. Diese Behandlungen, vorzugsweise eine pro Monat, finden zu definierten Behandlungszeiten in einer Behandlungsphase statt, die sich vorzugsweise über den Zeitraum der Monate von März bis September erstreckt. Eine Behandlung kann also explizit auch zu Zeitpunkten innerhalb von anderen Heizphasen erfolgen. Für die Behandlungsdauer wird dabei die Temperatur der Waben kurzfristig über die vorherrschende Grundtemperatur gehoben. Nach der Behandlung kühlen sich die Waben und der gesamte Stock dann wieder ab und kehren auf das Temperaturniveau zurück, das der Heiztemperatur der Jahreszeit entspricht oder das natürlicherweise im Stock vorherrscht. Als Behandlungszeiten werden dabei beispielsweise günstige Zeiten im Brutzyklus der Bienen und günstige Tageszeiten gewählt. Insbesondere kann während der definierten Behandlungszeit auch eine Beobachtung durch den Imker erfolgen. Der bevorzugte Bereich der Behandlungstemperatur ist dabei so gewählt, dass die Milben abgetötet werden, den Bienenlarven durch die Behandlung jedoch kein Schaden zugefügt wird. For combatting mites, the honeycombs are heated for a number of treatments with a treatment time of preferably 1.5 hours to a treatment temperature, preferably in a range between 42 ° C and 43 ° C. These treatments, preferably one per month, take place at defined treatment times in a treatment phase which preferably extends over the period of the months from March to September. A treatment can therefore also explicitly take place at times within other heating phases. For the duration of treatment while the temperature of the honeycomb is briefly raised above the prevailing basic temperature. After the treatment, the honeycombs and the entire floor then cool down again and return to the temperature level that corresponds to the heating temperature of the season or that naturally prevails in the floor. As treatment times, for example, favorable times in the breeding cycle of the bees and favorable times of day are chosen. In particular, observation by the beekeeper can take place during the defined treatment time. The preferred range of treatment temperature is chosen so that the mites are killed, the bee larvae by the treatment but no harm is added.
Die Behandlung und unterstützende Beheizung finden bevorzugt automatisch statt. Nach einer Programmierung der Steuereinrichtung, d.h. dem Einstellen der Parameter wie Zeiträume der Beheizungsphasen, Temperaturen, Behandlungszeiten etc., sind also grundsätzlich keine weiteren Schritte des Imkers nötig. Für alle oben genannten Temperaturen und Phasen sowie Zeiten gilt, dass sie je nach den Bedürfnissen der Bienen auf Basis der Erfahrung und Beobachtungen eines fachkundigen Imkers angepasst und ggf. auch während der einzelnen Phasen noch geändert werden können. Eine zusätzliche Behandlung kann zum Beispiel angezeigt sein, wenn noch verdeckelte Brut im Bienenstock vorhanden ist. Allgemein kann je nach Wahl des Imkers auch nur ein einzelner Verfahrensschritt, beispielsweise nur der Behandlungsschritt oder nur die Beheizung während der Winteroder Frühlingsphase erfolgen. Aber auch jede mögliche Kombination dieser Schritte ist im Rahmen der Erfindung erfasst. Die einzelnen Parameter können auch mit der Bestückung der Bienenstöcke variieren. In Zuchtstöcken werden beispielsweise zusätzliche Dohnenwaben eingebracht, wohingegen in einem Bienenschaukasten meist nur eine Beobach- tungswabe angeordnet ist, weswegen Anpassungen des Heizprotokolls ratsam sein können. Die Beheizung bei dem soeben beschriebenen Verfahren wird bevorzugt mit einem erfindungsgemäßen Waben-Heizelement durchgeführt. Das geschilderte Heizprotokoll kann aber bisweilen auch mit anderen geeigneten Heizungsarten realisiert werden. Wichtig dabei ist, dass zu keiner Zeit eine für die Bienen kritische Temperatur überschritten wird, da die Bienenbrut und folglich auch das Bienenvolk sonst zu Schaden kommen. Gleichzeitig muss aber eine Temperatur erreicht werden, die die Milben abtötet. Unabhängig von ihrer genauen Ausgestaltung sollte vorteilhafterweise die Heizung die Temperatur zur Behandlung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens also in diesem relativ eng definierten Bereich konstant halten, mit dieser Beheizung einen möglichst großen Anteil der Bienenbrut abdecken und dabei ein möglichst geringes Irritationspotential für das gesamte Bienenvolk darstellen. The treatment and auxiliary heating preferably take place automatically. After a programming of the control device, ie setting the parameters such as periods of the heating phases, temperatures, treatment times, etc., so basically no further steps of the beekeeper are necessary. For all above-mentioned temperatures, phases and times, they may be adjusted based on the experience and observations of a skilled beekeeper, depending on the needs of the bees, and may be changed during each phase. Additional treatment may be indicated, for example, if there is still hatched brood in the hive. Generally, depending on the choice of the beekeeper, only a single process step, for example, only the treatment step or only the heating during the winter or spring phase can take place. But also every possible combination of these steps is covered within the scope of the invention. The individual parameters can also vary with the population of hives. In breeding sticks, for example, additional honeycomb honeycomb are introduced, whereas in a bee showcase usually only one observation honeycomb is arranged, which is why adaptations of the heating protocol may be advisable. The heating in the method just described is preferably carried out with a honeycomb heating element according to the invention. However, the described heating protocol can sometimes also be realized with other suitable types of heating. It is important that at no time a critical temperature for the bees is exceeded, as the bee brood and consequently the bee colony will otherwise be damaged. At the same time, however, a temperature must be reached that kills the mites. Regardless of their exact configuration, the heating should advantageously keep the temperature for treatment within the scope of the method according to the invention constant in this relatively narrowly defined range, cover the largest possible proportion of the bee brood with this heating and thereby represent the lowest possible irritation potential for the entire bee colony.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures with reference to embodiments. The same components are provided with identical reference numerals in the various figures. The figures are usually not to scale. Show it:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemä- ßen Waben-Heizelements, FIG. 1 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a honeycomb heating element according to the invention,
Figur 2 eine schematische Schnittansicht des in Figur 1 dargestellten Waben- Heizelements, Figur 3 eine Draufsicht in Teilschnittdarstellung auf das in Figur 1 gezeigte Beispiel eines Waben-Heizelements, FIG. 2 shows a schematic sectional view of the honeycomb heating element shown in FIG. 1, FIG. 3 shows a plan view in partial section of the example of a honeycomb heating element shown in FIG. 1,
Figur 4 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bienenwabe mit vereinfachtem Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Waben- heizanlage, FIG. 4 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a honeycomb according to the invention with a simplified block diagram of a honeycomb heating system according to the invention,
Figur 5 ein ausführlicheres Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wabenheizanlage, Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bienenstocks, Figur 7 a eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bienenschaukastens mit geschlossener Tür, Figur 7b dieselbe Ansicht des Bienenschaukastens aus Figur 7a mit geöffneter Tür, 5 shows a more detailed block diagram of an embodiment of a honeycomb heating system according to the invention, FIG. 6 shows a perspective view of an embodiment of a hive according to the invention, 7 a shows a perspective view of an exemplary embodiment of a bee box according to the invention with a closed door, FIG. 7 b shows the same view of the bee box of FIG. 7 a with the door open, FIG.
