Il ciclo M, o ciclo termodinamico di Maisotsenko (M-Cycle) è un modo di utilizzare
Un uomo che non si aspetta favori dalla natura
Nel mondo moderno, dove ecologicoLa domanda è, è necessario ridurre drasticamente l'energia e il consumo di carburante. Valery Maisotsenko ha fatto i suoi sviluppi al fine di ridurre l'impatto negativo sull'ambiente attraverso la riduzione delle emissioni. Anche in Unione Sovietica, il professore ha superato le soglie delle istituzioni statali con tentativi di introdurre la sua scoperta nella produzione. Ovunque ha ricevuto una risposta negativa. La sua idea di estrarre energia dall'aria sembrava pazza per la comunità scientifica del tempo: l'affermazione che il calore poteva essere estratto dal freddo provocò una tempesta di indignazione.
Valery Maisotsenko — ученый-практик, признанный международный autorità nel campo della termodinamica. L'ingegnere-inventore si è laureato presso l'Istituto tecnologico dell'industria della refrigerazione di Odessa nel 1963. Nel 1970 ha difeso la sua tesi nel campo della tecnologia e ha conseguito un dottorato in scienze chimiche. Nel 1988, dopo aver difeso la sua tesi presso l'Istituto di ingegneria civile di Mosca, è diventato dottore in scienze tecniche e professore. Presso l'Accademia dei refrigeranti di Odessa in Ucraina, ha condotto ricerche commerciali sullo sviluppo di tecnologie rispettose dell'ambiente ed è professore onorario dell'accademia. In URSS è stato riconosciuto come uno degli 11 migliori inventori: possiede più di 400 brevetti sovietici, russi e internazionali. Nelle tecnologie di desalinizzazione dell’acqua, Maisotsenko è il titolare del primo brevetto sovietico che godeva di protezione internazionale globale.
Quasi 50 anni fa, Valery Maisotsenko ha dimostratoche, senza violare le leggi della termodinamica, è possibile estendere in modo significativo i limiti del raffreddamento, in base al processo di evaporazione dell'acqua. Il nuovo approccio ha permesso di raffreddare il liquido o il gas alla temperatura del "punto di rugiada" dell'aria esterna con il minimo consumo di energia in un unico dispositivo. Gli sviluppi pratici dell'autore hanno trovato applicazione nell'industria militare, ma la scienza ufficiale dell'URSS ha rifiutato di riconoscere il nuovo principio, confrontandolo in termini di fattibilità con una macchina del moto perpetuo: "Questo non può essere. Questo è contro le leggi della termodinamica. "
"Offrendo di usare le mie invenzioni a beneficio dipaesi, ho scritto una lettera a Mikhail Gorbaciov. La risposta arrivò, il che diceva che le mie intenzioni erano irreali, le proposte non erano soggette a discussione. Si raccomandava di non disturbare nessuno con idee non scientifiche. Incorniciato sul muro, questa lettera si blocca accanto ad altre risposte dei funzionari statunitensi e ora mi ispira a nuove invenzioni e progetti ", afferma Valery Maisotsenko.
Nel 1992, Valery è partito con la sua famiglialavora prima a Singapore e poi negli Stati Uniti, dove attualmente risiede e lavora ancora attivamente nella città di Denver, in Colorado. All'inizio del XXI secolo, insieme ai suoi partner, creò due società: Coolerado Co e Idalex. Ha inventato gli scambiatori di calore e di massa Coolerado TMX e HAR, sviluppato condizionatori d'aria che funzionano sull'acqua e raffreddano l'aria fino ad una temperatura di "punto di rugiada". Ora il proprietario della tecnologia e degli affari è Seeley International, con sede in Australia. Quattro anni fa, comprarono un'azienda americana che produceva nuovi condizionatori d'aria nel ciclo M, Coolerado. E prima ancora, non appena i brevetti sovietici sono scaduti, hanno iniziato a produrre condizionatori d'aria Climate Wizard - questa è la prima generazione di tecnologie, ancora sovietiche.
Si stanno costruendo fabbriche in India, Malesia e Filippineper la produzione di apparecchiature per la climatizzazione. A Hong Kong, sotto la guida scientifica di Maisotsenko, è stato creato un laboratorio scientifico per sviluppare sistemi di desalinizzazione dell'acqua basati sul ciclo M, aria condizionata in climi umidi, creazione di motori fondamentalmente nuovi e produzione di energia alternativa.
