M ciklas arba Maisotsenko termodinaminis ciklas (M ciklas) yra būdas naudoti
Žmogus, kuris neprognozuoja pranašumo iš gamtos
Šiuolaikiniame pasaulyje, kur ekologiškaKyla klausimas, kad reikia gerokai sumažinti energijos ir kuro suvartojimą. Valerijus Maisotsenko padarė savo pokyčius, siekdamas sumažinti neigiamą poveikį aplinkai mažindamas emisijas. Net Sovietų Sąjungoje profesorius nugalėjo valstybės institucijų ribas, bandydamas pristatyti savo atradimą į gamybą. Visur gavo neigiamą atsakymą. Jo idėja išgauti energiją iš oro atrodė protinga laiko mokslo bendruomenei: teiginys, kad šiluma gali būti išgaunama iš šalčio, sukėlė pasipiktinimą.
Valerijus Maisotsenko– mokslininkas praktikas, pripažintas tarptautiniu mastuautoritetas termodinamikos srityje. Inžinierius išradėjas 1963 metais baigė Odesos šaldymo pramonės technologijos institutą. 1970 m. apgynė technologijos mokslų srities disertaciją ir įgijo chemijos mokslų daktaro laipsnį. 1988 m., Maskvos inžineriniame statybos institute apgynęs disertaciją, tapo technikos mokslų daktaru ir profesoriumi. Ukrainos Odesos šaltnešių akademijoje vadovavo komerciniams tyrimams apie ekologiškų technologijų kūrimą, yra akademijos garbės profesorius. SSRS jis buvo pripažintas vienu iš 11 geriausių išradėjų: turi daugiau nei 400 sovietinių, Rusijos ir tarptautinių patentų. Vandens gėlinimo technologijose Maisotsenko yra pirmojo sovietinio patento, turėjusio pasaulinę tarptautinę apsaugą, turėtojas.
Beveik prieš 50 metų Valerijus Maisotsenko įrodėkad, nepažeidžiant termodinamikos įstatymų, galima žymiai išplėsti aušinimo ribas, remiantis vandens garavimo procesu. Naujasis metodas leido skystį ar dujas atvėsti į išorinio oro „rasos taško“ temperatūrą su mažiausiu energijos suvartojimu viename įrenginyje. Praktiniai autoriaus pasiekimai atskleidė taikymą karinėje pramonėje, tačiau oficiali mokslas TSRS atsisakė pripažinti naująjį principą, palygindamas jį įgyvendinamumo ir nuolatinio judėjimo aparato atžvilgiu: „Tai negali būti. Tai prieštarauja termodinamikos įstatymams. “
„Siūlymas naudoti mano išradimus naudaiAš parašiau laišką Michailui Gorbačiovui. Atsakymas, kuris sakė, kad mano ketinimai buvo nerealūs, pasiūlymai nebuvo diskutuojami. Rekomenduojama, kad niekas netrikdytų mokslinės idėjos. Ant sienos rėminamas šis laiškas kabo šalia kitų JAV pareigūnų atsakymų ir dabar įkvepia mane naujiems išradimams ir projektams “, - sako Valerijus Maisotsenko.
1992 m. Valerijus paliko savo šeimąpirmiausia dirba Singapūre, o vėliau Jungtinėse Amerikos Valstijose, kur jis šiuo metu gyvena ir vis dar aktyviai dirba Denverio mieste, Kolorade. XXI a. Pradžioje kartu su partneriais jis sukūrė dvi kompanijas - „Coolerado Co“ ir „Idalex“. Jis išrado šilumos ir masės mainus Coolerado TMX ir HAR, sukūrė pagamintus oro kondicionierius, kurie veikia vandenyje ir atvėsina orą iki „rasos taško“ temperatūros. Dabar technologijų ir verslo savininkas yra Seeley International, kurio pagrindinė būstinė yra Australijoje. Prieš ketverius metus jie nusipirko amerikiečių kompaniją, gaminančią naujus oro kondicionierius M-ciklo metu, Coolerado. Ir prieš tai pasibaigus sovietiniams patentams, jie pradėjo gaminti „Klimato vedlio“ oro kondicionierius - tai pirmosios kartos technologijos, dar sovietinės.
