M-cycle, או המחזור התרמודינמי של Maisotsenko (Maisotsenko Cycle, M-Cycle - "היי-טק") היא שיטה לשימוש
אדם שאינו מצפה טובות מן הטבע
בעולם המודרני, שבו אקולוגיהשאלה היא, אתה צריך להפחית באופן דרסטי את האנרגיה ואת צריכת הדלק. ולרי Maisotsenko עשה את ההתפתחויות שלו כדי לצמצם את ההשפעה השלילית על הסביבה באמצעות הפחתת פליטות. אפילו בברית המועצות, הפרופסור היכה את סף מוסדות המדינה בניסיון להציג את תגליתו בהפקה. בכל מקום קיבל תגובה שלילית. הרעיון שלו לחילוץ אנרגיה מהאוויר נראה משוגע לקהילה המדעית של אותה תקופה: ההצהרה שאפשר להפיק מהחום מהקור גרמה לסערה של זעם.
ולרי Maisotsenko- מדען-מתרגל, בינלאומי מוכרסמכות בתחום התרמודינמיקה. המהנדס-הממציא סיים את לימודיו במכון הטכנולוגי של אודסה לתעשיית הקירור ב-1963. ב-1970 הגן על עבודת הגמר שלו בתחום הטכנולוגיה וקיבל תואר דוקטור במדעי הכימיה. ב-1988, לאחר שהגן על עבודת הגמר שלו במכון להנדסה אזרחית במוסקבה, הוא הפך לדוקטור למדעים טכניים ולפרופסור. באקדמיה של אודסה לקירור באוקראינה הוא הוביל מחקר מסחרי על פיתוח טכנולוגיות ידידותיות לסביבה, והוא פרופסור לשם כבוד באקדמיה. בברית המועצות הוא הוכר כאחד מ-11 הממציאים הטובים ביותר: יש לו יותר מ-400 פטנטים סובייטים, רוסיים ובינלאומיים. בטכנולוגיות התפלת מים, Maisotsenko הוא בעל הפטנט הסובייטי הראשון שהיה לו הגנה בינלאומית עולמית.
כמעט לפני 50 שנה, הוכיח ולרי Maisotsenkoכי, מבלי להפר את חוקי התרמודינמיקה, ניתן להרחיב באופן משמעותי את גבולות הקירור, על בסיס תהליך של אידוי של מים. הגישה החדשה אפשרה לקרר את הנוזל או הגז לטמפרטורת "נקודת הטל" של האוויר החיצוני עם צריכת אנרגיה מינימלית בהתקן אחד. התפתחויות מעשיות של המחבר מצאו יישום בתעשייה הצבאית, אך המדע הרשמי בברית המועצות סירב להכיר בעיקרון החדש, והשווה אותו במונחים של כדאיות במנוע תמידי: "זה לא יכול להיות. זה נגד חוקי התרמודינמיקה ".
"מציע להשתמש המצאות שלי לטובתכתבתי מכתב למיכאיל גורבצ'וב. התשובה הגיעה, אשר אמרה כי הכוונות שלי היו לא מציאותי, ההצעות לא היו כפופים לדיון. לא הומלץ להפריע לאף אחד ברעיונות לא מדעיים. מסוממת על הקיר, מכתב זה תלוי ליד תשובות אחרות של פקידים אמריקאים ועכשיו מעורר לי המצאות חדשות ופרויקטים ", אומר ולרי Maisotsenko.
בשנת 1992, ולרי עזב עם משפחתועובד הראשון בסינגפור, ולאחר מכן בארצות הברית, שם הוא מתגורר כיום ועדיין פעיל עובד בעיר דנוור, קולורדו. במפנה המאה XXI, יחד עם שותפיה יצרה שתי חברות - Coolerado Co ו- Idalex. הוא המציא את החום ואת מחליפי מסה Coolerado TMX ו HAR, פיתחה מיוצרים מזגנים הפועלים על המים לקרר את האוויר לטמפרטורה "נקודת הטל". מי הוא הבעלים של הטכנולוגיה ואת העסק הינה חברה בסילי הבינלאומי, שבסיסה באוסטרליה. לפני ארבע שנים, הם קנו חברה אמריקאית שהפיקה מזגנים חדשים על M-cycle, Coolerado. ולפני זה, ברגע הפטנטים הסובייטיים פג, הם החלו לייצר מזגן מזג האוויר אשף - זה הדור הראשון של טכנולוגיות, עדיין אלה הסובייטים.