Figur 8a ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beheizung einer Wabe und Figur 8b ein Temperaturdiagramm zu dem Blockdiagramm aus Figur 8a. 8a shows a block diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for heating a honeycomb, and FIG. 8b shows a temperature diagram of the block diagram from FIG. 8a.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, flächigen Waben- Heizelements 1 perspektivisch dargestellt. Das Waben-Heizelement 1 hat die Form einer Multilayerplatine, also einen Schichtaufbau. Eine hexagonale, leicht erhabene Struktur bildet als Wabenbasis 7 ohne Beschränkung der Allgemeinheit eine obere Schicht, die beispielsweise aus Bienenwachs oder Kunststoff besteht. Unter dieser Schicht ist eine Wärmeverteilungsschicht 3 aus Kupfer angeordnet. Darunter folgt eine Isolationsschicht 20 aus vorimprägnierten Fasern (Prepreg). In einer nächsttieferen Ebene folgt nun eine kupferne, mäanderförmige Heizleiterstruktur 2. Diese wird durch eine weitere Isolations- schicht 20 von darunterliegenden Leiterbahnstrukturen 8 getrennt. Nach einer dritten Isolationsschicht 20 folgt eine zweite Wärmeverteilungsschicht 4 aus Kupfer. Darunter wird das Waben-Heizelement 1 von einer zweiten Wabenbasis 7 (hier nicht dargestellt) abgeschlossen. Bei der Verwendung von Wabenbasen 7 aus Bienenwachs, werden die Außenseiten der Wärmeverteilungsschichten 3 mit bevorzugt lebensmittelechter Farbe la- ckiert, um eine Irritation der Bienen zu vermeiden. 1 shows an embodiment of a flat honeycomb heating element 1 according to the invention is shown in perspective. The honeycomb heating element 1 has the shape of a multilayer board, ie a layer structure. A hexagonal, slightly raised structure forms, as a honeycomb base 7 without restriction of generality, an upper layer, which consists for example of beeswax or plastic. Under this layer, a heat distribution layer 3 made of copper is disposed. Below this follows an insulation layer 20 of preimpregnated fibers (prepreg). In a next lower level, a copper, meander-shaped heating conductor structure 2 follows. This is separated by a further insulating layer 20 from underlying conductor track structures 8. After a third insulation layer 20, a second heat distribution layer 4 follows from copper. Below this, the honeycomb heating element 1 is closed by a second honeycomb base 7 (not shown here). When honeycomb bases 7 made of beeswax are used, the outer sides of the heat distribution layers 3 are lacquered with preferably food-grade color in order to avoid irritation of the bees.
Figur 2 zeigt in einer Schnittansicht den Schichtaufbau des bereits in Figur 1 dargestellten Waben-Heizelements 1 . Die Darstellung wird im Folgenden von außen nach innen geschildert. An beidseitig außenliegende Strukturen einer Wabenbasis 7 schließt sich zum Zentrum hin jeweils eine Wärmeverteilungsschicht 3,4 an. Diese Wärmeverteilungsschichten 3, 4 sind untereinander an einigen Stellen mit Durchkontaktierungen 6 verbunden, um für einen gegenseitigen Wärme- bzw. Temperaturausgleich zu sorgen. Es folgt auf beiden Seiten in Innenrichtung je eine Isolationsschicht 20. Innen daran angrenzend ist auf einer Seite eine Heizleiterstruktur 2 angeordnet, während sich auf der anderen Seite eine Schicht mit Leiterbahnstrukturen 8 befindet, welche die Heizleiterstruktur 2 mit Elementen einer Schaltung zur Steuerung, d.h. mit einer Steuereinrichtung, verbindet. Sowohl in der Heizleiterstruktur 2 als auch in der Schicht der Leiterbahnstruktur 8 werden Bereiche der Durchkontaktierungen von den leitenden Strukturen ausgespart, d. h. frei gelassen. Eine Mittelschicht des Waben-Heizelements 1 wird von einer weiteren Isolationsschicht 20 gebildet. FIG. 2 shows a sectional view of the layer structure of the honeycomb heating element 1 already shown in FIG. The presentation is described below from the outside to the inside. On both sides of the outside structures of a honeycomb base 7 is followed by towards the center in each case a heat distribution layer 3,4. These heat distribution layers 3, 4 are connected to each other at some points with plated-through holes 6 in order to provide for a mutual heat or temperature compensation. It is followed on both sides in the inner direction depending on an insulating layer 20. Inside adjoining a Heizleiterstruktur 2 is disposed on one side, while on the other side is a layer of printed conductor structures 8, which the Heizleiterstruktur 2 with elements of a circuit for controlling, ie with a control device, connects. Both in the Heat conductor structure 2 and in the layer of the conductor track structure 8, portions of the plated-through holes are recessed from the conductive structures, ie left free. A middle layer of the honeycomb heating element 1 is formed by a further insulating layer 20.
