Головна Аналітика Украинский инженер спроектировал передвижную ветроустановку, которая может обеспечить электричеством и питьевой водой воинов в зоне АТО

Украинский инженер спроектировал передвижную ветроустановку, которая может обеспечить электричеством и питьевой водой воинов в зоне АТО
Понеділок, 29 січня 2018, 03:44

Продолжающиеся военные действия на востоке Украины и наступления холодов показали массу нерешенных вопросов в организации быта военных.

А чего можно было ожидать? За все время независимости в коммунальной сфере нового практически ничего не сделано. Страна активно «проедала» тот запас, который создавался еще во времена СССР.

Украинская армия, как зеркало всех коммунальных проблем Украины. С той лишь разницей, что в ЖКХ хотя бы «латали» проблемные места, то в армии и на это денег не выделяли. Годами солдаты жили в неотапливаемых казармах, порой без воды, а то и без света.

С началом боевых действий на востоке, ситуация не изменилась — если на вооружение, обмундирование, топливо и т.д. деньги выделяются, то к обустройству, хотя бы на минимальном уровне, бытовых условий, руки не доходят. Особенно это актуально для подразделений на передовой.

Понятно, что сразу не решить все проблемы, которые накапливались десятилетиями. Свой отпечаток накладывает и военно-политическая ситуация в стране. Но все же меры по обеспечению нормальных бытовых условий в подразделениях необходимо принимать срочно, поскольку это непосредственно сказывается на боеспособности армии. При этом необходимо учитывать и специфику функционирования армейских подразделений в условиях ведения боевых действий:

• частая смена позиций, мобильность;

• отсутствие каких-либо инженерных сетей (электроэнергия, вода, газ);

• отсутствие капитальных строений для размещения военнослужащих (как правило);

• необходимость соблюдения требований маскировки;

• сложности с доставкой материалов в места расположения подразделений;

• много времени военнослужащие вынуждены проводить в землянках, где наблюдается повышенная плотность людей на единицу площади помещения.

С приближением холодов каждый день появлялась информация о волонтерах, которые производят и передают на передовую «буржуйки». Большое им за это спасибо.

Сама идея использовать «буржуйки» для отопления землянок не нова и пришла к нам со времен второй мировой войны. На сегодня это одно из самых быстрых и ефективніщих решений относительно обогрева подразделений в условиях боевых действий.

Но за последние 70 лет тактика ведения боевых действий претерпела значительных изменений. Если раньше линия соприкосновения противников была четко обозначена с двух сторон траншеями и колючей проволокой на нейтральной полосе, то сегодня все это выглядит несколько иначе.

Сплошной линии фронта нет. Удержание позиций осуществляется с использованием укрепленных блокпостов. При этом, наличие у противника такого мощного оружия, как реактивные системы залпового огня, минометы и гладкоствольная артиллерия крупных калибров, сводят практически на нет защитные свойства временных оборонительных сооружений, где бы солдаты могли бы прятаться (траншеи, блиндажи, перекрытые щели и т.п .).

Соответственно, на первое место в вопросах безопасности личного состава, выходит скрытность передвижения военных подразделений и маскировки мест их дислокации.

С этой точки зрения, массовое использование «буржуек» в воинских подразделениях никак не способствует маскировке: дым из трубы и специфический запах продуктов сгорания, явно указывают на места расположения оборонительных сооружений.

Если в теплое время года зеленые насаждения значительно упрощали вопрос маскировки, то зимой этого нет. Зажженную тубу «буржуйки» видно на большом расстоянии.

Обеспечение работы печки требует постоянный подвоз дров (угля), что в условиях постоянных обстрелов не всегда возможно.

Необходимо не забывать и о таком аспекте, как здоровье военнослужащих. Все знают, что горение — процесс окисления. Единственный окислитель, за счет которого горят дрова (уголь) в «буржуйки», это кислород воздуха. Представьте, какой будет состав воздуха в блиндаже, если в нем круглосуточно «буржуйка» будет выжигать кислород!

