O ciclo M, ou Ciclo Termodinâmico de Maisotsenko (M-Cycle) é uma forma de usar
Um homem que não espera favores da natureza
No mundo moderno, onde ecológicoA questão é que você precisa reduzir drasticamente seu consumo de energia e combustível. Valery Maisotsenko fez seus desenvolvimentos para reduzir o impacto negativo no meio ambiente através da redução de emissões. Mesmo na União Soviética, o professor superou os limiares das instituições do Estado com tentativas de introduzir sua descoberta na produção. Everywhere recebeu uma resposta negativa. Sua ideia de extrair energia do ar parecia louca para a comunidade científica da época: a afirmação de que o calor podia ser extraído do frio provocava uma tempestade de indignação.
Valery Maisotsenko- cientista-praticante, reconhecido internacionalmenteautoridade no campo da termodinâmica. O engenheiro-inventor formou-se no Instituto Tecnológico da Indústria de Refrigeração de Odessa em 1963. Em 1970 defendeu sua dissertação na área de tecnologia e obteve o doutorado em ciências químicas. Em 1988, após defender sua dissertação no Instituto de Engenharia Civil de Moscou, tornou-se Doutor em Ciências Técnicas e professor. Na Academia de Refrigerantes de Odessa, na Ucrânia, liderou pesquisas comerciais sobre o desenvolvimento de tecnologias ecologicamente corretas e é professor honorário da academia. Na URSS foi reconhecido como um dos 11 melhores inventores: possui mais de 400 patentes soviéticas, russas e internacionais. Nas tecnologias de dessalinização de água, Maisotsenko é detentor da primeira patente soviética que teve proteção internacional global.
Quase 50 anos atrás, Valery Maisotsenko provouque, sem violar as leis da termodinâmica, é possível estender significativamente os limites de resfriamento, com base no processo de evaporação da água. A nova abordagem permitiu resfriar o líquido ou gás até a temperatura do “ponto de orvalho” do ar externo com consumo mínimo de energia em um único dispositivo. Desenvolvimentos práticos do autor encontraram aplicação na indústria militar, mas a ciência oficial na URSS se recusou a reconhecer o novo princípio, comparando-o em termos de viabilidade com uma máquina de movimento perpétuo: “Isso não pode ser. Isso é contra as leis da termodinâmica ”.
“Oferecendo-me para usar minhas invenções para o benefício depaíses, escrevi uma carta para Mikhail Gorbachev. A resposta veio, que dizia que minhas intenções eram irreais, as propostas não estavam sujeitas a discussão. Foi recomendado não perturbar ninguém com idéias não científicas. Emoldurada na parede, esta carta está ao lado de outras respostas de autoridades dos EUA e agora me inspira em novas invenções e projetos ”, diz Valery Maisotsenko.
Em 1992, Valery saiu com sua famíliatrabalhando primeiro em Cingapura, e depois nos Estados Unidos, onde ele reside atualmente e ainda está trabalhando ativamente na cidade de Denver, Colorado. Na virada do século XXI, juntamente com parceiros, criou duas empresas - Coolerado Co e Idalex. Ele inventou os dispositivos de transferência de calor e massa Coolerado TMX e HAR, desenvolveu condicionadores de ar fabricados que funcionam com água e resfriam o ar até uma temperatura de “ponto de orvalho”. Agora, a proprietária de tecnologia e negócios é a Seeley International, com sede na Austrália. Quatro anos atrás, eles compraram uma empresa americana que produzia novos condicionadores de ar no ciclo M, Coolerado. E antes disso, assim que as patentes soviéticas expiraram, eles começaram a produzir ar-condicionados Climate Wizard - esta é a primeira geração de tecnologias, ainda soviéticas.
Fábricas estão sendo construídas na Índia, Malásia e Filipinaspara a produção de equipamentos de controle climático. Em Hong Kong, sob a liderança científica de Maisotsenko, foi criado um laboratório científico para desenvolver sistemas de dessalinização de água baseados no ciclo M, ar condicionado em climas húmidos, criação de motores fundamentalmente novos e produção de energia alternativa.
