Az M-ciklus vagy Maisotsenko termodinamikai ciklusa (Maisotsenko Cycle, M-Cycle - „High-tech”) egy módszer a felhasználásra.
Egy ember, aki nem számít a természet kedvezményeként
A modern világban, ahol ökológiaiA kérdés az, hogy drasztikusan csökkentenie kell energia- és üzemanyag-fogyasztását. Valerij Maisotsenko fejleszti magát annak érdekében, hogy csökkentse a környezetre gyakorolt negatív hatást a kibocsátás csökkentésével. Még a Szovjetunióban is, a professzor legyőzte az állami intézmények küszöbértékeit azzal a próbálkozással, hogy felfedezését a termelésbe vezesse. Mindenhol negatív válasz érkezett. A levegőből történő energia kitermelésének ötlete őrültnek tűnt az idő tudományos közösségének: az a kijelentés, hogy a hőt a hidegből lehet kivonni, felháborodást okozhat.
Valery Maisotsenko- tudós-gyakorló, elismert nemzetközitekintély a termodinamika területén. A mérnök-feltaláló 1963-ban végzett az Odesszai Hűtőipari Technológiai Intézetben. 1970-ben védte meg értekezését a technológia témaköréből és szerzett Ph.D fokozatot a kémiai tudományokból. 1988-ban, a moszkvai Építőmérnöki Intézetben megvédett disszertációja után a műszaki tudományok doktora és professzora lett. Az ukrajnai Odesszai Hűtőanyag Akadémián a környezetbarát technológiák fejlesztésével kapcsolatos kereskedelmi kutatásokat vezetett, az akadémia tiszteletbeli professzora. A Szovjetunióban a 11 legjobb feltaláló egyikeként ismerték el: több mint 400 szovjet, orosz és nemzetközi szabadalommal rendelkezik. A vízsótalanítási technológiák terén Maisotsenko az első szovjet szabadalom birtokosa, amely globális nemzetközi oltalmat kapott.
Közel 50 évvel ezelőtt Valery Maisotsenko bizonyítottahogy a termodinamika törvényeinek megsértése nélkül a víz elpárologtatásának folyamata alapján jelentősen növelhető a hűtés határai. Az új megközelítés lehetővé tette a folyadék vagy gáz hűtését a külső levegő „harmatpontjának” hőmérsékletére, minimális energiafogyasztással egy készülékben. A szerző gyakorlati fejleményei a katonai iparban alkalmazást találtak, de a Szovjetunió hivatalos tudománya megtagadta az új elv elismerését, összehasonlítva azt a megvalósíthatóság és az állandó motor között: „Ez nem lehet. Ez a termodinamika törvényeivel ellentétes.
„A találmányaim hasznosítására való felajánlásországokat, levelet írtam Mihail Gorbacsovnak. A válasz érkezett, amely azt mondta, hogy szándékom nem valós, a javaslatok nem tárgyaltak. Javasolt, hogy ne zavarjon senkit, aki nem tudományi ötletekkel rendelkezik. A falra keretezve ez a levél az amerikai tisztviselők egyéb válaszai mellett lóg, és most új találmányokra és projektekre inspirál.
1992-ben Valery a családjával maradtelőször Szingapúrban, majd az Egyesült Államokban, ahol jelenleg tartózkodik és még mindig aktívan dolgozik a Colorado-i Denver városában. A XXI. Század fordulóján a partnerekkel együtt két céget hozott létre: Coolerado Co és Idalex. Találta ki a Coolerado TMX és a HAR hő- és tömegcserélőket, kifejlesztett gyártott légkondicionáló berendezéseket, amelyek vízen futnak és a levegőt „harmatpont” hőmérsékletre hűtik. A technológia és üzlet tulajdonosa a Seeley International, amelynek székhelye Ausztráliában található. Négy évvel ezelőtt vásároltak egy amerikai céget, amely új klímaberendezéseket gyártott az M-ciklusban, Coolerado. Ezt megelőzően, amint a szovjet szabadalmak lejártak, elkezdték előállítani a klíma varázsló légkondicionálóit - ez a technológiák első generációja, még mindig szovjet.
Indiában, Malajziában és a Fülöp-szigeteken épülnek gyárakklímaberendezések gyártásához. Hongkongban Maisotsenko tudományos vezetésével tudományos laboratóriumot hoztak létre az M-cikluson alapuló vízsótalanító rendszerek kifejlesztésére, a nedves éghajlatú légkondicionálásra, az alapvetően új motorok létrehozására és az alternatív energia előállítására.