«Буржуйки» с их дровами и углем не единственно возможный вариант обеспечения теплом наших военных подразделений на востоке.

Первое, что приходит на ум, так это дизель генераторы. Компактная и надежная техника давно себя зарекомендовала с лучшей стороны. Их используют везде, где необходимо быстро организовать энергообеспечения. Как правило, это временные схемы.

Но все же, массовое использование дизель генераторов в военных подразделениях не находят широкого применения из-за:

• очень высокую себестоимость эксплуатации;

• необходимости постоянного подвоза дизельного топлива, что в условиях боевых действий, не всегда возможно;

• необходимости постоянного технического обслуживания квалифицированными специалистами;

• характерных шумов при работе дизель генератора, сильно усложняют маскировочные мероприятия.

Как альтернативные источники тепловой энергии могут использоваться ветроустановки различных конструкций, производят электроэнергию, которая в дальнейшем превращается в тепловую энергию воды.

Но, исходя из соображений скрытности мест дислокации подразделений, традиционные ветроустановки с вертикальной (VAWТ) и горизонтальной (HAWT) осью вращения ротора генератора (Рис. 1), мало приемлемы, поэтому имеют большую видимой поверхность вращающихся элементов конструкции (лопастей), что позволяет их идентифицировать с большого расстояния как визуально, так и с помощью радарных систем.

Рис. 1 основные типы конструкций ветроустановок

Исходя из этого, днепропетровский инженер Станислав Гусак предлагает наиболее приемлемый вариант-ветроустановки, в которых лопасти частично закрыты обтекателем, а именно VAWTm.

Они имеют ряд существенных преимуществ:

1. Повышенную производительность (в 5 и более раз выше, чем традиционные конструкции), что в условиях полного отсутствия других источников энергопитания, очень существенно;

2. Способность эффективно работать даже на малых скоростях ветра. Это значительно упрощает подбор места для размещения ВЭУ. При отсутствии возможности разместить ветроустановку на возвышенности, могут быть задействованы низменные участки, участки, частично закрыты зданиями или зелеными насаждениями и т.д.

3. Минимальное количество видимых подвижных частей (лопасти, в основном, закрытые обтекателем), что значительно упрощает задачу маскировки ветроустановки и, соответственно, снижает вероятность ее обнаружения противником;

4. Значительно снижены шумовые эффекты;

5. Используя соответствующий окрас, установку можно «вписать» в любой ландшафт, делая ее практически не видимой.

Ветроустановки могут использоваться как стационарно установленные, так и передвижные, смонтированные на базе автомобиля (Рис. 2, 3).

Варианты компоновки оборудования могут быть разнообразные.

Основное преимущество передвижных ВЭУ заключается в том, что они могут доставляться в пункт назначения в кратчайшие сроки и сразу же включаться в эксплуатацию.

Рис. 2 Передвижная ветроустановка в походном положении

Рис. 3 Передвижная ветроустановка в рабочем положении

Наличие на позиции военного подразделения автономного источника электрической энергии, позволит значительно улучшить решения бытовых вопросов военнослужащих и снизить объемы доставки необходимых грузов подразделения.

1. Вопрос отопления

Здесь может быть реализована схема, в которой электроэнергия, вырабатываемая ветроустановкой, подается на термоэлектрический нагреватель (ТЭН), смонтированный в емкости с водой. Здесь электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию воды. Емкость с водой размещается непосредственно в блиндаже и играет роль своеобразной батареи, обеспечивая комфортную температуру во всем помещении.

Эта схема позволяет:

• выдерживать стабильный температурный режим в помещении в течение всего времени эксплуатации;

• не влияет на изменение состава атмосферного воздуха в помещении, поэтому отсутствует открытое пламя (отсутствует процесс окисления кислорода воздуха).