In Figur 3 sind ohne Beschränkung der Allgemeinheit einige obere Schichten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Waben-Heizelements 1 in einer bruchstückhaften Draufsicht dargestellt. Die einzelnen Schichten sind wie oben bereits beschrieben angeordnet. Zentral auf der Fläche des Waben-Heizelements 1 und über der Wärmeleit- schicht 3 befindet sich ein Temperatursensor 21 als Komponente einer Steuereinrichtung. Dieser kann auch als digitaler Temperaturregler ausgebildet sein. Über Leiterbahnstrukturen 8 ist er mit Anschlüssen 22, also mit einer Schnittstelle des Waben-Heizelements 1 verbunden. Die vorher bereits erwähnten Durchkontaktierungen 6 sind hier im Wesentlichen in Randbereichen des Waben-Heizelements 1 angeordnet, die von den Leiterbahn- strukturen bzw. der Heizleiterstruktur ausgespart werden; denn die Durchkontaktierungen 6 verbinden die Wärmeverteilungsschichten 3, 4 sowohl elektrisch als auch Wärme leitend. Hieraus ergibt sich zum einen vorteilhafterweise eine Art faradayscher Käfig, der eventuell im Inneren des Waben-Heizelements 1 entstehende elektromagnetische Strahlung nach außen hin abschirmt. Zum anderen dienen die Durchkontaktierungen 6 einem Wärmetransport zwischen den Wärmeverteilungsschichten 3, 4 und sorgen somit dafür, dass diese die nahezu gleiche Temperatur haben. Grundsätzlich wäre eine möglichst große Anzahl an Durchkontaktierungen 6 wünschenswert. Hier muss jedoch ein günstiges Verhältnis zwischen Durchkontaktierungen und der von der Heizleiterstruktur 2 eingenommenen Fläche sichergestellt werden. Without limitation of generality, FIG. 3 shows a number of upper layers of an exemplary embodiment of a honeycomb heating element 1 according to the invention in a fragmentary plan view. The individual layers are arranged as already described above. Centrally on the surface of the honeycomb heating element 1 and over the heat-conducting layer 3 is a temperature sensor 21 as a component of a control device. This can also be designed as a digital temperature controller. Via printed conductor structures 8, it is connected to terminals 22, that is to say to an interface of the honeycomb heating element 1. The previously mentioned plated-through holes 6 are arranged here essentially in edge regions of the honeycomb heating element 1, which are cut out from the printed conductor structures or the heating conductor structure; because the vias 6 connect the heat distribution layers 3, 4 both electrically and heat conductive. On the one hand, this advantageously results in a type of faraday cage which shields any electromagnetic radiation which may be generated inside the honeycomb heating element 1 towards the outside. On the other hand, the plated-through holes 6 serve for heat transfer between the heat distribution layers 3, 4 and thus ensure that they have the same temperature. In principle, the largest possible number of plated-through holes 6 would be desirable. Here, however, a favorable relationship between plated-through holes and the area occupied by the heat conductor structure 2 must be ensured.
Figur 4 zeigt exemplarisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bienenwabe 1 1. Zentral in einem Rahmen 12 der Bienenwabe 1 1 ist ein Waben-Heizelement 1 angeordnet, d. h. es befindet sich sowohl mittig in einer vom Rahmen umschlossenen Fläche als auch bezogen auf den Rahmen in einer mittleren Position in Richtung senkrecht zu dieser Fläche. Auf dem Waben-Heizelement 1 können die Bienen mit Hilfe der hexagona- len Struktur der Wabenbasis 7 ihre Brut- bzw. Honigwaben aufbauen. Das Waben- Heizelement 1 verfügt in einem Eckbereich über einen Anschluss 22, der es mit einem Verteilermodul 9 verbindet. Daran sind wiederum eine Stromversorgung 23 und ein Programmiergerät 24 angeschlossen. Dieses schematisch dargestellte System bildet somit eine Wabenheizanlage 10, die im nächsten Abschnitt näher erläutert wird. In Figur 5 ist eine erfindungsgemäße Waben-Heizanlage 10 beispielhaft als Blockschaltbild dargestellt. Mit und über ein Verteilermodul 9 sind weitere Komponenten verbunden. Diese umfassen ein Waben-Heizelement 1 , ein Programmiergerät 24 sowie eine Stromversorgungseinheit 23. Die Stromversorgungseinheit 23 ist direkt mit einem Verpolungs- schütz 25 des Verteilermoduls 9 verbunden. Dieser ist wiederum über einen Tiefentladungsschutz 26 an einen EIN/AUS-Schalter, z. B. ein Relais oder wie hier ein MOS- FET 27, und eine Spannungsaufbereitung 28 angeschlossen. Verpolungsschutz 25, Tiefentladungsschutz 26, MOSFET 27 und Spannungsaufbereitung 28 sind gemeinsam im Verteilermodul 9 angeordnet. Ein auf dem Waben-Heizelement 1 angeordneter, digitaler Temperaturregler 21 erhält seine Betriebsspannung von der Spannungsaufbereitung 28. Er ist als Thermostat-IC (integrierter Schaltkreis) ausgebildet, der nach entsprechender Programmierung die Temperatursteuerung übernimmt, und deshalb über eine Steuerungsleitung mit dem MOSFET 27 verbunden. Eine ebenfalls mit dem MOSFET 27 verbundene Heizleiterstruktur 2 des Waben-Heizelements 1 wird über diesen mit Spannung versorgt. Der digitale Temperaturregler 21 ist zur Programmierung über das als Schnittstelle wirkende Verteilermodul 9 an das Programmiergerät 24 angebunden. FIG. 4 shows by way of example an embodiment of a honeycomb 1 according to the invention. A honeycomb heating element 1 is arranged centrally in a frame 12 of the honeycomb 11, ie it is located both centrally in a surface enclosed by the frame and in a middle one relative to the frame Position in the direction perpendicular to this surface. On the honeycomb heating element 1, the bees can build their brood or honeycombs using the hexagonal structure of the honeycomb base 7. The honeycomb heating element 1 has a connection 22 in a corner region, which connects it to a distributor module 9. In turn, a power supply 23 and a programming device 24 are connected to it. This schematically illustrated system thus forms a honeycomb heating system 10, which will be explained in more detail in the next section. FIG. 5 shows a honeycomb heating system 10 according to the invention by way of example as a block diagram. With and via a distributor module 9 further components are connected. These include a honeycomb heating element 1, a programming device 24 and a power supply unit 23. The power supply unit 23 is connected directly to a polarity reversal contactor 25 of the distributor module 9. This is in turn via a deep discharge 26 to an ON / OFF switch, z. B. a relay or as here a MOS-FET 27, and a voltage conditioning 28 connected. Reverse polarity protection 25, deep discharge protection 26, MOSFET 27 and voltage conditioning 28 are arranged together in the distributor module 9. A arranged on the honeycomb heater 1, digital temperature controller 21 receives its operating voltage from the voltage conditioning 28. It is designed as a thermostat IC (integrated circuit), which takes over the temperature control after appropriate programming, and therefore connected via a control line to the MOSFET 27 , A likewise connected to the MOSFET 27 Heizleiterstruktur 2 of the honeycomb heating element 1 is supplied via this with voltage. The digital temperature controller 21 is connected to the programming device 24 for programming via the distributor module 9 acting as an interface.