Gamyklos statomos Indijoje, Malaizijoje ir Filipinuoseklimato kontrolės įrangos gamybai. Honkonge, vadovaujant Maisotsenko, buvo sukurta mokslinė laboratorija, skirta sukurti vandens gėlinimo sistemas, pagrįstas M ciklu, oro kondicionavimą drėgname klimate, iš esmės naujų variklių kūrimą ir alternatyvios energijos gamybą.
Dabar JAV sukūrė savo šeimąMaisotsenko įmonė M-Cycle Corporation, kuriai priklauso visi jo dabartiniai patentai. Visose ankstesnėse valstijų įmonėse Valerijus Maisotsenko buvo įkūrėjas, partneris, darbuotojas, bet ne savininkas.
„1992 m. Buvau priverstas palikti šalį irtoliau tęsė mokslinę veiklą Jungtinėse Valstijose, kur jis gavo teigiamą atsakymą į jo darbą. Keletas kompanijų pradėjo gaminti ekonomiškus ir ekologiškus oro kondicionierius “, - pripažįsta Valerijus Maisotsenko.
Orientuotas vėjas Maisotsenko
Kaip sakė Nikola Teslažmonija sparčiai judėjo į priekį, turime išmokti gauti energijos iš aplinkos. Valerijus Maisotsenko rado būdą išgauti energiją iš natūralių aplinką tausojančių oro drėkinimo, garavimo ir vandens kondensacijos procesų.
Mysotsenko termodinaminis ciklas yra pagrįstasžinomų fizinių įstatymų. Erdvė, kurioje susidaro drėgnas aušinamas oras, yra sumažinto slėgio plotas. Šiltas sausas oras yra aukšto slėgio zonoje. Oras visada juda nuo aukšto slėgio iki žemo slėgio. Kol oro sluoksniai skiriasi temperatūros, drėgmės, slėgio, yra nukreiptas vėjas. Kuo stipresnis smūgis, tuo didesnis skirtumas tarp pradinių parametrų.
Anksčiau buvo manoma, kad galimas skirtumasatmosferos oras yra per mažas praktiniam naudojimui ir yra ribotas psichrometriniu temperatūros skirtumu, užregistruotu tam tikrame erdvės taške tiek sausiems, tiek drėgniems termometrams. Mažesni drėgnojo termometro rodmenys yra susiję su tuo, kad vanduo išgaruoja šilumą, o tai sukelia aušinimo efektą.
Psichometrinis temperatūros skirtumas- skirtumas tarp sauso ir drėgno oro,kuris matuojamas naudojant vadinamuosius sausus ir šlapius (šlapius) termometrus. Jei termometrą apvyniosite drėgnu skudurėliu, temperatūra nukris. Vonios kambaryje dušo užuolaida nukreipiama į karštą, drėgną orą, kurio slėgis mažesnis (ir aukštesnė drėgmė bei temperatūra) nei šaltas, sausas oras.
„Maisotsenko“ galėjo pakeisti skaitymo ribądrėgnas termometras, pirmą kartą pasaulyje pasiekęs „rasos tašką“, žymiai padidindamas potencialų skirtumą. Dėl to tapo įmanoma efektyviai konvertuoti vieną energijos tipą į kitą.
Viskas, kas susiję su sausu ir drėgnu oru,temperatūros ir slėgio skirtumus, Valerijus Maisocenko savo aparate sukūrė dirbtinai. Gamtoje lyjant oras vėsus; atvėsus drėgnam orui iškrenta rasa. M cikle visa tai daro pats žmogus Maisotsenko įrenginiuose dėl stipraus vandens išgaravimo ir oro drėkinimo, kuris vyksta intensyviai ir esant didesniam temperatūrų skirtumui. Energiją dabar galima gauti iš šio entalpijos skirtumo.