Ora gli Stati Uniti hanno creato la propria famigliaLa società di Maisotsenko M-Cycle Corporation, che detiene tutti i suoi attuali brevetti. In tutte le precedenti società negli Stati Uniti, Valery Maisotsenko era fondatore, socio, dipendente, ma non proprietario.
"Nel 1992, sono stato costretto a lasciare il paese eha continuato la sua attività scientifica negli Stati Uniti, dove ha ricevuto una risposta positiva al suo lavoro. Diverse compagnie hanno iniziato a produrre condizionatori d'aria economici ed ecologici ", ammette Valery Maisotsenko.
Vento diretto Maisotsenko
Come diceva Nikola Tesla, questo sviluppol'umanità è rapidamente avanzata, dobbiamo imparare a prendere energia dall'ambiente. Valery Maisotsenko ha trovato un modo per estrarre energia dall'aria attraverso processi ecologici naturali di umidificazione, evaporazione e condensazione dell'acqua.
Il ciclo termodinamico di Mysotsenko è basato suazione di leggi fisiche conosciute. Lo spazio in cui è formata l'aria fredda umida è un'area di pressione ridotta. L'aria calda e secca si trova nell'area ad alta pressione. L'aria passa sempre da alta pressione a bassa pressione. Finché gli strati d'aria si differenziano per temperatura, umidità, pressione, c'è un vento diretto. E più forte è il colpo, maggiore è la differenza tra i parametri originali.
In precedenza si riteneva che la differenza potenzialel'aria atmosferica è troppo piccola per l'uso pratico ed è limitata dalla differenza di temperatura psicometrica registrata in un dato punto nello spazio da termometri sia asciutti che bagnati. Le letture più basse di un termometro bagnato sono dovute al fatto che l'acqua fa evaporare il calore durante l'evaporazione, provocando un effetto di raffreddamento.
Differenza di temperatura psicometrica- la differenza tra aria secca e umida,che viene misurato utilizzando i cosiddetti termometri a secco e a umido (umido). Se avvolgi il termometro in un panno umido, la temperatura scenderà. Nel bagno, la tenda della doccia devia verso l'aria calda e umida che ha una pressione inferiore (e umidità e temperatura più elevate) rispetto all'aria fredda e secca.
Maisotsenko potrebbe cambiare il limite di letturatermometro bagnato, per la prima volta nel mondo che raggiunge il "punto di rugiada", aumentando significativamente la differenza di potenziale. Di conseguenza, è diventato possibile convertire efficientemente un tipo di energia in un altro.
Tutto ciò che riguarda l'aria secca e umida,differenze di temperatura e pressione, Valery Maisotsenko ha creato artificialmente nel suo apparato. In natura l'aria è fresca quando piove; la rugiada cade quando l'aria umida si raffredda. Nel ciclo M, tutto questo viene fatto dalla persona stessa nei dispositivi Maisotsenko a causa della forte evaporazione dell'acqua e dell'umidificazione dell'aria, che avviene in modo intenso e con una maggiore differenza di temperatura. Ora è possibile ottenere energia da questa differenza di entalpia.
Punto di rugiadaè la temperatura alla quale l'umidità dell'ariaè del 100% e l'umidità sotto forma di vapore dell'aria inizia a condensarsi sotto forma di gocce d'acqua, cioè la rugiada cade, come al mattino dalla nebbia sull'erba, quando la nebbia calda si scontra con l'aria fredda.
L'inventore ha costruito uno scambio termico e di massa, inche sono intrecciate da canali partizionati asciutti e artificialmente umidificati in cui si muovono flussi d'aria immiscibili. Nell'installazione dovuta alla differenza nell'entalpia si forma un vento artificiale costante, in grado di eseguire un certo lavoro. I dispositivi che utilizzano il ciclo M possono essere utilizzati nella produzione di freddo, calore, energia, acqua dolce, recupero di calore e energia e in motori e turbine fondamentalmente nuovi. Più di 30 applicazioni del ciclo M hanno tecnologie concettuali, brevetti internazionali, test e prototipi.
entalpia— funzione termica, contenuto di calore opotenziale termodinamico di un sistema, determinato dall'energia interna, dalla pressione e dal volume. Una differenza di potenziale nell'elettricità crea una corrente e nella termodinamica crea il movimento di un gas o di un liquido.
