M-cikls jeb Maisotsenko termodinamiskais cikls (Maisotsenko cikls, M-Cycle - “High-tech”) ir izmantošanas metode
Cilvēks, kas negaida no dabas
Mūsdienu pasaulē, kur ekoloģiskiJautājums ir, jums ir būtiski jāsamazina enerģijas un degvielas patēriņš. Valērijs Maisotsenko veica savu attīstību, lai samazinātu negatīvo ietekmi uz vidi, samazinot emisijas. Pat Padomju Savienībā profesors pārspēja valsts institūciju sliekšņus, mēģinot ieviest savu atklājumu ražošanā. Visur saņēma negatīvu atbildi. Viņa ideja par enerģijas iegūšanu no gaisa šķita laikmetīgam zinātnieku aprindām: apgalvojums, ka no aukstuma var iegūt siltumu, izraisīja sašutuma vētru.
Valērijs Maisotsenko- zinātnieks-praktiķis, atzīts starptautisksautoritāte termodinamikas jomā. Inženieris-izgudrotājs 1963. gadā absolvējis Odesas Saldēšanas rūpniecības tehnoloģisko institūtu. 1970. gadā viņš aizstāvēja disertāciju tehnoloģiju jomā un ieguva doktora grādu ķīmijas zinātnēs. 1988. gadā pēc disertācijas aizstāvēšanas Maskavas Būvniecības institūtā viņš kļuva par tehnisko zinātņu doktoru un profesoru. Odesas Aukstumaģentu akadēmijā Ukrainā viņš vadīja komerciālus pētījumus par videi draudzīgu tehnoloģiju attīstību, ir akadēmijas goda profesors. PSRS viņš tika atzīts par vienu no 11 labākajiem izgudrotājiem: viņam ir vairāk nekā 400 padomju, Krievijas un starptautisko patentu. Ūdens atsāļošanas tehnoloģijās Maisotsenko ir pirmā padomju patenta īpašnieks, kuram bija globāla starptautiskā aizsardzība.
Gandrīz pirms 50 gadiem Valērijs Maisotsenko pierādījaka, pārkāpjot termodinamikas likumus, ir iespējams ievērojami paplašināt dzesēšanas robežas, pamatojoties uz ūdens iztvaikošanas procesu. Jaunā pieeja ļāva atdzesēt šķidrumu vai gāzi ārējā gaisa “rasas punkta” temperatūrā ar minimālu enerģijas patēriņu vienā ierīcē. Autora praktiskā attīstība ir atklājusi pielietojumu militārajā industrijā, bet PSRS oficiālā zinātne atteicās atzīt jauno principu, salīdzinot to ar iespējamību ar pastāvīgu kustības aparātu: „Tas nevar būt. Tas ir pret termodinamikas likumiem. ”
„Piedāvājot izmantot savus izgudrojumus par labues uzrakstīju vēstuli Mihailam Gorbačovam. Atbilde tika saņemta, kurā teikts, ka mani nodomi bija nereāli, priekšlikumi netika apspriesti. Ieteicams netraucēt nevienam ar nezinātniskām idejām. Rāmis uz sienas, šī vēstule karājas blakus citām ASV amatpersonu atbildēm un tagad iedvesmo mani jauniem izgudrojumiem un projektiem, ”saka Valērijs Maisotsenko.
1992. gadā Valērijs atstāja savu ģimenivispirms strādājot Singapūrā un pēc tam Amerikas Savienotajās Valstīs, kur viņš pašlaik dzīvo un joprojām aktīvi strādā Denveras pilsētā Kolorādo. XXI gadsimta mijā kopā ar partneriem viņš izveidoja divus uzņēmumus - Coolerado Co un Idalex. Viņš izgudroja siltuma un masas apmaiņas iekārtas Coolerado TMX un HAR, izstrādāja ražotus gaisa kondicionierus, kas darbojas uz ūdens un atdzesē gaisu līdz „rasas punkta” temperatūrai. Tagad tehnoloģiju un biznesa īpašnieks ir Seeley International, kura galvenā mītne atrodas Austrālijā. Pirms četriem gadiem viņi nopirka amerikāņu kompāniju, kas ražoja jaunus gaisa kondicionētājus M ciklam, Coolerado. Un pirms tam, tiklīdz padomju patenti beidzās, viņi sāka ražot Klimata vedņa gaisa kondicionētājus - šī ir pirmā paaudze, kas vēl ir padomju.
