Ekologisk värme: som professor Maysotsenko skapade en termodynamisk cykel som revolutionerade energibranschen

M-cykel, eller Maisotsenkos termodynamiska cykel (Maisotsenko Cycle, M-Cycle - "High-tech") är en metod för att använda

energipotential riktadluftrörelser till följd av den naturliga processen med vattenavdunstning. Det används i kyl- och luftkonditioneringssystem, i anordningar för produktion av dricksvatten, i anordningar för värmeåtervinning, i installationer för produktion av elektrisk och termisk energi. Dess skapare Valery Maisotsenko är doktor i tekniska vetenskaper, professor, författare till cirka 200 vetenskapliga och tekniska verk och tre dussin aktuella genombrottspatent. Under sovjetåren ansågs hans idéer, om inte galna, så orealiserbara. Han hävdade att det är möjligt att få energi från luften, eftersom Nikola Tesla talade om det. 30 år senare används hans utvecklingar över hela världen. Den vattenbaserade evaporativ-kondenserande värmepumpen kan nu ersätta centralvärme- och kompressionsklimatkontrollteknik, och M-cykeln kan i framtiden implementera ett fundamentalt nytt termodynamiskt koncept för motorer och turbiner.

En man som inte förväntar sig favoriter från naturen

I den moderna världen, där ekologiskaFrågan är att du måste drastiskt minska din energi och bränsleförbrukning. Valery Maisotsenko gjorde sin utveckling för att minska de negativa effekterna på miljön genom att minska utsläppen. Även i Sovjetunionen slog professorn trösklarna till statliga institutioner med försök att introducera sin upptäckt till produktion. Överallt fick ett negativt svar. Hans idé att extrahera energi från luft verkade galen för tidens vetenskapliga samfund: påståendet att värme skulle kunna utvinnas från förkylningen orsakade en stormen av ilska.

Valery Maisotsenko- vetenskapsman-praktiker, erkänd internationelltauktoritet inom termodynamikens område. Ingenjören-uppfinnaren tog examen från Odessa Technological Institute of the Refrigeration Industry 1963. 1970 disputerade han inom teknikområdet och disputerade i kemiska vetenskaper. 1988, efter att ha disputerat vid Moskvas institut för civilingenjör, blev han doktor i tekniska vetenskaper och professor. Vid Odessa Academy of Refrigerants i Ukraina ledde han kommersiell forskning om utveckling av miljövänlig teknik och är hedersprofessor vid akademin. I Sovjetunionen erkändes han som en av de 11 bästa uppfinnarna: han har mer än 400 sovjetiska, ryska och internationella patent. Inom vattenavsaltningsteknik är Maisotsenko innehavare av det första sovjetiska patentet som hade globalt internationellt skydd.

För nästan 50 år sedan visade Valery Maisotsenkoatt det, utan att bryta mot termodynamikens lagar, är möjligt att kraftigt förlänga gränserna för kylning, baserat på förångningsprocessen av vatten. Det nya tillvägagångssättet tillåter att kyla vätskan eller gasen till "daggpunkt" -temperaturen i den yttre luften med minimal energiförbrukning i en enhet. Den praktiska utvecklingen av författaren har hittat ansökan inom militärindustrin, men den officiella vetenskapen i Sovjetunionen vägrade att erkänna den nya principen och jämföra den när det gäller genomförbarhet med en evigvarningsmaskin: "Detta kan inte vara. Det här är emot termodynamikens lagar. "

"Att erbjuda mina uppfinningar till förmån förländer, skrev jag ett brev till Mikhail Gorbatsjov. Svaret kom, som sa att mina avsikter var overkliga, förslagen var inte föremål för diskussion. Det rekommenderades att inte störa någon med okunniga idéer. Inramat på väggen hänger detta brev bredvid andra svar från amerikanska tjänstemän och inspirerar mig nu till nya uppfinningar och projekt ", säger Valery Maisotsenko.