Soluzioni ingegneristiche e applicazioni del ciclo M indiversi paesi, tra cui Inghilterra, Canada, Russia, Stati Uniti, Giappone, sono protetti da oltre 200 brevetti pertinenti. I condizionatori d'aria che utilizzano il ciclo Maisotsenko sono più efficienti del 90% rispetto ai dispositivi tradizionali, il che è confermato dalla ricerca di NREL, il Laboratorio nazionale delle fonti energetiche rinnovabili. L'energia ottenuta attraverso il ciclo M, secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, è da otto a dieci volte più economica rispetto ad altre fonti.
Lunga strada verso il riconoscimento
Dal 1992, dopo l'emigrazione negli Stati Uniti, ValeryMaisotsenko era impegnato nella realizzazione dei suoi sviluppi. L'inventore impiegò dieci anni per trovare investitori che non avevano paura di investire in un'idea che, a prima vista, contraddiceva le leggi generalmente accettate della fisica e della termodinamica.
Dopo aver assemblato un modello sperimentale da materiali di scarto,lavorando su un nuovo principio senza compressore e refrigerante freon, Maisotsenko lo ha dimostrato agli uomini d'affari. Un dispositivo dall'aspetto semplice: una scatola di cartone riempita di piastre di materiale evaporativo con fogli di plastica. La ventola spinge l'aria attraverso l'ingresso, l'aria satura di umidità viene espulsa dall'uscita e al consumatore viene fornita aria fresca e secca che è passata attraverso il ciclo M alla temperatura del "punto di rugiada". Ora un prototipo di scambiatore di calore e massa con la terza generazione di tecnologie del ciclo M, una volta dimostrato, raffredda l'aria da 160 ° F (71 oC) a 55 ° F (13 oC), ovvero il raffreddamento supera i 100 gradi Fahrenheit o 58 gradi Celsius. Non utilizza refrigeranti, sostanze chimiche, parti mobili e non consuma praticamente elettricità dalla rete.
Sorpreso e ispirato dall'idea, treil fratello agricoltore ha deciso di diventare investitori nelle tecnologie del ciclo M. Hanno venduto la loro fattoria e hanno investito 15 milioni di dollari nella Coolerado Co., un'azienda di progettazione e produzione di apparecchiature per il controllo del clima, di cui Maisotsenko era il principale ricercatore e sviluppatore. Avevano una formazione tecnica universitaria ed erano esperti in termodinamica. I fratelli divennero addirittura coautori dei brevetti e delle pubblicazioni di Maisotsenko, gestirono anche l’attività e attrassero investitori. Maisotsenko li ha incontrati a una mostra tecnologica.
I climatizzatori Coolerado sulla seconda generazione di tecnologie M-cycle hanno dimostrato i loro vantaggi rispetto ad altri dispositivi di raffreddamento:
- compatibilità ambientale: per il raffreddamento e la pulizia viene utilizzata solo aria fresca, l'acqua è utilizzata come refrigerante, il freon è assente;
- economia: il consumo di energia è da otto a dieci volte inferiore;
- lavorabilità: è necessario solo un ventilatore, non c'è il compressore, non è necessario utilizzare materiali in grado di sopportare l'alta pressione e il vuoto.
Nel 2004, i condizionatori d'aria Maysotsenko eranoinsignito del prestigioso premio internazionale da Research & Lo sviluppo come svolta nel campo delle tecnologie a bassa temperatura e del condizionamento dell'aria. Nel 2006, il Coolerado Cooler è stato insignito del più alto riconoscimento nel concorso annuale Parade of Homes, The Built Green Colorado Award of Excellence, per la sua efficienza energetica.
Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti dopo i testtrovato che l'efficienza energetica dei condizionatori d'aria Coolerado è cinque volte più alta, e il consumo di energia è fino a dieci volte inferiore a quello di analoghi refrigeratori d'aria tradizionali. Attualmente, i condizionatori d'aria che utilizzano la tecnologia del ciclo Mysotsenko sono consigliati per l'uso diffuso dal National Renewable Energy Laboratory.