Im Verteilermodul 9 befinden sich also zum einen Schutzeinrichtungen für die Elektronik, d.h. Verpolungsschutz 25 und Tiefentladungsschutz 26, und zum anderen die gesamte Leistungselektronik, d. h. Spannungsaufbereitung 28 und MOSFET 27. Der digitale Temperaturregler 21 steuert die Strom- und Spannungsversorgung der Heizleiterstruktur 2 so über den MOSFET 27, dass sich eine definierte Temperatur einstellt. Diese Temperatur wird im Rahmen eines Heizprotokolls während der Programmierung des Thermostat-IC 21 mit Hilfe des Programmiergeräts 24 festgelegt. Das Programmiergerät 24 wird für die Programmierung mit dem Verteilermodul 9 verbunden und kann hinterher wieder von diesem getrennt werden. Dementsprechend wirkt das Verteilermodul 9 auch als Schnittstelle zwischen Programmiergerät 24, Waben-Heizelement 1 und Stromversorgungseinheit 23. Letztere kann aus einer handelsüblichen Autobatterie, einer Brennstoffzelle und/oder Solarpanels bestehen, sie kann aber auch als Anschluss an das Stromnetz mit einem geeigneten Transformator bzw. Gleichrichter ausgeführt sein. In the distributor module 9 are thus on the one hand protective devices for the electronics, i. Reverse polarity protection 25 and deep discharge protection 26, and on the other the entire power electronics, d. H. Voltage conditioning 28 and MOSFET 27. The digital temperature controller 21 controls the power and voltage supply of the Heizleiterstruktur 2 via the MOSFET 27, that sets a defined temperature. This temperature is set as part of a heating protocol during programming of the thermostat IC 21 using the programmer 24. The programming device 24 is connected to the distributor module 9 for programming and can be separated from it afterwards. Accordingly, the distributor module 9 also acts as an interface between programmer 24, honeycomb heating element 1 and power supply unit 23. The latter may consist of a commercial car battery, a fuel cell and / or solar panels, but it can also be connected to the mains with a suitable transformer or Rectifier be executed.
Die Komponenten der Steuereinrichtung sind in diesem Ausführungsbeispiel dezentral angeordnet: Während sich der Temperaturregler 21 direkt bei der Heizleiterstruktur 2 auf dem Waben-Heizelement befindet, ist die eigentliche Spannungsversorgung über den MOSFET 27 abseits, bevorzugt sogar außerhalb des Bienenstocks, angeordnet. Durch diese Dezentralität ergibt sich der besondere Vorteil, dass über ein einzelnes Verteiler- modul auch mehrere Waben-Heizelemente 1 gleichzeitig programmiert und/oder mit Spannung versorgt werden können (hier nicht gezeigt). Dafür müssen einige Komponenten, wie beispielsweise MOSFET 27, Schnittstellen etc. zwar mehrfach bereitgestellt werden, von anderen Komponenten wie Stromversorgung, Schutzeinrichtung etc. ist jedoch ein Element ausreichend. Durch dieses Zusammenfassen von mehreren Waben- Heizelementen 1 zu einer größeren Waben-Heizanlage 10 ergeben sich also synergeti- sche Einsparungen bei Bauteilen sowie bei der für das Programmieren benötigten Zeit. The components of the control device are arranged decentralized in this embodiment: While the temperature controller 21 is located directly on the heat conductor structure 2 on the honeycomb heating element, the actual voltage supply via the MOSFET 27 off, preferably even outside of the hive, arranged. This decentralization has the particular advantage of being distributed over a single distributor module also several honeycomb heating elements 1 can be programmed simultaneously and / or supplied with power (not shown here). Although several components, such as MOSFET 27, interfaces, etc., must be provided multiple times, but of other components such as power supply, protective device, etc., one element is sufficient. This combination of several honeycomb heating elements 1 to a larger honeycomb heating system 10 thus results in synergetic savings in components as well as in the time required for programming.