1992 lämnade Valery med sin familjarbetar först i Singapore, och sedan i USA, där han för närvarande bor och arbetar fortfarande aktivt i Denver, Colorado. Vid slutet av XXI-talet, tillsammans med partner, skapade han två företag - Coolerado Co och Idalex. Han uppfann värme- och massbyteserna Coolerado TMX och HAR, utvecklade tillverkade luftkonditioneringsapparater som löper på vatten och kyler luften till en daggpunktstemperatur. Nu är ägaren av teknik och affärer Seeley International, med huvudkontor i Australien. För fyra år sedan köpte de ett amerikanskt företag som producerade nya luftkonditioneringsapparater på M-cykeln, Coolerado. Och innan det började, så snart de sovjetiska patenten upphörde, började de producera klimatförstärkare luftkonditioneringsapparater - det här är den första generationen teknologier, fortfarande sovjetiska.

Fabriker byggs i Indien, Malaysia och Filippinernaför produktion av klimatkontrollutrustning. I Hong Kong skapades under Maisotsenkos vetenskapliga ledning ett vetenskapligt laboratorium för att utveckla system för vattenavsaltning baserade på M-cykeln, luftkonditionering i fuktigt klimat, skapandet av i grunden nya motorer och produktion av alternativ energi.

Nu har USA skapat sin egen familjMaisotsenkos företag M-Cycle Corporation, som innehar alla hans nuvarande patent. I alla tidigare företag i USA var Valery Maisotsenko en grundare, partner, anställd, men inte ägare.

"1992 var jag tvungen att lämna landet ochfortsatte sin vetenskapliga verksamhet i USA, där han fick ett positivt svar på sitt arbete. Flera företag har börjat producera ekonomiska och miljövänliga luftkonditioneringsapparater ", erkänner Valery Maisotsenko.

Riktad vind Maisotsenko

Som Nikola Tesla brukade säga den utvecklingenmänskligheten har snabbt gått framåt, vi måste lära oss att få energi från miljön. Valery Maisotsenko fann ett sätt att extrahera energi från luften genom naturliga miljövänliga processer för luftfuktning, avdunstning och kondensering av vatten.

Mysotsenkos termodynamiska cykel är baserad påhandling av kända fysiska lagar. Det utrymme där fuktig kyld luft bildas är ett område med reducerat tryck. Varm torr luft ligger i området högt tryck. Luft flyttar alltid från högt tryck till lågt tryck. Så länge luftskikten skiljer sig åt i temperatur, fuktighet, tryck, är det en riktad vind. Ju starkare blåsan desto större är skillnaden mellan de ursprungliga parametrarna.

Man trodde tidigare att den potentiella skillnadenatmosfärisk luft är för liten för praktisk användning och begränsas av den psykrometriska temperaturskillnaden som registreras vid en given punkt i rymden genom både torra och våta termometrar. Lägre avläsningar av en våttermometer beror på det faktum att vatten indunstar värme under avdunstning, vilket ger en kylningseffekt.

Psykometrisk temperaturskillnad- skillnaden mellan torr och fuktig luft,som mäts med så kallade torra och våta (våta) termometrar. Om du slår in en termometer i en fuktig trasa sjunker temperaturen. I badrummet avleds duschdraperiet mot varm, fuktig luft som har mindre tryck (och högre luftfuktighet och temperatur) än kall, torr luft.

Maisotsenko kan ändra läsgränsenvåt termometer, för första gången i världen som når "daggpunkten", avsevärt ökar potentialskillnaden. Som ett resultat blev det möjligt att effektivt omvandla en typ av energi till en annan.

Allt relaterat till torr och fuktig luft,skillnader i temperatur och tryck skapade Valery Maisotsenko på konstgjord väg i sin apparat. I naturen är luften sval när det regnar; dagg faller när fuktig luft svalnar. I M-cykeln görs allt detta av personen själv i Maisotsenko-enheter på grund av den starka avdunstning av vatten och luftfuktning, som sker intensivt och med en större temperaturskillnad. Energi kan nu erhållas från denna entalpiskillnad.

Duggpunktär den temperatur vid vilken luftfuktighetenär 100 % och fukt i form av ånga från luften börjar kondensera i form av vattendroppar, det vill säga dagg faller, som på morgonen från dimma på gräset, när varm dimma kolliderar med kall luft.