מפעלים נבנים בהודו, מלזיה והפיליפיניםלייצור ציוד בקרת אקלים. בהונג קונג, בהנהגה המדעית של מאיסוצנקו, נוצרה מעבדה מדעית לפיתוח מערכות להתפלת מים המבוססות על מחזור M, מיזוג אוויר באקלים לח, יצירת מנועים חדשים מהיסוד וייצור אנרגיה חלופית.
כעת ארה"ב יצרה משפחה משלהחברת M-Cycle Corporation של Maisotsenko, שמחזיקה בכל הפטנטים הנוכחיים שלו. בכל החברות הקודמות בארצות הברית, ולרי מייסוצנקו היה מייסד, שותף, עובד, אך לא הבעלים.
"ב -1992 נאלצתי לעזוב את הארץהמשיך את פעילותו המדעית בארצות הברית, שם קיבל תגובה חיובית על עבודתו. מספר חברות החלו לייצר מזגנים חסכוני וידידותי לסביבה, "מודה ולרי Maisotsenko.
מכוונת הרוח Maisotsenko
כמו ניקולה טסלה נהג לומר את הפיתוחהאנושות התקדמה במהירות, עלינו ללמוד לקבל אנרגיה מהסביבה. ולרי Maisotsenko מצאו דרך לחלץ אנרגיה מהאוויר באמצעות תהליכים טבעיים ידידותיים לסביבה של לחות אוויר, אידוי ו עיבוי של מים.
מחזור תרמודינמי של Mysotsenko מבוסס עלפעולה של חוקים פיזיים ידועים. המרחב שבו אוויר קריר לח נוצר הוא אזור של לחץ מופחת. אוויר יבש חם נמצא באזור של לחץ גבוה. האוויר תמיד נע מ בלחץ גבוה ללחץ נמוך. כל עוד שכבות האוויר נבדלות בטמפרטורה, לחות, לחץ, יש רוח מכוונת. וככל שהמכה חזקה יותר, כך גדול ההבדל בין הפרמטרים המקוריים.
בעבר האמינו כי ההבדל הפוטנציאליהאוויר האטמוספרי קטן מדי לשימוש מעשי ומוגבל על ידי הפרש הטמפרטורה הפסיכומטרי שנרשם בנקודה נתונה בחלל על ידי מדי חום יבש ורטוב. קריאות נמוכות יותר של מדחום רטוב נובעות מכך שהמים מתאדים את החום במהלך האידוי, מה שגורם להשפעות קירור.
הפרש טמפרטורה פסיכומטרי- ההבדל בין אוויר יבש ללח,אשר נמדד באמצעות מה שנקרא מדי חום יבש ורטוב (רטוב). אם תעטפו מדחום במטלית לחה, הטמפרטורה תרד. בחדר האמבטיה, וילון המקלחת נוטה לעבר אוויר חם ולח שיש לו פחות לחץ (ולחות וטמפרטורה גבוהה יותר) מאשר אוויר קר ויבש.
Maisotsenko יכול לשנות את מגבלת הקריאהמדחום רטוב, בפעם הראשונה בעולם להגיע "נקודת הטל", להגדיל באופן משמעותי את ההבדל הפוטנציאלי. כתוצאה מכך, ניתן היה להמיר באופן יעיל סוג אחד של אנרגיה לאחר.