Rasos taškasyra oro drėgmės temperatūrayra 100% ir drėgmė garų pavidalu iš oro pradeda kondensuotis vandens lašų pavidalu, tai yra, iškrenta rasa, kaip ryte nuo rūko ant žolės, kai šiltas rūkas susiduria su šaltu oru.
Išradėjas sukūrė šilumos ir masės mainuskurie yra susipynę išskaidytų sausų ir dirbtinai sudrėkintų kanalų, kuriuose judami nesuderinami oro srautai. Įrenginyje dėl entalpijos skirtumo susidaro pastovus dirbtinis vėjas, galintis atlikti tam tikrą darbą. Įrenginiai, naudojantys „M“ ciklą, gali būti naudojami šalto, šilumos, energijos, gėlo vandens, šilumos ir energijos gavybos bei iš esmės naujų variklių ir turbinų gamyboje. Daugiau kaip 30 M ciklo taikomųjų programų turi konceptualias technologijas, tarptautinius patentus, bandymus ir prototipus.
Entopija— šiluminė funkcija, šilumos kiekis arbaSistemos termodinaminis potencialas, nulemtas vidinės energijos, slėgio ir tūrio. Elektros potencialų skirtumas sukuria srovę, o termodinamika – dujų ar skysčio judėjimą.
M ciklo inžineriniai sprendimai ir taikymaiįvairiose šalyse, įskaitant Angliją, Kanadą, Rusiją, JAV, Japoniją, saugo daugiau kaip 200 atitinkamų patentų. „Maisotsenko“ ciklo oro kondicionieriai yra 90% efektyvesni nei tradiciniai prietaisai, kuriuos patvirtina JAV Nacionalinės atsinaujinančios energijos šaltinių laboratorijos atliktas tyrimas. Energijos, gautos per M ciklą, pagal JAV Energetikos departamento duomenis, yra aštuonių iki dešimties kartų pigesnės nei iš kitų šaltinių.
Ilgas kelias į pripažinimą
Nuo 1992 m., Po emigracijos į JAV, Valerijus„Maisotsenko“ dalyvavo įgyvendinant savo įvykius. Išradėjas dešimt metų ieškojo investuotojų, kurie nebijo investuoti į idėją, kad iš pirmo žvilgsnio prieštaravo visuotinai pripažintiems fizikos ir termodinamikos įstatymams.
Surinkęs eksperimentinį modelį iš laužo medžiagų,dirbdamas nauju principu be kompresoriaus ir freono šaltnešio Maisocenko tai pademonstravo verslininkams. Paprastos išvaizdos prietaisas: kartoninė dėžutė, užpildyta išgaruojančios medžiagos plokštėmis su plastikiniais lakštais. Ventiliatorius stumia orą per įleidimo angą, drėgmės prisotintas oras pašalinamas iš išleidimo angos, o vartotojui tiekiamas vėsus, sausas oras, praėjęs per M ciklą esant „rasos taško“ temperatūrai. Dabar šilumokaičio prototipas su trečios kartos M ciklo technologijomis, kai jis demonstruojamas, aušina orą nuo 160 °F (71 oC) iki 55 °F (13 oC), tai yra, aušinimas viršija 100 laipsnių pagal Farenheitą arba 58 Celsijaus. Jame nenaudojami šaltnešiai, chemikalai, judančios dalys ir beveik nenaudojama elektros energijos iš tinklo.