Uppfinnaren konstruerade en värme- och massutbyte, ivilka interlaceras av partitionerade torra och konstgjorda fuktiga kanaler där oblandbar luftflöde rör sig. I installationen på grund av skillnaden i entalpy bildas en konstant konstgjord vind som kan utföra ett visst arbete. Apparater som använder M-cykeln kan användas vid produktion av kyla, värme, energi, färskvatten, värme och energiåtervinning och i fundamentalt nya motorer och turbiner. Mer än 30 M-cykelapplikationer har konceptuell teknik, internationella patent, testning och prototyper.

entalpi— termisk funktion, värmeinnehåll ellertermodynamisk potential för ett system, bestäms av intern energi, tryck och volym. En potentialskillnad i elektricitet skapar en ström, och inom termodynamik skapar den rörelsen av en gas eller vätska.

Tekniska lösningar och applikationer av M-cykeln iolika länder, inklusive England, Kanada, Ryssland, USA, Japan, skyddas av mer än 200 relevanta patent. Luftkonditioneringsapparater som använder Maisotsenko-cykeln är 90% effektivare än traditionella anordningar, vilket bekräftas av forskning från NREL, USA: s nationella förnybara energilaboratorium. Energi som erhållits genom M-cykeln, enligt US Department of Energy, är åtta till tio gånger billigare än från andra källor.

Lång väg till erkännande

Sedan 1992, efter emigration till USA, ValeryMaisotsenko var engagerad i genomförandet av hans utveckling. Det tog uppfinnaren tio år att hitta investerare som inte var rädda för att investera i en idé som vid första anblicken motsatte sig de allmänt accepterade lagarna fysik och termodynamik.

Efter att ha satt ihop en experimentell modell från skrotmaterial,arbetade på en ny princip utan kompressor och freonköldmedium, Maisotsenko visade det för affärsmän. En enkel anordning: en kartong fylld med plattor av evaporativt material med plastark. Fläkten tvingar luft genom inloppet, fuktmättad luft stöts ut från utloppet och konsumenten tillförs sval, torr luft som passerat genom M-cykeln vid en "daggpunkts"-temperatur. Nu kyler en prototypvärme- och massväxlare med den tredje generationens M-cykel-teknik, när den demonstreras, luften från 160 °F (71 oC) till 55 °F (13 oC), det vill säga kylningen översteg 100 grader Fahrenheit eller 58 Celsius. Den använder inga köldmedier, inga kemikalier, inga rörliga delar och förbrukar praktiskt taget ingen el från nätet.

Förvånad och inspirerad av idén, trebroder-bonde bestämde sig för att bli investerare i M-cykelteknik. De sålde sin gård och investerade 15 miljoner dollar i Coolerado Co., ett design- och tillverkningsföretag för klimatkontrollutrustning, där Maisotsenko var huvudforskaren och utvecklaren. De hade en teknisk universitetsutbildning och var väl insatta i termodynamik. Bröderna blev till och med medförfattare till Maisotsenkos patent och publikationer; de skötte också verksamheten och lockade investerare. Maisotsenko träffade dem på en teknikutställning.

Coolerado luftkonditioneringsapparater på andra generationens M-cykelteknik har visat sina fördelar jämfört med andra kylaggregat:

  • miljövänlighet: endast frisk friskluft används för kylning och rengöring, vatten används som kylmedel, freon är frånvarande;
  • ekonomi: energiförbrukningen är åtta till tio gånger lägre;
  • bearbetbarhet: endast en fläkt behövs, det finns ingen kompressor, det är inte nödvändigt att använda material som tål högt tryck och vakuum.

År 2004 var Maysotsenko luftkonditioneringsapparaterbelönades med det prestigefyllda internationella priset från Research & Utveckling som ett genombrott inom lågtemperaturteknik och luftkonditionering. 2006 tilldelades Coolerado Cooler den högsta utmärkelsen i den årliga Parade of Homes-tävlingen, The Built Green Colorado Award of Excellence, för sin energieffektivitet.

US Department of Energy efter testningfann att energieffektiviteten hos luftkonditioneringsapparaterna Coolerado är fem gånger högre och energiförbrukningen är upp till tio gånger mindre än för liknande traditionella luftkylare. För närvarande rekommenderas luftkonditioneringsapparater som använder Mysotsenko-cykeltekniken för utbredd användning av National Renewable Energy Laboratory.