כל מה שקשור לאוויר יבש ולח,הבדלי טמפרטורה ולחץ, ולרי מאיסוצנקו יצר באופן מלאכותי במנגנון שלו. בטבע, האוויר קריר כשיורד גשם; טל יורד כאשר אוויר לח מתקרר. במחזור M, כל זה נעשה על ידי האדם עצמו במכשירי Maisotsenko עקב אידוי חזק של מים ואוויר לחות, המתרחשת באופן אינטנסיבי ובהפרש טמפרטורות גדול יותר. כעת ניתן לקבל אנרגיה מהפרש האנתלפיה הזה.
נקודת טלהיא הטמפרטורה שבה לחות האווירהוא 100% ולחות בצורת קיטור מהאוויר מתחילה להתעבות בצורה של טיפות מים, כלומר, טל יורד, כמו בבוקר מערפל על הדשא, כאשר ערפל חם מתנגש באוויר קר.
הממציא בנה חום וחילופי מסהאשר interlaced על ידי מחיצות יבשות ו רטוב באופן מלאכותי שבו אוויר זורם לזרום לזוז. במיצב בשל ההבדל באנתלפיה נוצר רוח מלאכותית קבועה, המסוגלת לבצע עבודה מסוימת. התקנים באמצעות M- מחזור ניתן להשתמש בייצור של חום, חום, אנרגיה, מים מתוקים, חום ואנרגיה התאוששות במנועים חדשים וטורבינות ביסודו. יותר מ 30 M- מחזור יישומים יש טכנולוגיות מושגיות, פטנטים בינלאומיים, בדיקות, טיפוס.
אנתלפיה- תפקוד תרמי, תכולת חום אופוטנציאל תרמודינמי של מערכת, נקבע על ידי אנרגיה פנימית, לחץ ונפח. הבדל פוטנציאל בחשמל יוצר זרם, ובתרמודינמיקה הוא יוצר תנועה של גז או נוזל.
פתרונות הנדסיים ויישומים של M- מחזור במדינות שונות, כולל אנגליה, קנדה, רוסיה, ארה"ב, יפן, מוגנות על ידי יותר מ -200 פטנטים רלוונטיים. מזגנים באמצעות מחזור Maisotsenko הם 90% יעיל יותר מאשר מכשירים מסורתיים, אשר אושר על ידי מחקר על ידי NREL - מעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת מקורות בארה"ב. אנרגיה שהושגה באמצעות M- מחזור, על פי משרד האנרגיה של ארה"ב, הוא פי שמונה עד עשר פעמים זול יותר מאשר ממקורות אחרים.
דרך ארוכה להכרה
מאז 1992, לאחר ההגירה לארה"ב, ולריMaisotsenko היה מעורב ביישום ההתפתחויות שלו. נדרשו לממציא עשר שנים כדי למצוא משקיעים שלא חששו להשקיע ברעיון שבמבט ראשון סותר את החוקים המקובלים בפיסיקה ובתרמודינמיקה.
לאחר שהרכיבו מודל ניסיוני מחומרי גרוטאות,עובד על עיקרון חדש ללא מדחס וקירור פריאון, Maisotsenko הדגים זאת לאנשי עסקים. מכשיר פשוט למראה: קופסת קרטון מלאה בלוחות של חומר אידוי עם יריעות פלסטיק. המאוורר כופה אוויר דרך הכניסה, אוויר רווי בלחות נפלט מהיציאה, והצרכן מקבל אוויר קריר ויבש שעבר דרך מחזור M בטמפרטורת "נקודת טל". כעת אב-טיפוס מחליף חום ומסה עם הדור השלישי של טכנולוגיות מחזור M, כאשר הוכח, מקרר את האוויר מ-160 מעלות צלזיוס (71 oC) ל-55 °F (13 oC), כלומר, הקירור עלה על 100 מעלות פרנהייט או 58 צלזיוס. הוא אינו משתמש בחומרי קירור, ללא כימיקלים, ללא חלקים נעים, ואינו צורך כמעט חשמל מהרשת.