2. Вопрос горячего водоснабжения

Постоянное наличие горячей воды в расположении подразделения, позволяет решить еще один «неподъемный» вопрос нашей армии — обеспечение, хотя бы на минимальном уровне, санитарно-гигиенических норм (умывание, принятие душа, стирка личного белья и т.д.).

Для нормального функционирования системы обеспечения нагрева воды, в схеме могут применяться две и более емкости с водой. Количество и объемы емкостей определяются алгоритмом эксплуатации системы и определяются в каждом случае отдельно.

3. Вопрос обеспечения подразделений водой

Организация отопления и горячего водоснабжения в подразделениях возможно при наличии в достаточном количестве воды.

Опыт ведения боевых действий на востоке показал, что, как правило, в первую очередь выходят из строя инженерные сети — электроэнергия, вода, газ. Если подачу электрической энергии еще можно попробовать организовать с задействованием «времянок», то с водой все значительно сложнее, особенно в восточном регионе, где с водой и в мирное время были проблемы.

Вот и наблюдаем картинку по телевизору, как на БТРах и танках подвозят баклажки воды на передовую. Сколько же здоровья, а порой и жизней стоит эта вода? А расходы на ее перевозку бронетехникой вообще никто не считает!

Такого в зарубежных армиях не увидишь. Там воду никто никуда не возит.

Из школьного курса физики мы все знаем, что вода всегда есть вокруг нас, в окружающем воздухе. Только в виде пара.

Уже давно эксплуатируются установки по получению воды из атмосферы — атмосферные генераторы воды (Atmospheric Water Generator — AWG). Сегодня атмосферный генератор воды можно встретить в жилых домах, офисах и промышленных предприятиях (Рис. 4), если есть дополнительные требования к качеству потребляемой воды или отсутствует возможность подключения к системе централизованного водоснабжения.

Рис. 4 Внешний вид атмосферных генераторов воды различной мощности

AWG активно применяются и для нужд армии — начиная от мощных стационарных установок в местах постоянного базирования воинских подразделений и заканчивая небольшими установками, которыми комплектуются армейские подразделения специального назначения.

Принцип работы атмосферного генератора очень прост: атмосферный воздух охлаждается, водяной пар конденсируется и превращается в воду, которая после очистки накапливается для дальнейшего использования.

Качество воды, получаемое в атмосферном генераторе, превышает качество бутилированной воды, не говоря уже о воде из-под крана.

Затраты электроэнергии на получение 1 литра воды составляют 300 — 800 Вт, в зависимости от модели, производительности, «навороченності» системы очистки воды и дополнительных функций.

То есть, вопрос получения воды, это вопрос наличия электрической энергии. Именно для этих целей максимально подходят системы генерации, работающих на возобновляемых источниках энергии, таких как солнце и ветер.

Стоит сделать оговорку, что использование для этих целей солнечных батарей, не всегда возможно из-за их громоздкости.

ВЭУ — оптимальное решение. Наличие автономного источника электрической энергии в виде ВЭУ позволяет получать высококачественную питьевую воду прямо в месте расположения подразделения.

Мощность AWG, в зависимости от конструкции, составляет от нескольких десятков до тысяч литров воды в сутки.

Автомобиль, еще на этапе монтажа на его платформу ветроустановки, также может комплектоваться и атмосферными генераторами воды.

В этом случае весь комплекс оборудования (ВЭУ + FWG) на автомобильной платформе (Рис. 5) можно охарактеризовать как «Машина бытового обеспечения» (МПЗ), которая полностью обеспечивает потребности военного подразделения в основных ресурсах:

Рис. 5 Комплекс возможностей машины бытового обслуживания

Такие машины можно использовать не только в военных подразделениях, но в структурах, которым приходится работать при отсутствии обычных бытовых условий, аварийных и техногенных зонах — аварийно-спасательные службы, мобильные госпитали, пожарные подразделения, мобильные производственные подразделения (лесозаготовители, пастухи) и т.п.

Контакты:

Гусак Станислав, инженер

г Днепропетровск

097 571-67-07

095 750-28-17