Den största auktoriteten på termodynamikDr Myron Tribebus talar om den nya tekniken Valery Maisotsenko, noterade att när människor såg M-cykelens arbete, förändrade de drastiskt sin åsikt, från kritiker till försvarare. Genomförandet av M-cykeln fortsätter dock att stå emot opposition i Amerika och runt om i världen. Användningen av förnybara naturresurser är till nytta för konsumenterna av tekniska anordningar, men det intensifierar konkurrensen mellan tillverkare av gamla modeller och fossila bränslen. Därför är företrädare för traditionella bil-, gas- och oljeföretag inte intresserade av att främja och införa mer energieffektiva och resurseffektiva Maisotsenko-teknologier.

Myron tribibus– Amerikansk organisationsteoretiker.Han tjänstgjorde som chef för Center for Advanced Engineering Research vid Massachusetts Institute of Technology 1974–1986. Han var en välkänd anhängare av populariseringen av Bayesianska metoder och verk av Edwards Deming, och myntade termen "termoekonomi".

I länder som inte har egen olja -Australien, Indien, Kina, Japan, europeiska länder, det finns inget uppenbart motstånd mot införandet av ny teknik. Patent för tillverkning av apparater med M-cykelteknik köps här. En bonus för köpare är den unika egenskapen hos kylsystem av denna typ: ökad driftseffektivitet när omgivningstemperaturen stiger "ju varmare desto bättre." Konventionella kompressionsklimatanläggningar i varmt klimat minskar deras effektivitet.

Funktionsprincipen för värmepumpen

Värmepumpens grund - värme och massöverföring,TMO-enheten, som består av två typer av celler genom vilka passerar torr och fuktig luft. Torr sval luft gör att du kan svalna och kondensera fukt från fuktig till varm. När kondensering av fukt producerar all värme som användes på avdunstning, och det räcker att värma rummet eller använda för arbete och energi. Kondensat bildat under driften av apparaten strömmar ner och återgår in i de våta kanalerna. Atmosfärisk luft cirkulerar i torra områden.

Temperaturskillnaden mellan atmosfären och kondensatet ärenergikälla som gör att du kan justera temperaturen i rummet: på sommaren - för att kyla, på vintern - att värma. Förutom luftkonditioneringsapparater används M-cykeltekniken för avsaltning i motorer, turbiner och värmemotorer. Fördelen med att använda installationen är uppenbar - enkel, billig, kräver inte energi och specialmaterial och förorenar inte miljön på planeten.

"Baserat på M-cykeln, unikvärmepumpar som kan användas i bostads- och industribyggnader. Enheten har två funktioner: uppvärmning av luften på vintern och kylning på sommaren. Båda processerna utförs genom växelverkan av torr luft och vatten och värmeutsläpp under kondensering. En sådan balsam förbrukar tio gånger mindre energi än vanligt och kräver bara en tredjedel av värmen för normal uppvärmning, säger Valery Maisotsenko.

Värmepumpen kombinerar uppvärmningsfunktionerna ochkylning, värmeåtervinning och luftfuktning, efter installationen behöver inte längre betala enorma belopp för uppvärmning och el. För hans arbete behöver ett minimum av el och värme. En av de främsta fördelarna med enheten är dammfiltrering, bevarande av ren, naturlig och hälsosam inomhusluft. På grund av frånvaron av kompressorer - minimalt buller. Kostnaden för en gigacalorisk värmepump är ca $ 6, vilket är tio gånger mindre än den nuvarande värmen för stadens uppvärmning. Denna mängd räcker för att värma en tre-rums lägenhet för en månad. Kostnaden för förvärv av M-värmepumpen kommer att betala i ett år, vilket kommer att spara upp till 80% i framtiden vid betalning för en gemensam lägenhet.

Avkastningen

Valery Maisotsenko vill återvändauppfinningar hemma - i Ryssland och Ukraina. En internationell grupp har skapats för att främja miljövänlig M-cykelteknik, som omfattar mer än 50 likasinnade personer. Representant i Ryssland - medgrundare för Green Building Council (RuGBC), Alexei Polyakov; i Ukraina - chefen för avdelningen för Institutet för teknisk termisk fysik vid National Academy of Sciences of Ukraine, akademiker av NASU Artem Khalatov.

