М-цикл, або термодинамічний цикл Майсоценко (Maisotsenko Cycle, M-Cycle - "Хайтек") - це спосіб використання
Людина, яка не чекає милостей від природи
У сучасному світі, де гостро стоїть екологічнийпитання, необхідно різко скоротити споживання енергії та палива. Валерій Майсоценко робив свої розробки з метою зменшити негативний вплив на навколишнє середовище за допомогою скорочення викидів. Ще в Радянському Союзі професор оббивав пороги державних установ зі спробами впровадити у виробництво своє відкриття. Звідусіль отримував негативну відповідь. Його ідея про видобуток енергії з повітря здавалася науковому співтовариству того часу божевільною: заяву про те, що тепло можна добувати з холоду, викликало бурю обурення.
Валерій Майсоценко- Вчений-практик, визнаний міжнароднийавторитет у галузі термодинаміки. Інженер-винахідник закінчив 1963 року Одеський технологічний інститут холодильної промисловості. У 1970 році захистив дисертацію в галузі технології та отримав ступінь кандидата хімічних наук. 1988 року після захисту дисертації в Московському інженерно-будівельному інституті став доктором технічних наук, професором. В Одеській академії холодоагенту в Україні керував комерційними дослідженнями з розробки екологічно чистих технологій, є почесним професором академії. У СРСР було визнано в числі 11 найкращих винахідників: має понад 400 радянських, російських та міжнародних патентів. У технологіях опріснення води Майсоценко — володар першого радянського патенту, який мав глобальний міжнародний захист.
Майже 50 років тому Валерій Майсоценко довів,що, не порушуючи законів термодинаміки, можна істотно розширити межі охолодження, засновані на процесі випаровування води. Новий підхід дозволяв з мінімальними енерговитратами в одному пристрої охолоджувати рідину або газ до температури «точки роси» зовнішнього повітря. Практичні розробки автора знайшли застосування у військовій промисловості, однак офіційна наука в СРСР відмовлялася визнавати новий принцип, порівнюючи його з реалізованим з вічним двигуном: «Цього не може бути. Це проти законів термодинаміки ».
«Пропонуючи використовувати свої винаходи на благокраїни, я написав листа Михайлу Горбачову. Прийшла відповідь, в якому говорилося, що мої задуми нереальні, пропозиції не підлягають обговоренню. Рекомендувалося нікого не турбувати ненауковими ідеями. У рамці на стіні цей лист висить поруч з іншими відписками від американських чиновників і зараз надихає мене на нові винаходи і проекти », - ділиться Валерій Майсоценко.
У 1992 році Валерій разом з родиною виїхавпрацювати спочатку в Сінгапур, а потім в США, де в даний час проживає і як і раніше активно працює в місті Денвер, штат Колорадо. На рубежі XXI століття спільно з партнерами створив дві компанії - Coolerado Co і Idalex. Винайшов тепломассообменні апарати Coolerado TMX і HAR, розробив випускаються кондиціонери, що працюють на воді і охолоджують повітря до температури «точки роси». Зараз власником технологій і бізнесу є компанія Seeley International, головний офіс якої розташований в Австралії. Чотири роки тому вони купили американську компанію, яка випускала нові кондиціонери на М-циклі, Coolerado. А до цього, як тільки закінчилася дія радянських патентів, вони почали випуск кондиціонерів Climate Wizard - це перше покоління технологій, ще радянських.
В Індії, Малайзії, на Філіппінах будуються заводиз випуску кліматичного устаткування. У Гонконгу під науковим керівництвом Майсоценка було створено наукову лабораторію для розробки систем опріснення води на основі М-циклу, кондиціювання у вологому кліматі, створення принципово нових двигунів та отримання альтернативної енергії.
Зараз у США створено власну, сімейнуМайосоценко M-Cycle Corporation, на яку оформлені всі його актуальні патенти. У всіх попередніх компаніях у Штатах Валерій Майсоцінко був засновником, партнером, співробітником, але не власником.
«У 1992 році я вимушено покинув країну іпродовжив свою наукову діяльність в США, де отримав позитивний відгук на свою роботу. Кілька компаній почали випуск економічних і екологічних кондиціонерів », - зізнається Валерій Майсоценко.
Спрямований вітер Майсоценко
Як говорив Нікола Тесла, щоб розвитоклюдства стрімко рушила вперед, треба навчитися отримувати енергію з навколишнього середовища. Валерій Майсоценко знайшов спосіб добування енергії з повітря через природні екологічно чисті процеси зволоження повітря, випаровування і конденсації вологи.