מופתע ובהשראת הרעיון, שלושאח-איכר החליט להפוך למשקיעים בטכנולוגיות M-cycle. הם מכרו את החווה שלהם והשקיעו 15 מיליון דולר ב-Coolerado Co., חברת תכנון וייצור לציוד בקרת אקלים, שבה היה מייסוצנקו החוקר והמפתח הראשי. הם היו בעלי השכלה טכנית באוניברסיטה והיו בקיאים בתרמודינמיקה. האחים אפילו הפכו למחברי הפטנטים והפרסומים של מאיסוטנקו; הם גם ניהלו את העסק ומשכו משקיעים. מאיסוצנקו פגש אותם בתערוכת טכנולוגיה.
מזגני Coolerado בדור השני של טכנולוגיות M-cycle הוכיחו את יתרונותיהם בהשוואה להתקני קירור אחרים:
- ידידותית לסביבה: רק אוויר צח טרי משמש לקירור וניקוי, מים משמשים כקירור, פריאון נעדר;
- הכלכלה: צריכת האנרגיה היא שמונה עד עשר פעמים נמוך יותר;
- workability: רק מאוורר יש צורך, אין מדחס, אין צורך להשתמש בחומרים שיכולים לעמוד בלחץ גבוה ואקום.
בשנת 2004, מזגני Maysotsenko היוזכה בפרס הבינלאומי היוקרתי מטעם Research & פיתוח כפריצת דרך בתחום טכנולוגיות טמפרטורות נמוכות ומיזוג אוויר. בשנת 2006, ה-Coolerado Cooler הוענק לכבוד הגבוה ביותר בתחרות מצעד הבתים השנתית, The Built Green Colorado Award of Excellence, על היעילות האנרגטית שלו.
מחלקת האנרגיה של ארה"ב לאחר בדיקהמצא כי יעילות האנרגיה של המזגן Coolerado הוא חמש פעמים גבוה יותר, ואת צריכת האנרגיה היא עד פי עשרה פחות מזה של קירור אוויר מסורתיים דומים. נכון לעכשיו, מזגנים באמצעות טכנולוגיית מחזור Mysotsenko מומלץ לשימוש נרחב על ידי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת.
הסמכות הגדולה ביותר על התרמודינמיקהד"ר מירון טריבוס, מדבר על הטכנולוגיה החדשה ולרי Maisotsenko, ציין כי כאשר אנשים ראו את העבודה של M- מחזור, הם לשנות באופן דרסטי את דעתם, פונים ממבקרים למגינים. עם זאת, יישום של M- מחזור ממשיכה להתמודד עם התנגדות באמריקה וברחבי העולם. השימוש במשאבי אנרגיה מתחדשת מועיל לצרכנים של מכשירים טכנולוגיים, אך הוא מעצים את התחרות בין יצרנים של דגמים ישנים ודלקים פוסיליים. לכן, נציגי חברות הרכב המסורתיות, גז ושמן אינם מעוניינים לקדם ולהציג יותר יעיל באנרגיה ויעיל משאבים טכנולוגיות Maisotsenko.
מיירון טריבוס- תיאורטיקן ארגוני אמריקאי.הוא שימש כמנהל המרכז למחקר הנדסי מתקדם במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס בין השנים 1974–1986. הוא היה תומך ידוע בפופולריזציה של שיטות בייסיאניות ועבודותיו של אדוארדס דמינג, וטבע את המונח "תרמו-כלכלה".
במדינות שאין להן נפט משלהן -אוסטרליה, הודו, סין, יפן, מדינות אירופה, אין התנגדות ברורה להכנסת טכנולוגיות חדשות. כאן רוכשים פטנטים לייצור מכשירים בטכנולוגיית M-cycle. בונוס לקונים הוא התכונה הייחודית של מערכות קירור מסוג זה: יעילות תפעולית מוגברת כאשר טמפרטורת הסביבה עולה "ככל שחם יותר כך טוב יותר". מזגני דחיסה קונבנציונליים באקלים חם מפחיתים את יעילותם.