Agora os EUA criaram sua própria famíliaA empresa de Maisotsenko, M-Cycle Corporation, que detém todas as suas patentes atuais. Em todas as empresas anteriores nos Estados Unidos, Valery Maisotsenko foi fundador, sócio, funcionário, mas não proprietário.
“Em 1992, fui forçado a deixar o país econtinuou suas atividades científicas nos Estados Unidos, onde recebeu uma resposta positiva ao seu trabalho. Várias empresas começaram a produzir aparelhos de ar-condicionado econômicos e ecologicamente corretos ”, admite Valery Maisotsenko.
Vento dirigido Maisotsenko
Como Nikola Tesla costumava dizer que o desenvolvimentoa humanidade avançou rapidamente, precisamos aprender a extrair energia do meio ambiente. Valery Maisotsenko encontrou uma maneira de extrair energia do ar através de processos naturais de humidificação do ar, evaporação e condensação da água.
O ciclo termodinâmico de Mysotsenko é baseado emação de leis físicas conhecidas. O espaço onde o ar resfriado úmido é formado é uma área de pressão reduzida. Ar seco e quente está na área de alta pressão. O ar sempre se move de alta pressão para baixa pressão. Enquanto as camadas de ar diferem em temperatura, umidade, pressão, há um vento direcionado. E quanto mais forte o golpe, maior a diferença entre os parâmetros originais.
Acreditava-se anteriormente que a diferença de potencialo ar atmosférico é muito pequeno para uso prático e é limitado pela diferença de temperatura psicrométrica registrada em um dado ponto no espaço por termômetros secos e úmidos. Leituras mais baixas de um termômetro úmido se devem ao fato de que a água evapora o calor durante a evaporação, causando um efeito de resfriamento.
Diferença de temperatura psicométrica- a diferença entre ar seco e úmido,que é medido usando os chamados termômetros secos e úmidos (úmidos). Se você enrolar um termômetro em um pano úmido, a temperatura cairá. No banheiro, a cortina do chuveiro desvia em direção ao ar quente e úmido que tem menos pressão (e maior umidade e temperatura) do que o ar frio e seco.
Maisotsenko poderia mudar o limite de leituratermômetro molhado, pela primeira vez no mundo atingindo o "ponto de orvalho", aumentando significativamente a diferença de potencial. Como resultado, tornou-se possível converter eficientemente um tipo de energia em outro.
Tudo relacionado ao ar seco e úmido,diferenças de temperatura e pressão, Valery Maisotsenko criou artificialmente em seu aparelho. Na natureza, o ar é fresco quando chove; o orvalho cai quando o ar úmido esfria. No ciclo M, tudo isso é feito pela própria pessoa nos aparelhos Maisotsenko devido à forte evaporação da água e à umidificação do ar, que ocorre de forma intensa e com maior diferença de temperatura. A energia agora pode ser obtida a partir desta diferença de entalpia.
Ponto de orvalhoé a temperatura na qual a umidade do aré 100% e a umidade em forma de vapor do ar começa a se condensar em forma de gotas d'água, ou seja, o orvalho cai, como pela manhã do nevoeiro na grama, quando o nevoeiro quente colide com o ar frio.
O inventor construiu uma troca de calor e massa, emque são entrelaçados por canais particionados secos e artificialmente umedecidos onde fluxos de ar imiscíveis se movem. Na instalação, devido à diferença de entalpia, forma-se um vento artificial constante, capaz de realizar um determinado trabalho. Dispositivos que usam o ciclo M podem ser usados na produção de frio, calor, energia, água doce, recuperação de calor e energia e em motores e turbinas fundamentalmente novos. Mais de 30 aplicações do ciclo M possuem tecnologias conceituais, patentes internacionais, testes e protótipos.
Entalpia— função térmica, teor de calor oupotencial termodinâmico de um sistema, determinado pela energia interna, pressão e volume. Uma diferença de potencial na eletricidade cria uma corrente e, na termodinâmica, cria o movimento de um gás ou líquido.