La più grande autorità sulla termodinamicaIl dottor Myron Tribebus, parlando della nuova tecnologia Valery Maisotsenko, ha notato che quando le persone vedevano il lavoro del ciclo M, cambiano drasticamente la loro opinione, passando dalla critica ai difensori. Tuttavia, l'implementazione del ciclo M continua ad affrontare l'opposizione in America e in tutto il mondo. L'uso di risorse energetiche rinnovabili naturali è vantaggioso per i consumatori di dispositivi tecnologici, ma intensifica la competizione tra produttori di vecchi modelli e combustibili fossili. Pertanto, i rappresentanti delle tradizionali aziende automobilistiche, del gas e del petrolio non sono interessati a promuovere e introdurre tecnologie Maisotsenko più efficienti dal punto di vista energetico ed efficienti sotto il profilo delle risorse.
Myron tribibus- Teorico dell'organizzazione americano.Ha servito come direttore del Centro per la ricerca ingegneristica avanzata presso il Massachusetts Institute of Technology dal 1974 al 1986. Era un noto sostenitore della divulgazione dei metodi bayesiani e dei lavori di Edwards Deming, e coniò il termine “termoeconomia”.
Nei paesi che non hanno il proprio petrolio -Australia, India, Cina, Giappone, paesi europei, non c'è alcuna opposizione evidente all'introduzione di nuove tecnologie. Qui si acquistano i brevetti per la produzione di dispositivi con tecnologia M-cycle. Un vantaggio per gli acquirenti è la proprietà unica dei sistemi di raffreddamento di questo tipo: maggiore efficienza operativa quando la temperatura ambiente aumenta “più calda è, meglio è”. I condizionatori d'aria a compressione convenzionali nei climi caldi riducono la loro efficienza.
Il principio di funzionamento della pompa di calore
La base della pompa di calore: calore e trasferimento di massa,Il dispositivo TMO, costituito da due tipi di celle attraverso le quali passa aria secca e umida. L'aria fresca e asciutta consente di raffreddare e condensare l'umidità da umida a calda. Quando la condensa dell'umidità produce tutto il calore speso per l'evaporazione, è sufficiente riscaldare la stanza o utilizzarla per lavoro ed energia. La condensa si forma durante il funzionamento dell'apparato, scorre verso il basso e rientra nei canali bagnati. L'aria atmosferica circola nelle aree aride.
La differenza di temperatura tra l'atmosfera e la condensa èfonte di energia che consente di regolare la temperatura nella stanza: in estate - per raffreddare, in inverno - per riscaldare. Oltre ai condizionatori, la tecnologia del ciclo M viene utilizzata per la desalinizzazione di motori, turbine e motori termici. Il vantaggio dell'utilizzo dell'installazione è ovvio: semplice, economico, non richiede energia e materiali speciali e non inquina l'ambiente del pianeta.
"Basato sul ciclo M, unicopompe di calore che possono essere utilizzate negli edifici residenziali e industriali. Il dispositivo svolge due funzioni: riscaldamento dell'aria in inverno e raffreddamento in estate. Entrambi i processi sono eseguiti dall'interazione tra aria secca e acqua e il rilascio di calore durante la condensazione. Uno di questi condizionatori consuma dieci volte meno energia del solito e richiede solo un terzo del calore per il normale riscaldamento ", afferma Valery Maisotsenko.
La pompa di calore combina le funzioni di riscaldamento eraffreddamento, recupero di calore e umidificazione dell'aria, dopo la sua installazione non è più necessario pagare ingenti somme per riscaldamento ed elettricità. Per il suo lavoro ha bisogno di un minimo di elettricità e calore. Uno dei principali vantaggi aggiuntivi del dispositivo è la filtrazione della polvere, la conservazione di aria interna pulita, naturale e salubre. A causa dell'assenza di compressori - rumore minimo. Il costo di una pompa di calore gigacaloria è di circa $ 6, che è dieci volte inferiore alle attuali tariffe del riscaldamento urbano. Questa quantità è sufficiente per riscaldare un appartamento di tre stanze per un mese. Il costo per l'acquisto della pompa di calore M sarà ripagato in un anno, il che farà risparmiare fino all'80% in futuro a pagamento per un appartamento comunale.