עקרון הפעולה של משאבת החום
הבסיס של משאבת חום - חום העברת המונית,מכשיר ה- TMO, המורכב משני סוגים של תאים שדרכם האוויר יבש ורטוב. אוויר יבש קריר מאפשר לך להתקרר וללחוץ לחות מלחות לחום. כאשר עיבוי של לחות מייצרת את כל החום כי בילה על אידוי, וזה מספיק כדי לחמם את החדר או להשתמש עבור עבודה ואנרגיה. מעובה נוצר במהלך המבצע של המנגנון, זורם למטה נכנס שוב לערוצים רטובים. האוויר האטמוספרי מסתובב באזורים יבשים.
הפרש הטמפרטורה בין האטמוספירה לעיבוי הואמקור אנרגיה המאפשר לך להתאים את הטמפרטורה בחדר: בקיץ - כדי לצנן, בחורף - לחום. בנוסף למזגנים, הטכנולוגיה M-cycle משמשת להתפלה במנועים, טורבינות ומנועי חום. היתרון של שימוש בהתקנה ברור - פשוט, זול, אינו דורש אנרגיה וחומרים מיוחדים ולא לזהם את הסביבה של כדור הארץ.
"בהתבסס על M- מחזור, ייחודימשאבות חום כי ניתן להשתמש במבני מגורים ותעשייה. המכשיר מבצע שתי פונקציות: חימום האוויר בחורף וקירור בקיץ. שני התהליכים מתבצעים על ידי אינטראקציה של אוויר יבש ומים ושחרור של חום במהלך עיבוי. אחד כזה מרכך צורכת עשר פעמים פחות אנרגיה מהרגיל, דורש רק שליש החום לחימום רגיל ", אומר ולרי Maisotsenko.
משאבת החום משלבת את הפונקציות של חימום וקירור, התאוששות חום לחות של האוויר, לאחר ההתקנה שלה כבר לא צריך לשלם סכומי עתק עבור חימום וחשמל. עבור עבודתו צריך מינימום של חשמל וחום. אחד היתרונות העיקריים של המכשיר הוא סינון אבק, שימור של אוויר נקי, טבעי ובריא בתוך הבית. בשל היעדר מדחסים - רעש מינימלי. העלות של משאבת חום gigacalorie הוא כ 6 $, המהווה פי עשרה פחות מאשר תעריפי חימום העיר הנוכחית. סכום זה מספיק כדי לחמם דירה שלושה חדרים לחודש. עלות רכישת משאבת M- חום תשלם בשנה, אשר יחסוך עד 80% בעתיד על תשלום עבור דירה קהילתית.
החזרה
ולרי Maisotsenko רוצה לחזור שלוהמצאות בית - ברוסיה ואוקראינה. קבוצה בינלאומית נוצרה כדי לקדם טכנולוגיות ידידותיות לסביבה M-cycle, הכוללת יותר מ -50 אנשים בעלי דעות דומות. נציג ברוסיה - מייסד שותף של מועצת הבנייה הירוקה (RuGBC), אלכסיי פוליאקוב; באוקראינה - ראש המחלקה של המכון טכנית פיזיקה תרמית של האקדמיה הלאומית למדעים של אוקראינה, האקדמיה של נאס"א ארטם חלאטוב.
חלטוב דיבר בהתלהבות על ההמצאהמדען: "ולרי מאיסוצנקו תרם תרומה גדולה לתרמודינמיקה, גילה את המחזור התרמודינמי, ועל בסיס זה יצר מכשירים טכניים עם רמות שיא של יעילות ויעילות. פריצת דרך טכנולוגית כבר הושגה באמצעות ה-M-cycle. ביצירת מזגנים והבסיס הבסיסי ל«פריצת דרך» באנרגיה תרמית, בניית מנועים, חיסכון באנרגיה, טכנולוגיה כימית".