Rūpnīcas tiek būvētas Indijā, Malaizijā un Filipīnāsklimata kontroles iekārtu ražošanai. Honkongā Maisotsenko zinātniskajā vadībā tika izveidota zinātniskā laboratorija, lai izstrādātu sistēmas ūdens atsāļošanai, pamatojoties uz M ciklu, gaisa kondicionēšanu mitrā klimatā, fundamentāli jaunu dzinēju radīšanu un alternatīvās enerģijas ražošanu.
Tagad ASV ir izveidojusi savu ģimeniMaisotsenko uzņēmums M-Cycle Corporation, kuram pieder visi viņa pašreizējie patenti. Visos iepriekšējos uzņēmumos štatos Valērijs Maisotsenko bija dibinātājs, partneris, darbinieks, bet ne īpašnieks.
„1992. gadā es biju spiests pamest valsti unturpināja savu zinātnisko darbību Amerikas Savienotajās Valstīs, kur viņš saņēma pozitīvu atbildi uz viņa darbu. Vairāki uzņēmumi ir sākuši ražot ekonomiskus un videi draudzīgus gaisa kondicionierus, ”atzīst Valērijs Maisotsenko.
Vadīts vējš Maisotsenko
Kā teica Nikola Tesla, šī attīstībacilvēce ir strauji virzījusies uz priekšu, mums jāiemācās iegūt enerģiju no vides. Valērijs Maisotsenko atrada veidu, kā iegūt enerģiju no gaisa, izmantojot dabiskus, videi draudzīgus gaisa mitrināšanas, iztvaikošanas un ūdens kondensācijas procesus.
Mysotsenko termodinamiskais cikls ir balstīts uzzināmu fizisko likumu darbība. Telpa, kurā veidojas mitrs atdzesēts gaiss, ir zems spiediena laukums. Silts sauss gaiss atrodas augsta spiediena zonā. Gaiss vienmēr pārvietojas no augsta spiediena uz zemu spiedienu. Kamēr gaisa slāņi atšķiras temperatūrā, mitrumā, spiedienā, ir vērsts vējš. Jo lielāks ir trieciens, jo lielāka atšķirība starp sākotnējiem parametriem.
Iepriekš tika uzskatīts, ka iespējamā atšķirībaatmosfēras gaiss ir pārāk mazs, lai to izmantotu praktiski, un to ierobežo psihometriskā temperatūras starpība, kas reģistrēta konkrētā kosmosa punktā gan sausos, gan slapjos termometros. Zemas termometra rādījumi ir saistīti ar to, ka iztvaikošanas laikā ūdens iztvaiko siltumu, izraisot dzesēšanas efektu.
Psihometriskā temperatūras starpība- atšķirība starp sausu un mitru gaisu,ko mēra, izmantojot tā sauktos sausos un mitros (slapjos) termometrus. Ja termometru ietīsit mitrā drānā, temperatūra pazemināsies. Vannas istabā dušas aizkars novirzās pret karstu, mitru gaisu, kurā ir mazāks spiediens (un augstāks mitrums un temperatūra) nekā auksts, sauss gaiss.
Maisotsenko varētu mainīt lasīšanas robežumitrs termometrs, pirmo reizi pasaulē sasniedzot "rasas punktu", ievērojami palielinot potenciālo atšķirību. Tā rezultātā kļuva iespējams efektīvi pārveidot vienu enerģijas veidu citā.
Viss, kas saistīts ar sausu un mitru gaisu,temperatūras un spiediena atšķirības, Valērijs Maisotsenko savā aparātā radīja mākslīgi. Dabā gaiss ir vēss, kad līst lietus; rasa nokrīt, kad mitrs gaiss atdziest. M ciklā to visu dara pats cilvēks Maisotsenko ierīcēs sakarā ar spēcīgu ūdens iztvaikošanu un gaisa mitrināšanu, kas notiek intensīvi un ar lielāku temperatūras starpību. Tagad enerģiju var iegūt no šīs entalpijas atšķirības.