Khalatov talade entusiastiskt om uppfinningenforskare: "Valery Maisotsenko gjorde ett stort bidrag till termodynamiken, upptäckte den termodynamiska cykeln och skapade på denna grund tekniska enheter med rekordnivåer av effektivitet och effektivitet. Ett tekniskt genombrott har redan uppnåtts med M-cykeln. i skapandet av luftkonditioneringsapparater och den grundläggande grunden för ett «genombrott» inom värmeenergi, motorbyggnad, energibesparing, kemisk teknik.”

Prioritering är utvecklingen av kombinerade (ellerhybridanordningar som använder M-cykelprincipen som huvudprocess och traditionella som extra. Till exempel, vid Kiev Institute of Technical Thermophysics i NASU, erhölls en supereffektiv värmepump genom att koppla M-cykeln med en konventionell värmepump med låg effekt. Därmed genereras för varje kilowatt förbrukad el upp till 10 kW värme, vilket är dubbelt så energieffektiviserat av sådana anläggningar.

Beräkningar visar att på grund av höga avgifter påvärmeenergi utrustning eller omutrustning av rummet med super effektiva värmepumpar lönar sig på ett år. Installation av supereffektiva värmepumpar för uppvärmning eller uppvärmning av hetvatten i offentliga byggnader och enskilda hus kan betydligt minska kostnaderna för att behålla lokalerna.

Användningen av M-cykeln för energi

Nu värms emitteras i atmosfären frånuppvärmda avgaser (70%) och från motorfall av bilar och turbiner (30%). Dessutom utförs användningen av energi i motorer och återvinning (retur, återanvändning) av hushålls- och industrivärme av mekaniska anordningar med låg effektivitet som verkar på föråldrade och till och med felaktiga principer för Carnot-cykeln.

Lawrence Livermore National Laboratory uppskattar:

  • all energi som förbrukas i världen vid 2/3 blir till spillvärme och endast en tredjedel används för användbart arbete;
  • De största utsläppen är lågkvalitativ värme, som har låg temperatur eller energi.
  • värmeåtervinning - partiell retur av avfallsenergi i produktionsprocessen kan avsevärt minska förlusterna.

Värmeväxlarenhet HAR - recuperatorfuktad luft baserad på tredje generationens M-cykelteknik. Med hjälp av alternativa metoder för naturlig kylning tillåter enheten att returnera upp till 98% av låg värmeenergi till systemet. Återvinningsprocessens höga prestanda dokumenteras av HAR-testning som genomfördes 2015 vid Institute of Gas Technologies (Chicago, USA). Experiment har visat att M-cykeln gör det möjligt att använda för bortskaffande även en låg temperatur på avgaserna (ej högre än 50 ° C) med en effektivitet på 92-97%. Oberoende forskare har funnit att värme ytterligare ökar processens effektivitet genom att använda Maisotsenko-cykeln under reducerat tryck och använda sol (eller spillvärmeåtervinning).

Det första som Valery Maisotsenko såg eftertvångsutflyttning till Förenta staterna, var hans uppfinning på omslaget av American Time-tidningen: foto av en termoelektrisk luftkonditionering, bränsle- och energikomplex i cockpit av en trasig T-72-tank under Iraks invasion av Kuwait. Nu drömmer Maisotsenko om ett foto av sina nya, fredliga uppfinningar på omslaget av en rysk teknikmagasin.

"Förutom luftkonditionering, nu laget Maisotsenkovärmepumpar utvecklas, prototyper görs för att extrahera vatten från luft, vattenavsaltning pilotades i Sovjetunionen, auktoritativ provning av vattenkylning och värmeåtervinning genomfördes. De största utsikterna bekräftades av oberoende forskare i det nya konceptet för motorer och turbiner och för att erhålla alternativ energi. Implementeringshorisonten i närvaro av en investerare och en industripartner (enligt denna lista) är från två till tio år, säger Alexey Polyakov, representant för M-cykeln i Ryssland.