Термодинамічний цикл Майсоценко заснований надії відомих фізичних законів. Простір, де утворюється вологий охолоджене повітря, є областю зниженого тиску. Тепле сухе повітря знаходиться в зоні підвищеного тиску. Повітря завжди рухається від області високого тиску до низького. До тих пір, поки шари повітря розрізняються по температурі, вологості, тиску, існує спрямований вітер. І дме тим сильніше, чим більше різниця між вихідними параметрами.
Раніше вважалося, що різниця потенціаліватмосферного повітря занадто мала для практичного використання і обмежена психрометричні різницею температур, що фіксується в даній точці простору одночасно сухим і вологим термометрами. Нижчі показання вологого термометра обумовлені тим, що при випаровуванні вода відбирає тепло, викликаючи ефект охолодження.
Психометричні різниця температур- Різниця між сухим і вологим повітрям,яку вимірюють за допомогою так званих сухого та вологого (мокрого) термометрів. Якщо градусник обгорнути вологою тканиною, температура знизиться. У ванній кімнаті фіранка в душі відхиляється у бік гарячого вологого повітря, тиск якого менший (а вологість і температура вище), ніж у холодного і сухого.
Майсоценко зміг змінити межа показаньвологого термометра, вперше в світі досягнувши «точки роси», істотно збільшивши різницю потенціалів. В результаті з'явилася можливість ефективного перетворення одного виду енергії в інші.
Все, що стосується сухого та вологого повітря,різниці температур та тисків, Валерій Майсоценко створив штучно у своєму апараті. У природі повітря прохолодне, коли йде дощ; роса випадає, коли вологе повітря охолоджується. У М-циклі це все робить сама людина в апаратах Майсоценка за рахунок сильного випаровування води та зволоження повітря відбувається інтенсивно та з більшою різницею температур. З цієї різниці ентальпій тепер можна отримувати енергію.
Точка роси- Це температура, при якій вологість повітряскладає 100% і з повітря волога у вигляді пари починає конденсуватися у вигляді крапель води, тобто випадає роса, як зранку з туману на траву, коли теплий туман стикається з холодним повітрям.
Винахідник сконструював тепломассообменнік, вякому перемежовуються розділені перегородками сухі і штучно зволожуємо канали, де рухаються не змішуються повітряні потоки. В установці за рахунок різниці ентальпій утворюється постійний штучний вітер, здатний здійснювати певну роботу. Пристрої, що використовують М-цикл, можуть застосовуватися при виробництві холоду, тепла, енергії, прісної води, при рекуперації тепла і енергії і в принципово нових двигунах і турбінах. За останні 30 застосувань М-циклу мають концептуальні технології, міжнародні патенти, тестування і прототипи.
ентальпія- теплова функція, теплозміст аботермодинамічний потенціал системи, що визначається внутрішньою енергією, тиском та об'ємом. Різниця потенціалів в електриці створює струм, а в термодинаміці рух газу або рідини.
Інженерні рішення та області застосування М-циклу врізних країнах, включаючи Англію, Канаду, Росію, США, Японію, захищені більш ніж 200 актуальними патентами. Кондиціонери, використовують цикл Майсоценко, ефективніше традиційних пристроїв на 90%, що підтверджено дослідженнями NREL - Національної лабораторії джерел відновлюваної енергії США. Енергія, отримана через М-цикл, за даними Міністерства енергетики США, в вісім-десять разів дешевше, ніж з інших джерел.
Довгий шлях до визнання
З 1992 року, після еміграції в США, ВалерійМайсоценко займався впровадженням своїх розробок. Десять років знадобилося винахіднику, щоб знайти інвесторів, які не побоялися вкластися в ідею, на перший погляд, суперечить загальноприйнятим законам фізики і термодинаміки.
Зібравши з підручних матеріалів дослідну модель,Майсоценко, що працює за новим принципом без компресора і холодоагенту-фреона, демонстрував її бізнесменам. Простий на вигляд пристрій: картонна коробка заповнена пластинами випарного матеріалу з пластиковими листами. Вентилятор нагнітає через вхід повітря, з вихідного отвору викидається насичене вологою повітря, а споживачеві подається холодне сухе повітря, що пройшло через М-цикл, з температурою «точки роси». Зараз прототип тепломасообмінного апарату з третім поколінням технологій М-циклу при демонстрації охолоджує повітря від 160 °F (71 oC) до 55 °F (13 oC), тобто охолодження перевищувало 100 градусів за Фаренгейтом або 58 — за Цельсієм. При цьому не використовується холодоагентів, хімікатів, частин, що рухаються, і практично не споживається електрика з мережі.