In Figur 6 ist beispielhaft eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bienen- Stocks 13 abgebildet. Der Bienenstock 13 hat die Form einer gewöhnlichen Magazinbeute mit zwei Zargen. Deckel und Isolierung sind aus Darstellungsgründen explosionsartig angehoben. In den Bienenstock 13 ist an Stelle und auf Art einer gewöhnlichen Wabe eine erfindungsgemäße Wabe 1 1 mit Waben-Heizelement 1 eingesetzt. Eine erfindungsgemäße Wabe 1 1 kann also im Wesentlichen wie eine aus der Praxis bekannte Wabe in den Bienenstock 13 eingehängt werden. Im Vergleich zum Standard muss also höchstens noch eine Aussparung in einem Bereich des Gehäuses des Bienenstocks 13 für die Leitungen der erfindungsgemäßen Wabe bereitgestellt werden. Das Waben-Heizelement 1 ist des Weiteren an ein Verteilermodul 9 angeschlossen und bildet mit diesem also eine Waben-Heizanlage 10, wie oben bereits beschrieben. Die Stromversorgung erfolgt über eine mit dem Verteilermodul 9 verbundene Spannungsquelle 23. Exemplarisch ist hier nur ein Waben-Heizelement 1 dargestellt. Der Einsatz von mehreren Waben-Heizelementen 1 in einem Bienenstock 13 ist jedoch bevorzugt, da so die Milben effektiver bekämpft werden können, weil sie in jeder beheizten Brutwabe abgetötet werden. Ein erfindungsgemäßer Bienenschaukasten 14 ist im geschlossenen Betriebszustand, beispielhaft in Figur 7a perspektivisch dargestellt. Er hat im Wesentlichen eine Quaderform und wird zu sechs Seitenflächen nach außen hin durch ein Gehäuse 33 begrenzt. An einer Seite befindet sich in ein Flugloch 30. Diese Seite wird üblicherweise, aber ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Vorderseite 35 bezeichnet. Ihr gegenüber befindet sich die Rückseite 36. Durch diese sind Anschlüsse zu einem Verteilermodul 9 einer Heizanlage 10 nach außen geführt. An der Oberseite des Gehäuses ist ein Dach 32 angebracht, die Unterseite steht auf einem Sockel 34. Die beiden verbleibenden Seiten (hier ist nur eine dieser Seiten gezeigt) sind als Türen 31 ausgebildet, die mit Scharnieren 37 am Gehäuse 33 befestigt sind. Figur 7b zeigt denselben Bienenschaukasten 14, nur ist hier die Tür 31 geöffnet. Im Bienenschaukasten 14 ist ein Waben-Heizelement 1 angeordnet, das sich in einer vertikalen und zur Einflugrichtung der Bienen parallelen Ebene erstreckt. Zu beiden flächigen Seiten des Waben-Heizelements 1 ist zwischen Waben- Heizelement 1 und der jeweiligen, dazu parallelen Tür 31 ist je ein ebenfalls dazu paralleles Sichtfenster 15 angeordnet. Das Flugloch 30 dient den Bienen beim An- und Abfliegen als Zugang zum Bienenschaukasten 14. Durch die zur Einflugrichtung parallel angeordnete Wabe mit Wabenheizelement 1 können sich die Bienen gut orientieren. Das Dach 32 bietet dem Bienenschaukasten 14 einen Witterungsschutz, der Sockel schafft durch den Abstand zum Boden Erleichterung bei den Arbeiten des Imkers. Die Türen 31 sind im Normalzustand geschlossen, sodass die Bienen im gewohnt dunklen Umfeld im Stock aufhalten können. Zu Beobachtungszeiten können die Türen 31 aber vom Imker oder anderen Interessierten geöffnet werden, um die Bienen zu betrachten. Das Sichtfenster 15 schützt dabei die Bienen durch seine Isolationsfunktion vor Temperaturschwankungen, sodass sie trotz Beobachtung weiter möglichst ungestört ihren Tätigkeiten nachgehen. FIG. 6 shows, by way of example, a perspective view of a beehive 13 according to the invention. The hive 13 is in the form of an ordinary hive with two frames. Lid and insulation are raised explosively for purposes of illustration. In the hive 13, a honeycomb 1 1 according to the invention with honeycomb heating element 1 is used instead of and in the manner of a conventional honeycomb. A honeycomb 11 according to the invention can therefore be suspended in the hive 13 essentially like a honeycomb known from practice. In comparison to the standard, at most one additional recess in one region of the housing of the beehive 13 must be provided for the lines of the honeycomb according to the invention. The honeycomb heating element 1 is further connected to a distributor module 9 and thus forms with this a honeycomb heating system 10, as already described above. Power is supplied via a voltage source 23 connected to the distributor module 9. By way of example, only one honeycomb heating element 1 is shown here. However, the use of multiple honeycomb heating elements 1 in a hive 13 is preferred, as it allows the mites to be fought more effectively because they are killed in each heated brooding comb. A bee showcase 14 according to the invention is shown in perspective in the closed operating state, by way of example in FIG. 7 a. It has a substantially cuboid shape and is limited to six side surfaces outwardly by a housing 33. On one side, there is a flight hole 30. This page is commonly referred to as the front 35 without limitation of generality. Opposite there is the back 36. Through this connections are led to a distributor module 9 of a heating system 10 to the outside. At the top of the housing, a roof 32 is mounted, the bottom is on a pedestal 34. The two remaining sides (here only one of these sides is shown) are formed as doors 31 which are fixed with hinges 37 on the housing 33. FIG. 7b shows the same bee showcase 14, except that here the door 31 is open. In the bee showcase 14, a honeycomb heating element 1 is arranged, which is in a vertical and parallel to the direction of flight of the bees plane extends. On both flat sides of the honeycomb heating element 1 between honeycomb heating element 1 and the respective, parallel door 31 is a likewise parallel thereto viewing window 15 is arranged. The flight hole 30 serves the bees when approaching and departing as access to the bee showcase 14. The bees with honeycomb heater 1 arranged parallel to the flight direction honeycomb can be well oriented. The roof 32 provides the bee showcase 14 weather protection, the base creates by the distance to the ground relief in the work of the beekeeper. The doors 31 are closed in the normal state, so that the bees in the usual dark environment in the stick can stop. At observation times, however, the doors 31 can be opened by the beekeeper or other interested parties to look at the bees. The viewing window 15 protects the bees by its isolation function from temperature fluctuations, so they continue to pursue their activities despite observation as undisturbed.
Eine ganzjährige Beobachtung wird jedoch erst durch das Waben-Heizelement 1 möglich, dass es nun erlaubt Bienen gegen Milben zu behandeln, das gesamte Volk dabei vollständig einsehbar im Bienenschaukasten 14 zu beobachten und es sogar auf nur einer Wabe zu überwintern. However, a year-round observation is only possible through the honeycomb heating element 1 that now allows bees to treat mites, watching the entire people completely visible in the bee showcase 14 and even to overwinter it on only one honeycomb.