Rasas punktsir temperatūra, kurā gaisa mitrumsir 100% un mitrums tvaiku veidā no gaisa sāk kondensēties ūdens pilienu veidā, tas ir, nokrīt rasa, kā no rīta no miglas uz zāles, kad silta migla saduras ar aukstu gaisu.
Izgudrotājs izveidoja siltuma un masas apmaiņukas šķērso sadalītie sausie un mākslīgi mitrinātie kanāli, kur kustas nesaderīgas gaisa plūsmas. Instalācijā sakarā ar atšķirību entalpijā veidojas pastāvīgs mākslīgais vējš, kas spēj veikt noteiktu darbu. Ierīces, kas izmanto M-ciklu, var izmantot aukstuma, siltuma, enerģijas, saldūdens, siltuma un enerģijas reģenerācijas un fundamentāli jaunu dzinēju un turbīnu ražošanā. Vairāk nekā 30 M ciklu lietojumprogrammām ir konceptuālas tehnoloģijas, starptautiskie patenti, testēšana un prototipi.
Enalpija— termiskā funkcija, siltuma saturs vaiSistēmas termodinamiskais potenciāls, ko nosaka iekšējā enerģija, spiediens un tilpums. Potenciāla starpība elektrībā rada strāvu, un termodinamikā tā rada gāzes vai šķidruma kustību.
M cikla inženiertehniskie risinājumi un pielietojumidažādas valstis, ieskaitot Angliju, Kanādu, Krieviju, ASV, Japānu, aizsargā vairāk nekā 200 attiecīgie patenti. Gaisa kondicionētāji, kas izmanto Maisotsenko ciklu, ir par 90% efektīvāki nekā tradicionālās ierīces, ko apstiprina ASV Nacionālā atjaunojamās enerģijas avotu laboratorijas pētījums. Enerģija, kas iegūta, izmantojot M ciklu, saskaņā ar ASV Enerģētikas departamentu, ir astoņas līdz desmit reizes lētāk nekā no citiem avotiem.
Garš ceļš uz atzīšanu
Kopš 1992. gada pēc emigrācijas uz ASV ValērijsMaisotsenko bija iesaistīts viņa notikumu īstenošanā. Izgudrotājam bija vajadzīgi desmit gadi, lai atrastu ieguldītājus, kuri nebaidījās ieguldīt idejā, kas pēc pirmā acu uzmetiena ir pretrunā vispārpieņemtajiem fizikas un termodinamikas likumiem.
Samontējot eksperimentālu modeli no metāllūžņu materiāliem,strādājot pēc jauna principa bez kompresora un freona aukstumaģenta, Maisocenko to demonstrēja uzņēmējiem. Vienkārša izskata ierīce: kartona kaste, kas piepildīta ar iztvaikojoša materiāla plāksnēm ar plastmasas loksnēm. Ventilators izspiež gaisu caur ieplūdi, ar mitrumu piesātinātais gaiss tiek izvadīts no izplūdes atveres, un patērētājam tiek piegādāts vēss, sauss gaiss, kas ir izgājis cauri M ciklam “rasas punkta” temperatūrā. Tagad siltummaiņa prototips ar trešās paaudzes M cikla tehnoloģijām, kad tas tiek demonstrēts, atdzesē gaisu no 160 °F (71 oC) līdz 55 °F (13 oC), tas ir, dzesēšana pārsniedz 100 grādus pēc Fārenheita vai 58 pēc Celsija. Tas neizmanto aukstumnesējus, ķīmiskas vielas, kustīgas daļas un praktiski nepatērē elektroenerģiju no tīkla.