Здивовані та натхненні ідеєю, трибрата-фермера вирішили стати інвесторами технологій М-циклу Вони продали свою ферму і вклали $15 млн у компанію з розробки та виробництва кліматичного обладнання Coolerado Co, де Майсоценко був основним дослідником і розробником. У них була університетська технічна освіта, і вони добре зналися на термодинаміці. Брати навіть стали співавторами патентів та публікацій Майсоцінка, вони ж керували бізнесом, залучали інвесторів. Майсоцінко познайомився з ними на технологічній виставці.
Кондиціонери Coolerado на другому поколінні технологій М-циклу довели свої переваги в порівнянні з іншими охолоджувальними пристроями:
- екологічність: для охолодження і очищення використовується тільки зовнішній свіже повітря, як холодоагент використовується вода, фреон відсутня;
- економічність: енергоспоживання нижче в вісім-десять разів;
- технологічність: потрібен тільки вентилятор, компресор відсутній, немає необхідності використовувати матеріали, що витримують високий тиск і вакуум.
2004 року кондиціонери Майсоценко булиудостоєні престижної міжнародної нагороди журналу Research & Розробка як прорив в області низькотемпературних технологій та кондиціювання. У 2006 році Coolerado Cooler за енергоефективність було нагороджено найвищою нагородою щорічного конкурсу Parade of Homes - The Built Green Colorado Award of Excellence.
Департамент енергії США після тестуваннявстановив, що енергоефективність кондиціонерів Coolerado в п'ять разів вище, а споживання енергії - до десяти разів менше, ніж у аналогічних традиційних охолоджувачів повітря. В даний час кондиціонери із застосуванням технології циклу Майсоценко рекомендовані до широкого використання National Renewable Energy Laboratory.
Найбільший авторитет в області термодинамікидоктор Майрон Трайбус, кажучи про нову технологію Валерія Майсоценко, зазначив, що люди, побачивши роботу М-циклу, різко змінюють думку, перетворюючись з критиків в захисників. Однак впровадження М-циклу продовжує стикатися в Америці і в усьому світі з протидією. Використання відновлюваних природних енергетичних ресурсів вигідно для споживачів технологічних пристроїв, але посилює конкуренцію виробників старих моделей і органічного палива. Тому представники традиційних автомобілебудівних, газо- і нафтовидобувних компаній не зацікавлені в просуванні та впровадженні більш енерго- і ресурсоефективності технологій Майсоценко.
Майрон Трайбус- Американський фахівець з теорії організації.Працював директором Центру перспективних інженерних досліджень Массачусетського технологічного інституту у 1974–1986 роках. Був відомим прихильником популяризації байєсівських методів та робіт Едвардса Демінга, ввів у звернення термін «термоекономіка».
У країнах, де немає власної нафтиАвстралії, Індії, Китаї, Японії, країнах Європи відсутня явна протидія впровадженню нових технологій. Тут закуповуються патенти виробництва пристроїв з технологією М-цикла. Бонусом для покупців є унікальна властивість охолоджувальних систем цього типу: підвищення ефективності роботи при зростанні температури довкілля «чим спекотніше, тим краще». Звичайні компресійні кондиціонери у спекотному кліматі знижують ефективність роботи.
Принцип дії теплового насоса
Основа теплового насоса - ТЕПЛОМАСООБМІННИХ,ТМО-апарат, що складається з двох типів осередків, через які проходить сухе й вологе повітря. Сухий прохолодне повітря дозволяє охолоджувати і конденсувати вологу з вологого теплого. При конденсації вологи виділяється все тепло, яке було витрачено на випаровування, і його досить, щоб опалювати приміщення або використовувати для роботи і отримання енергії. Конденсат, що утворюється при роботі апарату, стікає вниз і повторно надходить у вологі канали. У сухих зонах циркулює атмосферне повітря.
Різниця температур атмосфери і конденсату служитьджерелом енергії, що дозволяє регулювати температуру в приміщенні: влітку - охолоджувати, взимку - опалювати. Крім кондиціонерів, технологія М-циклу застосовується для опріснення води, в двигунах, турбінах, теплових машинах. Вигода від застосування установки очевидна - просто, дешево, не вимагає енергії і спеціальних матеріалів і не забруднює навколишнє середовище планети.