Nustebino ir įkvėpė idėjos, trysbrolis ūkininkas nusprendė tapti M ciklo technologijų investuotojais. Jie pardavė savo ūkį ir investavo 15 milijonų dolerių į klimato kontrolės įrangos projektavimo ir gamybos bendrovę Coolerado Co., kurioje Maisotsenko buvo pagrindinis tyrinėtojas ir kūrėjas. Jie turėjo universitetinį techninį išsilavinimą ir gerai išmanė termodinamiką. Broliai netgi tapo Maisotsenko patentų ir leidinių bendraautoriais, taip pat vadovavo verslui ir pritraukė investuotojų. Maisotsenko su jais susipažino technologijų parodoje.
„Coolerado“ oro kondicionieriai antroje kartos M ciklo technologijoje įrodė savo pranašumus, palyginti su kitais aušinimo įrenginiais:
- ekologiškumas: vėsinimui ir valymui naudojamas tik šviežias gaivus oras, vanduo naudojamas kaip šaltnešis, nėra freono;
- ekonomika: energijos suvartojimas yra 8–10 kartų mažesnis;
- darbingumas: reikalingas tik ventiliatorius, nėra kompresoriaus, nereikia naudoti medžiagų, kurios gali atlaikyti aukštą slėgį ir vakuumą.
2004 m. Maysotsenko oro kondicionieriai buvoapdovanotas prestižiniu tarptautiniu Research & Plėtra kaip proveržis žemos temperatūros technologijų ir oro kondicionavimo srityje. 2006 m. Coolerado Cooler buvo apdovanotas aukščiausiu apdovanojimu kasmetiniame „Parade of Homes“ konkurse „The Built Green Colorado Award of Excellence“ už energijos vartojimo efektyvumą.
JAV Energetikos departamentas po bandymonustatė, kad „Coolerado“ oro kondicionierių energijos vartojimo efektyvumas yra penkis kartus didesnis, o energijos suvartojimas yra iki dešimties kartų mažesnis nei panašių tradicinių oro aušintuvų. Šiuo metu Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija rekomenduoja plačiai naudoti oro kondicionierius, naudojančius Mysotsenko ciklo technologiją.
Didžiausia termodinamikos autoritetasDr Myron Tribebus, kalbėdamas apie naująją Valeriją Maisotsenko, pažymėjo, kad kai žmonės mato M ciklo darbą, jie smarkiai keičia savo nuomonę, kritikams apsikeitę gynėjais. Tačiau M ciklo įgyvendinimas vis dar susiduria su opozicija Amerikoje ir visame pasaulyje. Atsinaujinančių gamtinių energijos išteklių naudojimas yra naudingas technologinių įrenginių vartotojams, tačiau sustiprina senų modelių gamintojų ir iškastinio kuro konkurenciją. Todėl tradicinių automobilių, dujų ir naftos kompanijų atstovai nėra suinteresuoti skatinti ir diegti energiją taupančias ir efektyviau naudojančias „Maisotsenko“ technologijas.
Myron tribibus– Amerikos organizacijų teoretikas.1974–1986 m. dirbo Masačusetso technologijos instituto Pažangių inžinerinių tyrimų centro direktoriumi. Jis buvo gerai žinomas Bajeso metodų ir Edwardso Demingo darbų populiarinimo šalininkas ir sukūrė terminą „termoekonomika“.
Šalyse, kurios neturi savo naftos -Australijoje, Indijoje, Kinijoje, Japonijoje, Europos šalyse nėra akivaizdaus pasipriešinimo naujų technologijų diegimui. Čia perkami patentai prietaisų gamybai su M ciklo technologija. Premija pirkėjams yra unikali tokio tipo aušinimo sistemų savybė: padidėjęs veikimo efektyvumas, kai aplinkos temperatūra pakyla „kuo karštesnė, tuo geriau“. Įprasti kompresiniai oro kondicionieriai karštame klimate sumažina jų efektyvumą.