Most az USA saját családot hozott létreMaisotsenko cége, az M-Cycle Corporation, amely az összes jelenlegi szabadalmát birtokolja. Valerij Maisotsenko minden korábbi amerikai vállalatnál alapító, partner, alkalmazott volt, de nem tulajdonos.
„1992-ben kénytelen voltam elhagyni az országot ésfolytatta tudományos tevékenységét az Egyesült Államokban, ahol pozitív választ kapott munkájára. Számos vállalat elkezdte gazdaságos és környezetbarát klímaberendezések gyártását ”- ismeri el Valery Maisotsenko.
Irányított szél Maisotsenko
Ahogy Nikola Tesla ezt a fejleményt szokta mondaniaz emberiség gyorsan haladt előre, meg kell tanulnunk az energiát a környezetből. Valery Maisotsenko úgy találta meg a módját, hogy a levegőből nyissa ki az energiát a természetes nedvesség, a párolgás és a víz páralecsapódása révén.
Mysotsenko termodinamikai ciklusa alapulismert fizikai törvények. Az a hely, ahol a nedves hűtött levegő képződik, egy csökkentett nyomású terület. A meleg levegő magas nyomáson van. A levegő mindig magas nyomásról alacsony nyomásra mozog. Mindaddig, amíg a levegő rétegei különböznek a hőmérséklet, a páratartalom és a nyomás között, van egy irányított szél. Minél erősebb az ütés, annál nagyobb a különbség az eredeti paraméterek között.
Korábban úgy vélték, hogy a potenciális különbségA légköri levegő túl kicsi a gyakorlati felhasználáshoz, és korlátozza a száraz és nedves hőmérők által egy adott ponton rögzített pszichrometriai hőmérsékletkülönbség. A nedves hőmérő alacsonyabb értékei abból adódnak, hogy a víz párologtatás közben elpárolog a hőt, ami hűsítő hatást okoz.
Pszichometrikus hőmérsékletkülönbség- a száraz és a nedves levegő közötti különbség,amelyet úgynevezett száraz és nedves (nedves) hőmérőkkel mérnek. Ha a hőmérőt nedves ruhába csavarja, a hőmérséklet leesik. A fürdőszobában a zuhanyfüggöny a forró, nedves levegő felé terelődik, amelynek nyomása kisebb (és magasabb a páratartalom és hőmérséklet), mint a hideg, száraz levegő.
Maisotsenko megváltoztathatja az olvasási korlátotnedves hőmérő, először a világon elérve a „harmatpontot”, ami jelentősen növeli a potenciális különbséget. Ennek eredményeként lehetővé vált egy energiafajta hatékony átalakítása a másikra.
Minden, ami a száraz és párás levegővel kapcsolatos,hőmérséklet- és nyomáskülönbségeket, Valerij Maisotsenko mesterségesen hozott létre a készülékében. A természetben hűvös a levegő, ha esik; harmat hullik, amikor a nedves levegő lehűl. Az M-ciklusban mindezt maga az ember végzi el Maisotsenko készülékekben a víz erős párolgása és a levegő párásítása miatt, amely intenzíven és nagyobb hőmérséklet-különbséggel megy végbe. Ebből az entalpiakülönbségből most energiát nyerhetünk.
Harmatpontaz a hőmérséklet, amelyen a levegő páratartalma100%, és a levegő gőz formájában lévő nedvesség vízcseppek formájában kezd lecsapódni, azaz harmat hullik, mint reggel a füvön lévő ködből, amikor a meleg köd hideg levegővel ütközik.
A feltaláló hő - és tömegcserét épített beamelyek elválasztott száraz és mesterségesen megnedvesített csatornákkal vannak összekapcsolva, ahol nem keverednek a levegőáramlás. A telepítés során az entalpia különbsége miatt állandó mesterséges szél alakul ki, amely képes egy bizonyos munkát elvégezni. Az M-ciklust használó eszközöket hideg-, hő-, energia-, édesvíz-, hő- és energiahasznosítás, valamint alapvetően új motorok és turbinák gyártására lehet használni. Több mint 30 M-ciklusú alkalmazásnak van fogalmi technológiája, nemzetközi szabadalma, tesztelése és prototípusa.
entalpia— hőfunkció, hőtartalom illEgy rendszer termodinamikai potenciálja, amelyet a belső energia, nyomás és térfogat határoz meg. Az elektromosság potenciálkülönbsége áramot hoz létre, a termodinamikában pedig egy gáz vagy folyadék mozgását.