Figur 8a zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Beheizen einer Wabe. Parallel dazu ist in Figur 8b ein Temperaturdiagramm dargestellt, das einen Temperaturverlauf während des Beheizens der Wabe wiederspiegelt. Allgemein handelt es sich bei dem Verfahren um eine am jahreszeitlichen Turnus orientierte, zyklische, d.h. periodische, Beheizung nach einem festgelegten Heizprotokoll. Deshalb kann das Verfahren also prinzipiell zu jedem Zeitpunkt im Jahr beginnen. Der zeitliche Ablauf erfolgt in Richtung t und beginnt hier mit einer Beheizung in einer Frühjahrsphase F im Monat März. Im März wird die Wabe mit einer ersten Frühjahrstemperatur TF1 von 34°C beheizt. Für die Monate April und Mai wird eine zweite, leicht höhere Frühjahrstemperatur TF2 von 36°C in der Wabe erzeugt. FIG. 8a shows a block diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for heating a honeycomb. Parallel to this, a temperature diagram is shown in FIG. 8b, which reflects a temperature profile during the heating of the honeycomb. Generally, the method is a seasonal, cyclic, i. periodic, heating according to a specified heating protocol. Therefore, the process can begin in principle at any time in the year. The timing is in the direction of t and begins here with a heating in a spring phase F in the month of March. In March, the honeycomb will be heated with a first spring temperature TF1 of 34 ° C. For the months of April and May, a second, slightly higher spring temperature TF2 of 36 ° C is produced in the honeycomb.
Intermediär, d.h. zu Zeitpunkten tB1 , tB2, tB7 zwischen oder auch während anderer Phasen, wird in den Monaten von März bis September jeweils zu Monatsbeginn eine Behandlung (B1 , B2, ..., B7) einer Beheizung zur Milbenbekämpfung B ausgeführt. Dabei wird kurzfristig für 1 ,5 Stunden die Temperatur in der Wabe von einer eingestellten oder naturgemäß vorherrschenden Grund- bzw. Basistemperatur auf eine Behandlungstempe- ratur TB von 42°C erhöht. Nach der Behandlung senkt sich die Temperatur selbsttätig wieder auf die Grundtemperatur ab, da die eingebrachte Wärmemenge geringer ist. Intermediate, ie at times tB1, tB2, tB7 between or during other phases, a treatment (B1, B2, ..., B7) of miticidal heating B is carried out in the months from March to September at the beginning of each month. For a period of 1.5 hours, the temperature in the honeycomb is changed over from a set or naturally prevailing basic or base temperature to a treatment temperature. temperature TB increased from 42 ° C. After the treatment, the temperature automatically lowers again to the basic temperature, since the amount of heat introduced is lower.
In den Sommermonaten von Juni bis August findet keine unterstützende Beheizung statt. Lediglich die weiteren Behandlungen B5, B6, B7 werden durchgeführt. Die Grundtemperatur ist in dieser Zeit eine natürlich von den Bienen im Stock gehaltene Temperatur. In the summer months from June to August there is no auxiliary heating. Only the further treatments B5, B6, B7 are carried out. The basic temperature at this time is a temperature naturally kept by the bees in the hive.
Mit September beginnt eine Beheizung in einer Winterphase W, wobei eine Wintertemperatur WB von 28°C in der Wabe erzeugt wird. In der Winterphase finden in diesem Bei- spiel keine weiteren Behandlungen statt. Die Wintertemperatur wird also bis zum Beginn der Frühjahrsphase F konstant gehalten. Dies und eine zyklische Wiederholung des Verfahrens sollen durch den Pfeil mit Strich-Punkten verdeutlicht werden. With September, heating begins in a winter phase W, whereby a winter temperature WB of 28 ° C is generated in the honeycomb. In the winter phase no further treatments take place in this example. The winter temperature is thus kept constant until the beginning of the spring phase F. This and a cyclic repetition of the process should be clarified by the arrow with dashed dots.
Wie weiter oben erwähnt ist parallel in Figur 8b ein Temperaturdiagramm mit dem zeitli- chen Temperaturverlauf dargestellt. Dabei bezeichnet t die Zeitachse und T die Achse der Temperatur. Die durchgezogene Linie zeigt verfahrensgemäß über eine Steuereinheit geregelte Temperaturniveaus von Wintertemperatur TW, Frühjahrstemperaturen TF1 , TF2 sowie die Behandlungstemperatur TB, die zu den jeweiligen Behandlungszeiten tB1 , tB2, tB7 in den Spitzen der Kurve erreicht wird. Im Sommer hingegen, also in der Phase ohne unterstützende Beheizung, fällt die Temperatur nach den Behandlungen auf ein natürliches Niveau, was durch die gestrichelten Linien symbolisiert wird. As mentioned above, a temperature diagram with the temporal temperature profile is shown in parallel in FIG. 8b. Where t is the time axis and T is the temperature axis. The solid line shows according to the method via a control unit controlled temperature levels of winter temperature TW, spring temperatures TF1, TF2 and the treatment temperature TB, which is reached at the respective treatment times tB1, tB2, tB7 in the tips of the curve. In the summer, however, ie in the phase without supportive heating, the temperature falls to a natural level after the treatments, which is symbolized by the dashed lines.
Erfindungsgemäße Waben-Heizelemente und/oder deren Kombination zu einer Waben- Heizanlage und deren Einsatz in einem Bienenstock mit dem erfindungsgemäßen Verfah- ren zur Beheizung erlauben es, kostengünstig und mit minimalem Arbeitsaufwand für den Imker die Varroamilbe zu bekämpfen und von ihr geschwächte Bienenvölker nachhaltig zu unterstützen. Die Erfindung zeichnet sich dabei durch schadlose und irritationsarme Anwendung sowie große Akzeptanz durch die Bienenvölker aus. Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriffe„Element",„Anlage",„Modul" und„Einrichtung" nicht aus, dass die betreffende Komponente aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können. Honeycomb heating elements according to the invention and / or their combination with a honeycomb heating system and their use in a hive with the method according to the invention for heating make it possible to combat the Varroa mite in a cost-effective and minimal effort for the beekeeper and to sustainably weaken her bee colonies support. The invention is characterized by harmless and low-pollution application and large acceptance by the bee colonies. It is finally pointed out once again that the devices and methods described in detail above are merely exemplary embodiments which can be modified by the person skilled in the art in various ways without departing from the scope of the invention. Furthermore, the use of the indefinite article "on" or "one" does not exclude that the characteristics in question may also be present multiple times. Likewise, the terms "element", "attachment", "module" and "device" do not exclude that the component in question consists of several cooperating sub-components, which may also be distributed spatially.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Flächiges Waben-Heizelement (1 ), umfassend eine im Wesentlichen in zumindest einer Ebene angeordnete Heizleiterstruktur (2) und eine Wärmeverteilungsschicht (3), welche sich im Wesentlichen in einer Ebene benachbart zur Heizleiterstruktur (2) erstreckt. 1 . A planar honeycomb heating element (1), comprising a heating conductor structure (2) arranged substantially in at least one plane, and a heat distribution layer (3) extending substantially in a plane adjacent to the heating conductor structure (2).