Pārsteigts un idejas iedvesmots, trīsbrālis-fermers nolēma kļūt par investoru M cikla tehnoloģijās. Viņi pārdeva savu fermu un ieguldīja 15 miljonus USD klimata kontroles iekārtu projektēšanas un ražošanas uzņēmumā Coolerado Co., kur Maisotsenko bija galvenais pētnieks un izstrādātājs. Viņiem bija universitātes tehniskā izglītība un viņi labi pārzina termodinamiku. Brāļi pat kļuva par Maisotsenko patentu un publikāciju līdzautoriem, viņi arī vadīja biznesu un piesaistīja investorus. Maisotsenko viņus satika tehnoloģiju izstādē.
Coolerado gaisa kondicionētāji uz otrās paaudzes M cikla tehnoloģijām ir pierādījuši savas priekšrocības salīdzinājumā ar citām dzesēšanas ierīcēm:
- videi draudzīga: dzesēšanai un tīrīšanai tiek izmantots tikai svaigs svaigs gaiss, kā aukstumaģenti izmanto ūdeni, freons nav klāt;
- ekonomika: enerģijas patēriņš ir 8 līdz 10 reizes mazāks;
- praktiskums: nepieciešams tikai ventilators, nav kompresora, nav nepieciešams izmantot materiālus, kas spēj izturēt augstu spiedienu un vakuumu.
2004. gadā Maysotsenko gaisa kondicionieri bijaieguva prestižo starptautisko balvu no Research & Attīstība kā izrāviens zemas temperatūras tehnoloģiju un gaisa kondicionēšanas jomā. 2006. gadā Coolerado Cooler tika apbalvots ar augstāko godu ikgadējā māju parādes konkursā The Built Green Colorado Award of Excellence par tā energoefektivitāti.
ASV Enerģētikas departaments pēc pārbaudeskonstatēja, ka gaisa kondicionieru Coolerado energoefektivitāte ir piecas reizes lielāka, un enerģijas patēriņš ir līdz pat desmit reizēm mazāks nekā līdzīgu tradicionālo gaisa dzesētāju. Šobrīd Valsts atjaunojamās enerģijas laboratorija plaši izmanto gaisa kondicionētājus, kas izmanto Mysotsenko cikla tehnoloģiju.
Lielākā termodinamikas autoritāteDr Myron Tribebus, runājot par jauno tehnoloģiju Valēriju Maisotsenko, atzīmēja, ka tad, kad cilvēki redzēja M cikla darbu, viņi krasi mainīja savu viedokli, pārvēršoties no kritiķiem uz aizstāvjiem. Tomēr M cikla īstenošana joprojām saskaras ar opozīciju Amerikā un visā pasaulē. Atjaunojamo dabas resursu izmantošana ir labvēlīga tehnoloģisko ierīču patērētājiem, bet tā pastiprina konkurenci starp veco modeļu un fosilā kurināmā ražotājiem. Tāpēc tradicionālo automobiļu, gāzes un naftas uzņēmumu pārstāvji nav ieinteresēti veicināt un ieviest energoefektīvākas un resursu ziņā efektīvākas Maisotsenko tehnoloģijas.
Myron tribibus- amerikāņu organizāciju teorētiķis.No 1974. līdz 1986. gadam viņš strādāja par Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta Uzlaboto inženiertehnisko pētījumu centra direktoru. Viņš bija plaši pazīstams Beijesa metožu un Edvarda Deminga darbu popularizēšanas atbalstītājs un radīja terminu "termoekonomika".
Valstīs, kurām nav savas naftas -Austrālijā, Indijā, Ķīnā, Japānā, Eiropas valstīs nav acīmredzamas pretestības jaunu tehnoloģiju ieviešanai. Šeit tiek iegādāti patenti ierīču ražošanai ar M-cycle tehnoloģiju. Pircēju bonuss ir šāda veida dzesēšanas sistēmu unikālā īpašība: paaugstināta darbības efektivitāte, kad apkārtējās vides temperatūra paaugstinās, “jo karstāks, jo labāk”. Parastie kompresijas gaisa kondicionieri karstā klimatā samazina to efektivitāti.