העדיפות היא פיתוח של שילוב (אוהתקנים היברידיים באמצעות עקרון M- מחזור כמו התהליך העיקרי, ואת אלה מסורתיים נוספים. לדוגמה, במכון קייב של Thermophysics טכני של NASU, משאבת חום יעילה במיוחד התקבל על ידי חיבור M- מחזור עם משאבת חום נמוכה קונבנציונאלי. בו, עבור כל קילוואט של חשמל נצרך, עד 10 קילוואט של חום נוצר, אשר פעמיים יעילות האנרגיה של מתקנים מסוג זה.
חישובים מראים כי בשל תעריפים גבוהים בציוד אנרגיה חום או ציוד מחדש של החדר עם משאבות חום יעיל סופר משתלמת בתוך שנה. התקנה של משאבות חום יעיל לחימום או חימום מים חמים במבני ציבור ובתים בודדים יכול להפחית באופן משמעותי את עלות תחזוקת המקום.
השימוש במחזור ה- M לאנרגיה
עכשיו החום נפל לתוך האטמוספרה מגזי פליטה מחוממים (70%) וממקרים של מכוניות וטורבינות (30%). בנוסף, השימוש באנרגיה במנועים ובהתאוששות (חזרה, שימוש חוזר) בחום ביתי ותעשייתי מתבצע על ידי מכשירים מכניים עם יעילות נמוכה הפועל על עקרונות מיושנים ואף שגויים של מחזור קרנו.
המעבדה הלאומית לורנס ליברמור מעריכה:
- כל האנרגיה הנצרכת בעולם ב 2/3 הופכת לחום פסולת ורק שליש משמש לעבודה שימושית;
- פליטת העיקריים הם חום ברמה נמוכה, אשר יש טמפרטורה נמוכה או אנרגיה;
- התאוששות חום - החזר חלקי של אנרגיה פסולת בתהליך הייצור, יכול להפחית באופן משמעותי את ההפסדים.
מחליף חום יחידת HAR - recuperatorאוויר humidified מבוסס על הדור השלישי M- מחזור הטכנולוגיה. באמצעות שיטות חלופיות של קירור טבעי, המכשיר מאפשר להחזיר עד 98% של אנרגיה נמוכה בכיתה חום למערכת. ביצועים גבוהים של תהליך ההתאוששות מתועד על ידי בדיקות HAR שנערך בשנת 2015 במכון של טכנולוגיות גז (שיקגו, ארה"ב). ניסויים הראו כי M- מחזור מאפשר, עם יעילות של 92-97%, להשתמש לסילוק אפילו טמפרטורה נמוכה של גזי פליטה (לא גבוה מ 50 ° C). חוקרים עצמאיים מצאו כי באמצעות מחזור Maisotsenko תחת לחץ מופחת באמצעות השמש (או פסולת חום התאוששות) חום מגביר עוד יותר את היעילות של התהליך.
הדבר הראשון ולרי Maisotsenko ראה לאחרהגירה מאולצת לארצות הברית, היתה המצאתו על העטיפה של המגזין האמריקאי טיים: תמונה של מזגן תרמואלקטרי, דלק ואנרגיה מורכבת בתא הטייס של טנק T-72 שבור במהלך פלישת עיראק לכווית. עכשיו Maisotsenko הוא חולם על תמונה של ההמצאות שלו חדש בשלווה על העטיפה של מגזין הטכנולוגיה הרוסית.
"בנוסף מיזוג אוויר, עכשיו צוות Maisotsenkoמשאבות חום מתפתחות, מתבצעים אב-טיפוסים לחלוקת מים מהאוויר, התפלת מים בברית המועצות, בדיקה רשמית של קירור מים והתאוששות חום בוצעה, הסיכויים הגדולים ביותר אושרו על-ידי חוקרים עצמאיים בתפיסה החדשה של מנועי טורבינות וקבלת אנרגיה חלופית. אופק היישום בנוכחות משקיע ושותף תעשייתי (על פי רשימה זו) הוא בין שנתיים לעשר שנים ", אומר אלכסיי פוליאקוב, נציג מחזור M ברוסיה.