2. Waben-Heizelement (1 ) nach Anspruch 1 , umfassend eine weitere Wärmeverteilungsschicht (4), wobei die Heizleiterstruktur (2) zwischen den beiden Wärmeverteilungsschich- ten (3,4) angeordnet ist. 2. honeycomb heating element (1) according to claim 1, comprising a further heat distribution layer (4), wherein the Heizleiterstruktur (2) between the two Wärmeverteilungsschich- th (3,4) is arranged.
3. Waben-Heizelement (1 ) nach Anspruch 2, wobei die Wärmeverteilungsschichten (3, 4) an einer Anzahl von Stellen (6) leitend miteinander verbunden sind. 3. honeycomb heating element (1) according to claim 2, wherein the heat distribution layers (3, 4) at a number of points (6) are conductively connected together.
4. Waben-Heizelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizleiterstruktur (2) als zumindest ein schlingenförmig angeordneter Leiter ausgebildet ist. 4. honeycomb heating element (1) according to one of the preceding claims, wherein the Heizleiterstruktur (2) is designed as at least one loop-shaped conductor.
5. Waben-Heizelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Waben-Heizelement (1 ) als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet ist. 5. honeycomb heating element (1) according to one of the preceding claims, wherein the honeycomb heating element (1) is designed as a multilayer printed circuit board.
6. Waben-Heizelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest auf einer Seite, vorzugsweise beidseitig, auf dem Waben-Heizelement (1 ) eine Wabenbasis (7) appliziert wird. 6. honeycomb heating element (1) according to one of the preceding claims, wherein at least on one side, preferably on both sides, on the honeycomb heating element (1) a honeycomb base (7) is applied.
7. Waben-Heizelement (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in zumindest einer weiteren Ebene eine Leiterbahnstruktur (8) einer Steuereinrichtung (9) für die Heizleiterstruktur (2) ausgebildet ist und/oder Komponenten einer Steuereinrichtung (9) für die Heizleiterstruktur (2) angeordnet sind. 7. honeycomb heating element (1) according to one of the preceding claims, wherein in at least one further level a conductor track structure (8) of a control device (9) for the Heizleiterstruktur (2) is formed and / or components of a control device (9) for the Heizleiterstruktur (2) are arranged.
8. Waben-Heizanlage (10) mit einer Anzahl von Waben-Heizelementen (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Steuereinrichtung (9) zum Betrieb der Heizleiterstrukturen (2). 8. honeycomb heating system (10) with a number of honeycomb heating elements (1) according to one of the preceding claims and a control device (9) for operating the Heizleiterstrukturen (2).
9. Bienenwabe (1 1 ), umfassend einen Rahmen (12) mit einem darin angeordneten Wa- ben-Heizelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7. 9. honeycomb (11), comprising a frame (12) with a honeycomb heating element (1) arranged therein according to one of claims 1 to 7.
10. Bienenstock (13), umfassend eine Anzahl von Bienenwaben (1 1 ) nach Anspruch 9. 10. hive (13) comprising a number of honeycombs (1 1) according to claim 9.
1 1 . Bienenschaukasten (14), umfassend eine Bienenwabe (1 1 ) mit einem Waben- Heizelement, insbesondere nach Anspruch 9, und zumindest ein Sichtfenster (15), das sich in einer zur Wabe parallelen Ebene erstreckt. 1 1. A bee showcase (14) comprising a honeycomb (11) with a honeycomb heating element, in particular according to claim 9, and at least one viewing window (15) extending in a plane parallel to the honeycomb.
12. Verwendung eines Waben-Heizelements (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Bienenstock zur Bekämpfung von Parasiten und/oder in einem Bienenschaukasten (14). 12. Use of a honeycomb heating element (1) according to one of claims 1 to 6 in a hive for combating parasites and / or in a bee showcase (14).
13. Verfahren zur Beheizung einer Wabe, bei dem von einer im Wesentlichen in zumindest einer Ebene in der Wabe angeordneten Heizleiterstruktur Wärme abgegeben wird und mittels einer Wärmeverteilungsschicht, welche sich im Wesentlichen in einer Ebene benachbart zur Heizleiterstruktur erstreckt, die Wärme in einer Fläche gleichmäßig verteilt wird. A method of heating a honeycomb in which heat is dissipated from a heat conductor pattern disposed substantially in at least one plane in the honeycomb and uniformly distributing the heat in a surface by means of a heat distribution layer extending substantially in a plane adjacent to the heat conductor pattern becomes.
14. Verfahren zur Beheizung einer Wabe, insbesondere nach Anspruch 13, bei dem eine Ansteuerung einer in der Wabe angeordneten Heizleiterstruktur gemäß einem definierten Heizprotokoll erfolgt, welches zumindest einen der folgenden Schritte aufweist: 14. A method for heating a honeycomb, in particular according to claim 13, in which a control of a honeycomb arranged in the heat conductor structure according to a defined Heizprotokoll takes place, which has at least one of the following steps:
-Beheizung in einer Winterphase (W), vorzugsweise in den Monaten von September bis Januar, mit einer Wintertemperatur (TW), vorzugsweise zwischen 25°C und 28°C, -Beheizung in einer Frühjahrsphase (F), vorzugsweise in den Monaten von März bis Mai, mit einer Frühjahrstemperatur (TF1 ,TF2), vorzugsweise zwischen 34°C und 36°C, -Beheizung zur Milbenbekämpfung (B) mit einer Anzahl von Behandlungen (B1 , B2, B7), vorzugsweise eine Behandlung pro Monat, zu definierten Behandlungszeiten (tB1 , tB2, tB7) in einer Behandlungsphase, vorzugsweise in den Monaten von März bis September, mit einer Behandlungsdauer, vorzugsweise 1 ,5 Stunden, und einer Behandlungstemperatur (TB), vorzugsweise zwischen 42°C und 43°C. Heating in a winter phase (W), preferably in the months of September to January, with a winter temperature (TW), preferably between 25 ° C and 28 ° C, heating in a spring phase (F), preferably in the months of March to May, with a spring temperature (TF1, TF2), preferably between 34 ° C and 36 ° C, mite mitigation heating (B) with a number of treatments (B1, B2, B7), preferably one treatment per month Treatment times (tB1, tB2, tB7) in a treatment phase, preferably in the months of March to September, with a treatment time, preferably 1, 5 hours, and a treatment temperature (TB), preferably between 42 ° C and 43 ° C.