Az M-ciklus műszaki megoldásai és alkalmazásaikülönböző országokban, köztük Angliában, Kanadában, Oroszországban, USA-ban, Japánban több mint 200 releváns szabadalom védett. A Maisotsenko ciklust használó légkondicionálók 90% -kal hatékonyabbak, mint a hagyományos eszközök, amit az NREL - az Egyesült Államok Nemzeti Megújuló Energiaforrások Laboratóriumának kutatása - megerősít. Az M-ciklus során kapott energia az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma szerint nyolc-tízszer olcsóbb, mint más forrásokból.
Hosszú út az elismeréshez
1992 óta az USA-ba történő kivándorlás után ValerijMaisotsenko részt vett fejlesztéseinek megvalósításában. A feltaláló tíz évig tartott, hogy olyan befektetőket találjon, akik nem féltek befektetni egy olyan elképzelésbe, amely első pillantásra ellentmond az általánosan elfogadott fizikai és termodinamikai törvényeknek.
Miután összeállított egy kísérleti modellt hulladék anyagokból,új elven dolgozva kompresszor és freon hűtőközeg nélkül Maisotsenko bemutatta üzletembereknek. Egyszerű megjelenésű eszköz: műanyag lapokkal párologtató anyagból készült lemezekkel megtöltött kartondoboz. A ventilátor levegőt ereszt át a bemeneten, a nedvességgel telített levegőt kivezeti a kimeneten, és a fogyasztót hideg, száraz levegővel látják el, amely „harmatpont” hőmérsékleten haladt át az M-cikluson. Most egy prototípus hő- és tömegcserélő az M-ciklusú technológiák harmadik generációjával, amikor bemutatják, 71 oC-ról 13 oC-ra hűti a levegőt, vagyis a hűtés meghaladta a 100 Fahrenheit-fokot ill. 58 Celsius. Nem használ hűtőközeget, vegyszereket, mozgó alkatrészeket, és gyakorlatilag nem fogyaszt áramot a hálózatból.
Meglepett és ihletett az ötlet, háromtestvér-farmer úgy döntött, hogy befektető lesz az M-cycle technológiákba. Eladták a gazdaságukat, és 15 millió dollárt fektettek be a Coolerado Co.-ba, a klímaberendezéseket tervező és gyártó cégbe, ahol Maisotsenko volt a fő kutató és fejlesztő. Egyetemi műszaki végzettséggel rendelkeztek, és jól jártak a termodinamikában. A testvérek még Maisotsenko szabadalmainak és kiadványainak társszerzői is lettek, ők irányították az üzletet és vonzottak befektetőket. Maisotsenko egy technológiai kiállításon találkozott velük.
A második generációs M-ciklusú technológiák Coolerado légkondicionálói más hűtőberendezésekhez képest bizonyították előnyeiket:
- környezetbarát: csak friss friss levegőt használnak hűtésre és tisztításra, a vizet hűtőközegként használják, a freon nincs jelen;
- gazdaság: az energiafogyasztás nyolc-tízszer alacsonyabb;
- megmunkálhatóság: csak ventilátorra van szükség, nincs kompresszor, nincs szükség olyan anyagok használatára, amelyek ellenállnak a magas nyomásnak és a vákuumnak.
2004-ben Maysotsenko klímaberendezések voltakelnyerte a Research & Fejlesztés, mint áttörés az alacsony hőmérsékletű technológiák és a klímatechnika területén. 2006-ban a Coolerado Cooler elnyerte a legmagasabb kitüntetést az éves Parade of Homes versenyen, a The Built Green Colorado Award of Excellence-ben energiahatékonyságáért.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma tesztelés utánmegállapította, hogy a Coolerado légkondicionálók energiahatékonysága ötször magasabb, és az energiafogyasztás akár tízszer kisebb, mint a hagyományos hagyományos léghűtőké. Jelenleg a Mysotsenko ciklustechnológiát alkalmazó klímaberendezéseket a Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium széles körben alkalmazza.