Siltumsūkņa darbības princips
Siltumsūkņa pamats - siltuma un masas pārnesums,TMO ierīce, kas sastāv no divu veidu šūnām, caur kurām šķērso sausu un mitru gaisu. Sausais vēsais gaiss ļauj atdzist un kondensēt mitrumu no mitruma līdz siltajam. Ja mitruma kondensācija rada visu tvaiku, kas iztērēta iztvaicēšanai, un pietiek ar telpas apsildi vai izmantošanu darbam un enerģijai. Kondensāts, kas veidojas iekārtas darbības laikā, ieplūst un atgriežas mitros kanālos. Atmosfēras gaiss cirkulē sausās vietās.
Temperatūras starpība starp atmosfēru un kondensātu irenerģijas avots, kas ļauj pielāgot temperatūru telpā: vasarā - atdzist, ziemā - uz karstumu. Papildus gaisa kondicionieriem M-cikla tehnoloģija tiek izmantota atsāļošanai dzinējos, turbīnās un siltuma dzinējos. Ieguvums no instalācijas izmantošanas ir acīmredzams - vienkāršs, lēts, neprasa enerģiju un īpašus materiālus un nepiesārņo planētas vidi.
"Pamatojoties uz M ciklu, unikālssiltumsūkņi, kurus var izmantot dzīvojamās un rūpnieciskās ēkās. Ierīce veic divas funkcijas: silda gaisu ziemā un dzesēšanu vasarā. Abus procesus veic sausa gaisa un ūdens mijiedarbība un siltuma izdalīšanās kondensācijas laikā. Viens šāds kondicionieris patērē desmit reizes mazāk enerģijas nekā parasti un prasa tikai vienu trešdaļu no parastās apkures siltuma, ”saka Valērijs Maisotsenko.
Siltumsūknis apvieno apsildes funkcijas undzesēšana, siltuma atgūšana un gaisa mitrināšana pēc uzstādīšanas vairs nav jāmaksā par milzīgām summām apkurei un elektrībai. Viņa darbam nepieciešams minimāls elektroenerģijas un siltuma daudzums. Viena no galvenajām papildu priekšrocībām ir putekļu filtrēšana, tīra, dabiska un veselīga iekštelpu gaisa saglabāšana. Kompresoru trūkuma dēļ - minimāls troksnis. Gigacalorie siltumsūkņa izmaksas ir apmēram $ 6, kas ir desmit reizes mazāks nekā pašreizējie pilsētas siltumenerģijas tarifi. Šī summa ir pietiekama, lai vienu mēnesi apsildītu trīsistabu dzīvokli. M-siltumsūkņa iegādes izmaksas atmaksāsies gadā, kas nākotnē ietaupīs līdz 80%, samaksājot par komunālo dzīvokli.
Atgriešanās
Valērijs Maisotsenko vēlas atgrieztiesizgudrojumi mājās - Krievijā un Ukrainā. Ir izveidota starptautiska grupa videi draudzīgu M-cikla tehnoloģiju popularizēšanai, kas ietver vairāk nekā 50 līdzīgi domājošus cilvēkus. Pārstāvis Krievijā - Zaļās celtniecības padomes (RuGBC) līdzdibinātājs Aleksejs Polakovs; Ukrainā - Ukrainas Zinātņu akadēmijas Tehniskās termiskās fizikas institūta nodaļas vadītājs, NASU akadēmiķis Artems Khalatovs.
Halatovs ar entuziasmu runāja par izgudrojumuzinātnieks: “Valērijs Maisotsenko sniedza lielu ieguldījumu termodinamikā, atklājot termodinamisko ciklu un uz tā pamata izveidojot tehniskas ierīces ar rekordlieliem efektivitātes un efektivitātes līmeņiem. Izmantojot M ciklu, jau ir panākts tehnoloģisks sasniegums. gaisa kondicionieru izveidē un pamatu «izrāvienam» siltumenerģijā, dzinēju būvē, enerģijas taupīšanā, ķīmiskajā tehnoloģijā.”