Šilumos siurblio veikimo principas
Šilumos siurblio pagrindas - šilumos ir masės perdavimas,TMO įrenginys, sudarytas iš dviejų tipų ląstelių, per kurias teka sausas ir drėgnas oras. Sausas vėsus oras leidžia atvėsti ir kondensuoti drėgmę nuo drėgno iki šilto. Kai drėgmė kondensuoja visą šilumą, kuris buvo išgarintas, ir pakanka patalpų šildymui arba naudojimui darbui ir energijai. Kondensatas, susidarantis aparato veikimo metu, teka žemyn ir vėl patenka į drėgnus kanalus. Atmosferos oras cirkuliuoja sausose vietose.
Temperatūros skirtumas tarp atmosferos ir kondensato yraenergijos šaltinis, kuris leidžia reguliuoti kambario temperatūrą: vasarą - atvėsti, žiemą - įkaitinti. Be oro kondicionierių, M ciklo technologija naudojama gėlinimui, varikliams, turbinoms ir šilumos varikliams. Įrenginio naudojimo nauda yra akivaizdi - paprasta, pigi, nereikalauja energijos ir specialių medžiagų, o ne teršia planetos aplinką.
„Remiantis M ciklu, unikalusšilumos siurbliai, kuriuos galima naudoti gyvenamuosiuose ir pramoniniuose pastatuose. Prietaisas atlieka dvi funkcijas: šildo orą žiemą ir vasarą. Abu procesai atliekami sauso oro ir vandens sąveika ir šilumos išsiskyrimu kondensacijos metu. Vienas iš tokių kondicionierių sunaudoja dešimt kartų mažiau energijos nei įprasta, todėl reikia tik trečdalio šilumos, skiriamos normaliam šildymui, - sako Valerijus Maisotsenko.
Šilumos siurblys sujungia šildymo funkcijasaušinimas, šilumos atgavimas ir oro drėkinimas, po jo įrengimo, nereikia mokėti didelių sumų šildymui ir elektros energijai. Jo darbui reikia minimalios elektros ir šilumos. Vienas iš pagrindinių papildomų prietaiso privalumų yra dulkių filtravimas, švaraus, natūralaus ir sveiko patalpų oro išsaugojimas. Dėl kompresorių nebuvimo - minimalus triukšmas. Gigacalorie šilumos siurblio kaina yra apie 6 JAV dolerius, ty dešimt kartų mažiau nei dabartiniai miesto šildymo tarifai. Šią sumą pakanka trijų kambarių butui šildyti per mėnesį. M-šilumos siurblio įsigijimo išlaidos atsipirks per metus, o ateityje bus sutaupyta iki 80 proc.
Grįžimas
Valerijus Maisotsenko nori grįžtiišradimai namuose - Rusijoje ir Ukrainoje. Sukurta tarptautinė grupė, skatinanti aplinką tausojančias M ciklo technologijas, kuriose yra daugiau nei 50 panašių žmonių. Atstovas Rusijoje - Žaliųjų pastatų tarybos (RuGBC), Aleksejus Polyakovo, įkūrėjas; Ukrainoje - Ukrainos mokslų akademijos Techninės terminės fizikos instituto katedros vedėjas, NASU akademikas Artemas Khalatovas.
Khalatovas entuziastingai kalbėjo apie išradimąmokslininkas: „Valerijus Maisotsenko įnešė didelį indėlį į termodinamiką, atradęs termodinaminį ciklą ir šiuo pagrindu sukurdamas rekordinio efektyvumo ir efektyvumo techninius prietaisus. Technologinis proveržis jau pasiektas naudojant M ciklą. kuriant oro kondicionierius ir pagrindinį «proveržio» šiluminės energetikos, variklių gamybos, energijos taupymo, chemijos technologijų srityse.