A termodinamika legnagyobb hatalmaDr. Myron Tribebus, az új technológiáról, Valery Maisotsenko-ról beszélt, megjegyezte, hogy amikor az emberek látták az M-ciklus munkáját, drasztikusan megváltoztatják véleményüket, a kritikusoktól a védőkig. Azonban az M-ciklus végrehajtása Amerikában és a világ minden táján továbbra is ellenállással szembesül. A megújuló természeti energiaforrások használata a technológiai eszközök fogyasztói számára előnyös, de fokozza a régi modellek és a fosszilis tüzelőanyagok gyártói közötti versenyt. Ezért a hagyományos autóipari, gáz- és olajipari vállalatok képviselői nem érdekeltek az energiahatékonyabb és erőforrás-hatékony Maisotsenko technológiák népszerűsítésében és bevezetésében.
Myron tribibus- Amerikai szervezetelméleti szakember.1974 és 1986 között a Massachusetts Institute of Technology Fejlett Mérnöki Kutatási Központjának igazgatója volt. Jól ismert támogatója volt a bayesi módszerek népszerűsítésének és Edwards Deming munkáinak, és megalkotta a „termoökonómia” kifejezést.
Azokban az országokban, amelyek nem rendelkeznek saját olajjal -Ausztráliában, Indiában, Kínában, Japánban, európai országokban nincs nyilvánvaló ellenállás az új technológiák bevezetésével szemben. Itt vásárolják meg az M-ciklus technológiával készült eszközök gyártására vonatkozó szabadalmakat. A vásárlók bónusza az ilyen típusú hűtőrendszerek egyedülálló tulajdonsága: megnövekedett működési hatékonyság, ha a környezeti hőmérséklet emelkedik, „minél melegebb, annál jobb”. A hagyományos kompressziós klímaberendezések meleg éghajlaton csökkentik hatékonyságukat.
A hőszivattyú működésének elve
A hőszivattyú alapja - hő- és tömegátadás,A TMO-eszköz kétféle cellából áll, amelyeken keresztül a száraz és nedves levegő halad. A száraz, hűvös levegő lehetővé teszi, hogy a nedves nedvestől a melegig lehűtse és kondenzálja. Amikor a páralecsapódás a párologtatásra fordított összes hőt termeli, és elegendő a helyiség melegítése vagy a munka és az energia felhasználása. A készülék működése során keletkező kondenzátum keletkezik, áramlik le és újra belép a nedves csatornákba. A légköri levegő száraz területeken kering.
A hőmérséklet és a kondenzátum közötti különbségenergiaforrás, amely lehetővé teszi a helyiség hőmérsékletének beállítását: nyáron - télen hűlni, melegíteni. A légkondicionálók mellett az M-ciklusú technológiát a sótalanításra használják a motorok, a turbinák és a hőmotorok számára. A telepítés előnye nyilvánvaló - egyszerű, olcsó, nem igényel energiát és speciális anyagokat, és nem szennyezi a bolygót.
"Az M-ciklus alapján egyedihőszivattyúk, amelyek lakó- és ipari épületekben használhatók. A készülék két funkciót hajt végre: a levegő fűtése télen és hűtés nyáron. Mindkét eljárást a száraz levegő és a víz kölcsönhatása, valamint a kondenzáció során keletkező hő felszabadítása végzi. Az egyik ilyen kondicionáló tízszer kevesebb energiát fogyaszt, mint a szokásos, és csak egyharmadát igényli a normál fűtéshez, ”mondja Valery Maisotsenko.
A hőszivattyú kombinálja a fűtés és a fűtési funkciókatA hűtés, a hővisszanyerés és a levegő párásítása után a telepítés után már nem kell hatalmas összegeket fizetni a fűtésre és az elektromos áramra. Munkájához minimális elektromosság és hő szükséges. A készülék egyik fő előnye a porszűrés, a tiszta, természetes és egészséges beltéri levegő megőrzése. A kompresszorok hiánya miatt minimális zaj. A gigacalorie hőszivattyú költsége körülbelül 6 dollár, ami tízszer kisebb, mint a jelenlegi városi fűtési tarifák. Ez az összeg elegendő egy három szobás lakás egy hónapig történő melegítéséhez. Az M-hőszivattyú beszerzésének költsége egy év alatt megtérül, ami a jövőben akár 80% -os megtakarítást is jelent a lakásokért fizetendő összegért.
A visszatérés
Valerij Maisotsenko vissza akar térnitalálmányok otthon - Oroszországban és Ukrajnában. Létrehozott egy nemzetközi csoport a környezetbarát M-ciklusú technológiák népszerűsítésére, amely több mint 50 hasonló gondolkodású embert foglal magában. Képviselő Oroszországban - a Zöld Épület Tanácsa (RuGBC), Alekszej Polyakov társalapítója; Ukrajnában - az Országos Tudományos Akadémia Műszaki Termikus Fizikai Intézetének osztályának vezetője, a NASU Artem Khalatov akadémikusa.