PCT/EP2016/070975 2015-09-08 2016-09-06 Honeycomb heating element WO2017042164A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015115103.0 2015-09-08
DE102015115103.0A DE102015115103A1 (en) 2015-09-08 2015-09-08 Honeycomb heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017042164A1 true WO2017042164A1 (en) 2017-03-16

Family

ID=56889066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/070975 WO2017042164A1 (en) 2015-09-08 2016-09-06 Honeycomb heating element

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015115103A1 (en)
WO (1) WO2017042164A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108319310A (en) * 2018-03-28 2018-07-24 中国农业科学院蜜蜂研究所 A kind of honeycomb device for monitoring temperature and the beehive body with the device
CN108419717A (en) * 2018-03-30 2018-08-21 福建农林大学 A kind of fibre strengthening septum and its manufacturing method
JP2019154456A (en) * 2019-07-02 2019-09-19 倫生 西井 Heater for apiculture hive, and apiculture hive including the same

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI626884B (en) * 2016-12-28 2018-06-21 國立臺灣大學 Bee-keeping equipment and temperature adjusting device thereof
AT522971B1 (en) * 2019-10-17 2021-04-15 Youbee Gmbh Hyperthermic varroa decimation by means of heated central walls
AT522970B1 (en) 2019-10-17 2021-04-15 Youbee Gmbh Central wall for a beehive for hyperthermal varroa decimation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2626260B1 (en) * 1976-06-11 1977-03-17 Siemens Ag Flat plate electric heater for beehive - has same size and shape as frame on which honeycomb is formed
DE3724820A1 (en) * 1987-07-27 1989-02-09 Forster Hermann Device for combating parasites affecting bees
WO2002043475A1 (en) * 2000-11-01 2002-06-06 Michigan State University Method and apparatus for control of mites in a beehive
WO2012114136A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 Fendrik Peter Bee frame and insert for a bee frame with pest control
WO2015087197A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Tagliaferri Mauro Beehive suitable for the treatment of a colony of bees against infestation by mites, and method of treatment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8272921B2 (en) * 2011-02-09 2012-09-25 Mite Zapper, Llc Beehive frame and comb foundation for controlling varroa mites
DE102014102994A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-10 Wilhelm Reus Device for hyperthermic treatment of bees

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2626260B1 (en) * 1976-06-11 1977-03-17 Siemens Ag Flat plate electric heater for beehive - has same size and shape as frame on which honeycomb is formed
DE3724820A1 (en) * 1987-07-27 1989-02-09 Forster Hermann Device for combating parasites affecting bees
WO2002043475A1 (en) * 2000-11-01 2002-06-06 Michigan State University Method and apparatus for control of mites in a beehive
WO2012114136A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 Fendrik Peter Bee frame and insert for a bee frame with pest control
WO2015087197A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Tagliaferri Mauro Beehive suitable for the treatment of a colony of bees against infestation by mites, and method of treatment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108319310A (en) * 2018-03-28 2018-07-24 中国农业科学院蜜蜂研究所 A kind of honeycomb device for monitoring temperature and the beehive body with the device
CN108419717A (en) * 2018-03-30 2018-08-21 福建农林大学 A kind of fibre strengthening septum and its manufacturing method
CN108419717B (en) * 2018-03-30 2023-05-23 福建农林大学 Fiber reinforced comb foundation and manufacturing method thereof
JP2019154456A (en) * 2019-07-02 2019-09-19 倫生 西井 Heater for apiculture hive, and apiculture hive including the same

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015115103A1 (en) 2017-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017042164A1 (en) Honeycomb heating element
EP3042559B1 (en) Device for countering the varroa mite in a bee brood
EP2915424B1 (en) Device for hyperthermal treatment of bees
EP2789227A1 (en) System and method for suppressing varroa mites in bee hives
CN106719106B (en) Multifunctional bee mite controller and mite control method
EP3072392B1 (en) Method for reducing varroa mites in bee hives and bee hive with a device for counteracting varroa mites
DE202017000059U1 (en) Device for combating Varroa mite in the hive
DE2626260C2 (en) DEVICE FOR HEATING A BEEHIVE
CH705617A2 (en) Bee home for colony of bees, has front, rear and side walls dismantled according to requirements and fixed together in assembled condition, where front walls and rear walls are connected together by fixing unit
DE3643872A1 (en) Method and device for thermally combating the infestation with mites of bee colonies
DE202015002350U1 (en) Bee hive with a device for controlling Varroa mites
DE102016111522B4 (en) Catching or screening device of Varroa mites from bee houses
DE102010031819B4 (en) Method and device for producing polycrystalline silicon blocks
AT522970B1 (en) Central wall for a beehive for hyperthermal varroa decimation
DE3739329A1 (en) Breeding device for queen bees
DE102016119694B3 (en) Method and device for killing varroa mites
DE102015117102B3 (en) Bee hive and additional module for a hive
WO2015180843A1 (en) Air conditioning arrangement
DE102021117196B4 (en) Honeycomb frame for a beehive and beehive
DE4236174A1 (en) Method and device for switching off the Varroa mites
DE2843400C2 (en) Beehive
AT522971B1 (en) Hyperthermic varroa decimation by means of heated central walls
DE3327965A1 (en) Device for efficient keeping and breeding of bees
AT523479A1 (en) Temperature control device for a bee nest box
WO2022243490A1 (en) Honeycomb frame for a beehive, and beehive

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16763013

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16763013

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1