Pirmenybė teikiama kombinuotų (arba. \ Thibridiniai įrenginiai, naudojant pagrindinį procesą kaip „M“ ciklo principą, o tradiciniai - kaip papildomi. Pavyzdžiui, „NASU“ techninio termofizikos institute Kijeve buvo sukurtas itin efektyvus šilumos siurblys, jungiantis M-ciklą su įprastu mažos galios šilumos siurbliu. Jame už kiekvieną suvartotą elektros energiją sukuriama iki 10 kW šilumos, kuri yra dvigubai didesnė už tokio tipo įrenginių energijos vartojimo efektyvumą.
Skaičiavimai rodo, kad dėl aukštų tarifųšilumos energijos įrenginiai arba kambario pakartotiniai įrenginiai su itin efektyviais šilumos siurbliais per metus atsiperka. Aukšto efektyvumo šilumos siurblių įrengimas karšto vandens šildymui ar šildymui viešuosiuose pastatuose ir individualiuose namuose gali žymiai sumažinti patalpų priežiūros išlaidas.
M ciklo naudojimas energijai
Dabar iš atmosferos išskiriama šilumašildomoms išmetamosioms dujoms (70%) ir variklių automobiliams ir turbinoms (30%). Be to, energijos vartojimas varikliuose ir buitinės bei pramoninės šilumos atgavimas (grąžinimas, pakartotinis naudojimas) atliekami naudojant mažai efektyvumo mechaninius įrenginius, veikiančius pasenusius ir net klaidingus Carnot ciklo principus.
„Lawrence Livermore“ nacionalinė laboratorija įvertina:
- visa pasaulyje suvartojama energija per 2/3 paverčia atliekų šilumą ir tik trečdalis yra naudojama naudingam darbui;
- pagrindiniai teršalai yra žemos kokybės šiluma, turinti žemą temperatūrą ar energiją;
- šilumos atgavimas - dalinis atliekų energijos grąžinimas gamybos procese, gali žymiai sumažinti nuostolius.
Šilumokaičio įrenginys HAR - rekuperatoriusdrėgnas oras, pagrįstas trečiosios kartos M ciklo technologija. Naudojant alternatyvius natūralaus aušinimo metodus, prietaisas leidžia grąžinti iki 98% žemos kokybės šilumos energijos į sistemą. Aukštą atkūrimo proceso efektyvumą dokumentuoja HAR bandymai, atlikti 2015 m. Dujų technologijų institute (Čikaga, JAV). Eksperimentai parodė, kad M ciklas leidžia panaudoti 92–97% efektyvumą net ir mažai išmetamųjų dujų temperatūrai (iki 50 ° C) šalinti. Nepriklausomi mokslininkai nustatė, kad naudojant „Maisotsenko“ ciklą esant sumažintam slėgiui ir naudojant saulės (arba šilumos atgavimo) šilumą, procesas dar labiau padidėja.
Pirmas dalykas, kurį po Valerio Maisotsenko pamatėpriverstinė emigracija į Jungtines Amerikos Valstijas, buvo jo išradimas „American Time“ žurnalo viršelyje: termoelektrinio oro kondicionieriaus, kuro ir energijos komplekto nuotrauka sulaužyto T-72 bako kabinoje Irako invazijos į Kuveitą metu. Dabar Maisotsenko svajoja apie savo naujų taikių išradimų nuotrauką Rusijos žurnalo viršelyje.
"Be oro kondicionavimo, dabar komanda Maisotsenkokuriami šilumos siurbliai, ruošiami prototipai, skirti vandeniui iš oro išgauti, SSAL buvo išbandytas vandens gėlinimas, atliktas patikimas vandens aušinimo ir šilumos atgavimo tyrimas, didžiausios perspektyvos buvo patvirtintos nepriklausomuose tyrimuose naujojoje variklių ir turbinų koncepcijoje bei alternatyvios energijos gavimo. Įgyvendinimo laikotarpis dalyvaujant investuotojui ir pramonės partneriui (šiame sąraše) yra nuo dvejų iki dešimties metų “, - sako Aleksejus Polakovas, Rusijos ciklo atstovas Rusijoje.