Il ritorno
Valery Maisotsenko vuole restituire il suoinvenzioni a casa - in Russia e Ucraina. Un gruppo internazionale è stato creato per promuovere tecnologie ecocompatibili del ciclo M, che comprende più di 50 persone che la pensano allo stesso modo. Rappresentante in Russia - co-fondatore del Green Building Council (RuGBC), Alexei Polyakov; in Ucraina - il capo del dipartimento dell'Istituto di fisica termica termica dell'Accademia nazionale delle scienze dell'Ucraina, accademico della NASU Artem Khalatov
Khalatov ha parlato con entusiasmo dell'invenzionescienziato: “Valery Maisotsenko ha dato un contributo importante alla termodinamica, scoprendo il ciclo termodinamico e su questa base creando dispositivi tecnici con livelli record di efficienza ed efficienza. Utilizzando il ciclo M è già stata raggiunta una svolta tecnologica. nella creazione di condizionatori e base fondamentale per una «svolta» nell’energia termica, nella costruzione di motori, nel risparmio energetico, nella tecnologia chimica”.
La priorità è lo sviluppo del combinato (odispositivi ibridi che utilizzano il principio del ciclo M come processo principale e quelli tradizionali come aggiuntivi. Ad esempio, presso l'Istituto di termofisica tecnica di Kiev della NASU, una pompa di calore super efficiente è stata ottenuta collegando il ciclo M con una pompa di calore convenzionale a bassa potenza. In esso, per ogni chilowatt di elettricità consumata, si generano fino a 10 kW di calore, ovvero il doppio dell'efficienza energetica delle installazioni di questo tipo.
I calcoli mostrano che a causa di alte tariffe sule apparecchiature per l'energia termica o la riattrezzatura della stanza con pompe di calore super efficienti ripagano in un anno. L'installazione di pompe di calore superefficienti per il riscaldamento o il riscaldamento dell'acqua calda negli edifici pubblici e nelle singole case può ridurre significativamente i costi di manutenzione dei locali.
L'uso del ciclo M per l'energia
Ora il calore viene emesso nell'atmosfera dagas di scarico riscaldati (70%) e dai cofani motore di auto e turbine (30%). Inoltre, l'utilizzo di energia nei motori e il recupero (rientro, riutilizzo) del calore domestico e industriale viene effettuato da dispositivi meccanici a bassa efficienza che agiscono su principi obsoleti e addirittura errati del ciclo di Carnot.
Le stime del Lawrence Livermore National Laboratory:
- tutta l'energia consumata nel mondo a 2/3 trasforma in calore disperso e solo un terzo viene utilizzato per lavoro utile;
- le emissioni principali sono calore di bassa qualità, che ha una bassa temperatura o energia;
- recupero di calore - parziale ritorno di energia di scarto nel processo di produzione, in grado di ridurre significativamente le perdite.
Scambiatore di calore unità HAR - recuperatorearia umidificata basata sulla tecnologia del ciclo M di terza generazione. Utilizzando metodi alternativi di raffreddamento naturale, il dispositivo consente di restituire fino al 98% dell'energia termica di bassa qualità al sistema. Le elevate prestazioni del processo di recupero sono documentate dai test HAR condotti nel 2015 presso l'Institute of Gas Technologies (Chicago, USA). Esperimenti hanno dimostrato che il ciclo M consente, con un'efficienza del 92-97%, di utilizzare per lo smaltimento anche una bassa temperatura dei gas di scarico (non superiore a 50 ° C). Ricercatori indipendenti hanno scoperto che l'uso del ciclo Maisotsenko sotto pressione ridotta e l'utilizzo del calore solare (o di recupero del calore residuo) aumenta ulteriormente l'efficienza del processo.
La prima cosa che Valery Maisotsenko ha visto dopol'emigrazione forzata negli Stati Uniti, fu la sua invenzione sulla copertina della rivista American Time: foto di un condizionatore termoelettrico, complesso di carburante ed energia nella cabina di pilotaggio di un carro armato T-72 rotto durante l'invasione del Kuwait da parte dell'Iraq. Ora Maisotsenko sogna una foto delle sue nuove invenzioni pacifiche sulla copertina di una rivista tecnologica russa.
"Oltre all'aria condizionata, ora la squadra Maisotsenkole pompe di calore sono in fase di sviluppo, i prototipi per estrarre l'acqua dall'aria, la desalinizzazione dell'acqua è stata sperimentata nell'URSS, sono stati effettuati test autorevoli sul raffreddamento dell'acqua e sul recupero del calore, le maggiori prospettive sono state confermate da ricercatori indipendenti nel nuovo concetto di motori e turbine e nell'ottenimento di energia alternativa. L'orizzonte di implementazione in presenza di un investitore e di un partner industriale (secondo questo elenco) va da due a dieci anni ", afferma Alexey Polyakov, un rappresentante del ciclo M in Russia.