Soluções de engenharia e aplicações do ciclo M emdiferentes países, incluindo Inglaterra, Canadá, Rússia, EUA, Japão, estão protegidos por mais de 200 patentes relevantes. Os condicionadores de ar que usam o ciclo Maisotsenko são 90% mais eficientes que os dispositivos tradicionais, o que é confirmado pela pesquisa do NREL - Laboratório Nacional de Fontes de Energia Renovável dos Estados Unidos. A energia obtida através do ciclo M, segundo o Departamento de Energia dos EUA, é oito a dez vezes mais barata que em outras fontes.
Longo caminho para o reconhecimento
Desde 1992, após a emigração para os EUA, ValeryMaisotsenko estava envolvido na implementação de seus desenvolvimentos. O inventor levou dez anos para encontrar investidores que não tivessem medo de investir em uma ideia que, à primeira vista, contradisse as leis geralmente aceitas da física e da termodinâmica.
Tendo montado um modelo experimental a partir de materiais improvisados,trabalhando em um novo princípio sem compressor e refrigerante freon, Maisotsenko demonstrou-o aos empresários. Um dispositivo de aparência simples: uma caixa de papelão cheia de placas de material evaporativo com folhas plásticas. O ventilador força o ar através da entrada, o ar saturado de umidade é expelido pela saída e o consumidor recebe ar fresco e seco que passou pelo ciclo M a uma temperatura de “ponto de orvalho”. Agora, um protótipo de trocador de calor e massa com a terceira geração de tecnologias de ciclo M, quando demonstrado, resfria o ar de 160 °F (71 oC) a 55 °F (13 oC), ou seja, o resfriamento excedeu 100 graus Fahrenheit ou 58 Celsius. Não utiliza refrigerantes, produtos químicos, peças móveis e praticamente não consome eletricidade da rede.
Surpreendidos e inspirados pela ideia, trêsirmão-agricultor decidiu tornar-se investidor em tecnologias de ciclo M. Eles venderam sua fazenda e investiram US$ 15 milhões na Coolerado Co., uma empresa de design e fabricação de equipamentos de controle climático, onde Maisotsenko era o principal pesquisador e desenvolvedor. Eles tinham formação técnica universitária e eram bem versados em termodinâmica. Os irmãos até se tornaram coautores das patentes e publicações de Maisotsenko; também administraram o negócio e atraíram investidores. Maisotsenko os conheceu em uma exposição de tecnologia.
Condicionadores de ar Coolerado na segunda geração da tecnologia de ciclo M provaram suas vantagens em comparação com outros dispositivos de refrigeração:
- respeito ao meio ambiente: somente ar fresco e fresco é usado para resfriamento e limpeza, a água é usada como refrigerante, o freon está ausente;
- economia: o consumo de energia é oito a dez vezes menor;
- trabalhabilidade: apenas um ventilador é necessário, não há compressor, não há necessidade de usar materiais que possam suportar alta pressão e vácuo.
Em 2004, os aparelhos de ar condicionado Maysotsenko foramrecebeu o prestigioso prêmio internacional da Research & Desenvolvimento como um avanço na área de tecnologias de baixa temperatura e ar condicionado. Em 2006, o Coolerado Cooler recebeu a mais alta honraria na competição anual Parade of Homes, The Built Green Colorado Award of Excellence, por sua eficiência energética.
Departamento de Energia dos EUA após o testeDescobriu que a eficiência energética dos condicionadores de ar Coolerado é cinco vezes maior, e o consumo de energia é até dez vezes menor do que o de resfriadores de ar tradicionais semelhantes. Atualmente, os condicionadores de ar que usam a tecnologia do ciclo de Mysotsenko são recomendados para uso generalizado pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável.