Khalatov lelkesen beszélt a találmányróltudós: „Valerij Maisotsenko nagymértékben hozzájárult a termodinamikához, felfedezte a termodinamikai körforgást, és ennek alapján hozott létre rekordhatékonyságú és hatásfokú műszaki eszközöket. Az M-ciklus használatával már sikerült technológiai áttörést elérni. a klímaberendezések megalkotásában és az «áttörés» hőenergiában, motorépítésben, energiatakarékosságban, vegytechnikában.”
A prioritás a kombinált (vagyhibrid eszközök, amelyek fő folyamatként M-ciklus elvet használnak, és a hagyományosak, mint kiegészítő. Például a kijevi Műszaki Termofizikai Intézetben a NASU ultra-hatékony hőszivattyút kapott azáltal, hogy az M-ciklust egy hagyományos kis teljesítményű hőszivattyúval csatlakoztatta. Ebben minden kilowattnyi elfogyasztott villamos energia esetében legfeljebb 10 kW hő keletkezik, ami kétszerese az ilyen típusú berendezések energiahatékonyságának.
A számítások azt mutatják, hogy a magas tarifák miattA hőenergia-berendezések vagy a szoba újratelepítése szuper hatékony hőszivattyúkkal egy év alatt megtérül. A melegvíz fűtésére vagy fűtésére szolgáló közegekben és egyéni házakban a szuperszonikus hőszivattyúk telepítése jelentősen csökkentheti a helyiségek karbantartásának költségeit.
Az M-ciklus energiafelhasználása
Most hő keletkezik a légkörbefűtött kipufogógázok (70%) és a gépjárművek és turbinák motorjainak (30%). Ezen túlmenően a motorok energiafelhasználását és a háztartási és ipari hő visszanyerését (visszanyerését, újrafelhasználását) az alacsony hatékonyságú mechanikus eszközök végzik, amelyek a Carnot ciklus elavult és még hibás elveire hatnak.
Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium becslése:
- a világon a felhasznált energia 2/3-ra hulladékhővé válik, és csak egyharmadát használják hasznos munkához;
- a fő kibocsátás alacsony minőségű hő, amely alacsony hőmérsékleten vagy energiával rendelkezik;
- hővisszanyerés - a hulladék energia részleges visszatérése a termelési folyamatban, jelentősen csökkentheti a veszteségeket.
Hőcserélő egység HAR - rekuperátora harmadik generációs M-ciklusú technológián alapuló párásított levegő. A természetes hűtés alternatív módszerei segítségével a készülék az alacsony minőségű hőenergia 98% -át visszaküldi a rendszerbe. A helyreállítási folyamat magas teljesítményét a 2015-ben a Gáztechnológiai Intézetben (Chicago, USA) végzett HAR tesztelés dokumentálja. A kísérletek azt mutatták, hogy az M-ciklus 92–97% -os hatékonysággal lehetővé teszi a kipufogógázok alacsony hőmérsékletének (50 ° C-nál nem alacsonyabb) elhelyezését. Független kutatók azt találták, hogy a Maisotsenko ciklus csökkentett nyomáson történő alkalmazása és a napenergia (vagy a hőhő visszanyerése) hő alkalmazása tovább növeli a folyamat hatékonyságát.
Az első dolog, amit Valery Maisotsenko látottaz Amerikai Egyesült Államokba való kényszerített kivándorlás volt az American Time magazin borítóján: a termoszelektromos légkondicionáló, az üzemanyag és az energiakomplexum fényképe egy törött T-72 tartály pilótafülkéjében Irak inváziója alatt. Most Maisotsenko álmodik az új békés találmányairól az orosz technológiai magazin borítóján.
"Amellett, hogy légkondicionáló, most a csapat Maisotsenkohőszivattyúkat fejlesztenek ki, prototípusokat készítenek a levegőből történő vízkivételre, vízelvezetést próbáltak ki a Szovjetunióban, a vízhűtés hiteles tesztelését és a hővisszanyerést végeztük el, a legnagyobb kilátásokat független kutatók megerősítették a motorok és turbinák új koncepciójában és az alternatív energia megszerzésében. A megvalósítási horizont egy befektető és egy ipari partner jelenlétében (e lista szerint) két-tíz év, ”mondja Alekszej Polyakov, az oroszországi M-ciklus képviselője.