Prioritāte ir kombinētas (vai. \ Thibrīdierīces, kas kā galveno procesu izmanto M cikla principu, un tradicionālās kā papildu. Piemēram, NASU Tehniskās termofizikas institūtā Kijevā tika iegūts ļoti efektīvs siltumsūknis, savienojot M ciklu ar parasto mazjaudas siltumsūkni. Tajā katram patērētajam elektroenerģijas kilovatam tiek radīts līdz 10 kW siltums, kas ir divreiz lielāks par šāda veida iekārtu energoefektivitāti.
Aprēķini rāda, ka augsto tarifu dēļsiltuma enerģijas iekārtas vai telpas pārkārtošana ar super efektīviem siltumsūkņiem atmaksājas gada laikā. Supereefektīvu siltumsūkņu uzstādīšana karstā ūdens sildīšanai vai apkurei sabiedriskajās ēkās un privātmājās var ievērojami samazināt telpu uzturēšanas izmaksas.
M cikla izmantošana enerģijai
Tagad siltums tiek emitēts atmosfērā nokarsētas izplūdes gāzes (70%) un automobiļu un turbīnu dzinēju korpusi (30%). Turklāt enerģijas patēriņu dzinējos un sadzīves un rūpnieciskā siltuma atgūšanu (atgriešanu, atkārtotu izmantošanu) veic mehāniskas ierīces ar zemu efektivitāti, kas darbojas uz novecojušiem un pat kļūdainiem Carnot cikla principiem.
Lawrence Livermore National Laboratory aprēķini:
- visa enerģija, ko patērē pasaulē 2/3, pārvēršas par siltumu un tikai trešdaļa tiek izmantota lietderīgam darbam;
- galvenās emisijas ir zemas kvalitātes siltums, kam ir zema temperatūra vai enerģija;
- siltuma atgūšana - daļēja atkritumu enerģijas atgūšana ražošanas procesā, var ievērojami samazināt zaudējumus.
Siltummaiņa vienība HAR - rekuperatorsmitrināts gaiss, kas balstīts uz trešās paaudzes M cikla tehnoloģiju. Izmantojot alternatīvas dabiskās dzesēšanas metodes, ierīce ļauj atgriezt sistēmā līdz pat 98% zemas kvalitātes siltumenerģijas. Atgūšanas procesa augsto veiktspēju dokumentē HAR testēšana, ko veica 2015. gadā Gāzes tehnoloģiju institūtā (Čikāga, ASV). Eksperimenti ir parādījuši, ka M cikls ļauj ar 92–97% efektivitāti izmantot iznīcināšanai pat zemu izplūdes gāzu temperatūru (ne augstāku par 50 ° C). Neatkarīgie pētnieki ir noskaidrojuši, ka, izmantojot Maisotsenko ciklu zemā spiedienā un izmantojot saules (vai atkritumu siltuma reģenerāciju) siltumu, procesa efektivitāte vēl vairāk palielinās.
Pirmā lieta, ko redzēja Valērijs Maisotsenkopiespiedu emigrācija uz Amerikas Savienotajām Valstīm, bija viņa izgudrojums uz American Time žurnāla vāka: fotogrāfija no termoelektriska gaisa kondicioniera, degvielas un enerģijas kompleksa salauzta T-72 tvertnē, kas atrodas Irākas iebrukuma laikā Kuveitā. Tagad Maisotsenko sapņo par savu jauno miermīlīgo izgudrojumu fotogrāfiju uz Krievijas tehnoloģiju žurnāla vāka.
"Papildus gaisa kondicionēšanai, tagad komanda Maisotsenkotiek izstrādāti siltumsūkņi, tiek veikti prototipi, lai iegūtu ūdeni no gaisa, PSRS veikts ūdens atsāļošana, veikta ūdens dzesēšanas un siltuma atgūšanas autoritatīva pārbaude, lielākās perspektīvas apstiprināja neatkarīgie pētnieki jaunajā dzinēju un turbīnu koncepcijā un alternatīvās enerģijas iegūšanā. Īstenošanas periods ieguldītāja un industriālā partnera klātbūtnē (saskaņā ar šo sarakstu) ir no diviem līdz desmit gadiem, ”saka Aleksejs Polakovs, Krievijas M cikla pārstāvis.