A maior autoridade em termodinâmicaO Dr. Myron Tribebus, falando sobre a nova tecnologia Valery Maisotsenko, observou que quando as pessoas viram o trabalho do ciclo M, mudaram drasticamente sua opinião, passando de críticos a defensores. No entanto, a implementação do ciclo M continua a enfrentar oposição na América e em todo o mundo. O uso de recursos energéticos naturais renováveis é benéfico para os consumidores de dispositivos tecnológicos, mas intensifica a competição entre fabricantes de modelos antigos e combustíveis fósseis. Portanto, representantes de empresas tradicionais de automóveis, gás e petróleo não estão interessadas em promover e introduzir tecnologias Maisotsenko mais eficientes em termos energéticos e eficientes em termos de recursos.
Myron Tribibus- Teórico organizacional americano.Ele atuou como diretor do Centro de Pesquisa em Engenharia Avançada do Instituto de Tecnologia de Massachusetts de 1974 a 1986. Ele foi um conhecido defensor da popularização dos métodos bayesianos e dos trabalhos de Edwards Deming, e cunhou o termo “termoeconomia”.
Nos países que não possuem petróleo próprio -Austrália, Índia, China, Japão, países europeus, não há oposição óbvia à introdução de novas tecnologias. As patentes para a produção de dispositivos com tecnologia M-cycle são adquiridas aqui. Um bônus para os compradores é a propriedade única dos sistemas de refrigeração deste tipo: maior eficiência operacional quando a temperatura ambiente aumenta “quanto mais quente, melhor”. Os aparelhos de ar condicionado de compressão convencionais em climas quentes reduzem a sua eficiência.
O princípio de funcionamento da bomba de calor
A base da bomba de calor - transferência de calor e massa,O dispositivo TMO, composto por dois tipos de células através do qual passa ar seco e úmido. O ar frio e seco permite esfriar e condensar a umidade de úmida para morna. Quando a condensação da umidade produz todo o calor que foi gasto na evaporação, e é suficiente para aquecer a sala ou usar para o trabalho e energia. O condensado formado durante a operação do aparelho flui para baixo e entra novamente nos canais úmidos. O ar atmosférico circula em áreas secas.
A diferença de temperatura entre a atmosfera e o condensado éfonte de energia que permite ajustar a temperatura na sala: no verão - para esfriar, no inverno - para aquecer. Além dos condicionadores de ar, a tecnologia de ciclo M é usada para dessalinização em motores, turbinas e motores térmicos. O benefício de usar a instalação é óbvio - simples, barato, não requer energia e materiais especiais e não polui o meio ambiente do planeta.
"Baseado no ciclo M, únicobombas de calor que podem ser usadas em edifícios residenciais e industriais. O dispositivo executa duas funções: aquecendo o ar no inverno e esfriando no verão. Ambos os processos são realizados pela interação de ar seco e água e a liberação de calor durante a condensação. Um desses condicionadores consome dez vezes menos energia do que o normal e requer apenas um terço do calor para aquecimento normal ”, diz Valery Maisotsenko.
A bomba de calor combina as funções de aquecimento eresfriamento, recuperação de calor e umidificação do ar, após a sua instalação já não precisa pagar enormes somas para aquecimento e eletricidade. Para o seu trabalho precisa de um mínimo de eletricidade e calor. Uma das principais vantagens adicionais do dispositivo é a filtragem de poeira, a preservação do ar interno limpo, natural e saudável. Devido à ausência de compressores - mínimo ruído. O custo de uma bomba de calor gigacalorie é de cerca de US $ 6, o que é dez vezes menor do que as tarifas atuais de aquecimento da cidade. Este montante é suficiente para aquecer um apartamento de três quartos durante um mês. O custo de aquisição da bomba de calor M será compensado em um ano, o que economizará até 80% no futuro, mediante o pagamento de um apartamento coletivo.
O retorno
Valery Maisotsenko quer devolver o seuinvenções em casa - na Rússia e na Ucrânia. Um grupo internacional foi criado para promover tecnologias de ciclo M ecologicamente corretas, que incluem mais de 50 pessoas com ideias semelhantes. Representante na Rússia - co-fundador do Green Building Council (RuGBC), Alexei Polyakov; na Ucrânia - o chefe do departamento do Instituto de Física Térmica Técnica da Academia Nacional de Ciências da Ucrânia, acadêmico da NASU Artem Khalatov.
Khalatov falou com entusiasmo sobre a invençãocientista: “Valery Maisotsenko deu uma grande contribuição à termodinâmica, descobrindo o ciclo termodinâmico, criando nesta base dispositivos técnicos com níveis recordes de eficiência e eficiência. Um avanço tecnológico já foi alcançado usando o ciclo M. na criação de aparelhos de ar condicionado e a base fundamental para um «avanço» em energia térmica, construção de motores, economia de energia, tecnologia química.”
A prioridade é o desenvolvimento da combinação (oudispositivos híbridos usando o princípio do ciclo M como o processo principal e os tradicionais como adicionais. Por exemplo, no Instituto de Termofísica Técnica de Kiev da NASU, uma bomba de calor supereficiente foi obtida conectando o ciclo M com uma bomba de calor convencional de baixa potência. Nele, para cada quilowatt de eletricidade consumida, são gerados até 10 kW de calor, o que representa o dobro da eficiência energética de instalações desse tipo.
Os cálculos mostram que, devido às altas tarifasequipamentos de energia térmica ou reequipamento da sala com bombas de calor super eficientes compensam em um ano. A instalação de bombas de calor supereficientes para aquecimento ou aquecimento de água quente em edifícios públicos e casas individuais pode reduzir significativamente o custo de manutenção das instalações.
O uso do ciclo M para energia
Agora o calor é emitido para a atmosfera degases de exaustão aquecidos (70%) e de caixas de motor de carros e turbinas (30%). Além disso, o uso de energia em motores e a recuperação (retorno, reutilização) do calor doméstico e industrial são realizados por dispositivos mecânicos com baixa eficiência atuando em princípios obsoletos e até errôneos do ciclo Carnot.
Laboratório Nacional Lawrence Livermore estima:
- toda a energia consumida no mundo a 2/3 transforma-se em calor residual e apenas um terço é usado para trabalho útil;
- as principais emissões são o calor de baixo grau, que tem baixa temperatura ou energia;
- recuperação de calor - retorno parcial de energia residual no processo de produção, pode reduzir significativamente as perdas.
Permutador de calor HAR - recuperadorar umidificado baseado na tecnologia de ciclo M de terceira geração. Usando métodos alternativos de resfriamento natural, o dispositivo permite retornar até 98% de energia térmica de baixo grau para o sistema. O alto desempenho do processo de recuperação é documentado pelo teste HAR realizado em 2015 no Institute of Gas Technologies (Chicago, EUA). Experimentos mostraram que o ciclo M possibilita, com uma eficiência de 92-97%, usar até mesmo uma baixa temperatura de gases de escape (até 50 ° C) para descarte. Pesquisadores independentes descobriram que usar o ciclo de Maisotsenko sob pressão reduzida e usar o calor solar (ou recuperação de calor residual) aumenta ainda mais a eficiência do processo.
A primeira coisa que Valery Maisotsenko viu depoisemigração forçada para os Estados Unidos, foi sua invenção na capa da revista American Time: foto de um condicionador de ar termoelétrico, combustível e complexo de energia no cockpit de um tanque quebrado T-72 durante a invasão do Kuwait pelo Iraque. Agora Maisotsenko está sonhando com uma foto de suas novas invenções pacíficas na capa de uma revista de tecnologia russa.
"Além de ar condicionado, agora a equipe Maisotsenkobombas de calor estão sendo desenvolvidas, protótipos estão sendo feitos para extrair água do ar, a dessalinização de água foi testada na URSS, os testes mais confiáveis foram confirmados por pesquisadores independentes no novo conceito de motores e turbinas e na obtenção de energia alternativa. O horizonte de implementação na presença de um investidor e de um parceiro industrial (de acordo com essa lista) é de dois a dez anos ”, diz Alexey Polyakov, representante do ciclo M na Rússia.