«На основі М-циклу виробляються унікальнітеплові насоси, які можуть використовуватися в житлових будинках і промислових приміщеннях. Апарат виконує дві функції: нагрівання повітря взимку і охолодження влітку. Обидва процеси виконуються за рахунок взаємодії сухого повітря і води і виділення тепла при конденсації. Один такий кондиціонер споживає в десять разів менше енергії, ніж звичайний, і вимагає лише третина тепла для нормального обігріву », - розповідає Валерій Майсоценко.
Тепловий насос поєднує функції обігріву іохолодження, рекуперації тепла і зволоження повітря, після його установки більше не буде потрібно платити величезні суми за опалення та електроенергію. Для його роботи потрібно мінімум електрики і тепла. Одне з головних додаткових переваг апарату - фільтрація від пилу, збереження чистого, натурального і здорового повітря в приміщенні. Завдяки відсутності компресорів - мінімальний шум. Вартість гігакалорії теплового насоса близько $ 6, що в десять разів менше, ніж нинішні міські тарифи на опалення. Цієї суми вистачить, щоб місяць обігрівати трикімнатну квартиру. Витрати на придбання М-теплового насоса окупляться за рік, що дозволить в майбутньому економити до 80% на оплаті за комуналку.
повернення
Валерій Майсоценко мріє повернути своївинаходи на батьківщину - в Росію і на Україну. Створена міжнародна група з просування екологічних технологій М-циклу, в яку входять понад 50 однодумців. Представник в Росії - співзасновник Ради з екологічного будівництва (RuGBC) Олексій Поляков; на Україні - завідувач відділом Інституту технічної теплофізики Національної АН України академік НАНУ Артем Халатов.
Халатов захоплено відгукувався про винахідвченого: «Валерій Майсоценко зробив великий внесок у термодинаміку, відкривши термодинамічний цикл, створивши на цій основі технічні пристрої з рекордними показниками ефективності та коефіцієнта корисної дії. З використанням М-циклу вже здійснено технологічний «прорив». у створенні кондиціонерів повітря та створена фундаментальна база для "прориву" #187; у тепловій енергетиці, двигунобудуванні, енергозбереженні, хімічній технології».
У пріоритеті розробка комбінованих (абогібридних) пристроїв, що використовують принцип М-циклу в якості основного процесу, а традиційні - в якості додаткових. Наприклад, в Київському інституті технічної теплофізики НАНУ отримали надефективну тепловий насос, з'єднавши М-цикл зі звичайним тепловим насосом малої потужності. У ньому на кожен кіловат спожитої електрики утворюється до 10 кВт тепла, що в два рази перевищує енергоефективність установок подібного типу.
Розрахунки показують, що через високі тарифи натеплоенергію обладнання або переобладнання приміщення суперефективного тепловими насосами окупається за рік. Установка суперефективного теплових насосів для опалення або нагрівання гарячої води в громадських будівлях і індивідуальних будинках дозволяє істотно знизити витрати на утримання приміщення.
Застосування М-циклу для отримання енергії
Зараз в атмосферу викидається тепло віднагрітих вихлопні газів (70%) і від корпусів двигунів машин і турбін (30%). Крім того, використання енергії в двигунах і рекуперація (повернення, повторне використання) побутового та промислового тепла здійснюється механічними пристроями з невисокою ефективністю, що діють на застарілих і навіть помилкових принципах циклу Карно.
За оцінками Lawrence Livermore National Laboratory:
- вся споживана в світі енергія на 2/3 перетворюється в дармове тепло і тільки третина використовується для корисної роботи;
- основні викиди припадають на низькопотенційне тепло, має низьку температуру або енергію;
- рекуперація тепла - часткове повернення непридатної енергії в виробничий процес, дозволяє значно знизити втрати.
ТЕПЛОМАСООБМІННИХ апарат HAR - рекуператорзволоженого повітря на основі технологій третього покоління М-циклу. Використовуючи альтернативні методи натурального охолодження, пристрій дозволяє повернути в систему до 98% енергії низько потенційного тепла. Висока продуктивність процесу рекуперації документально підтверджена тестуванням HAR, проведеним в 2015 році в Інституті газових технологій (Чикаго, США). Експерименти показали, що М-цикл дозволяє з ефективністю 92-97% використовувати для утилізації навіть невисоку температуру вихлопних газів (не вище 50 оС). Незалежними дослідниками встановлено, що застосування циклу Майсоценко при зниженому тиску і з використанням сонячного (або рекуперацією непридатного) тепла додатково підвищує ефективність процесу.
Перше, що побачив Валерій Майсоценко післявимушеної еміграції в США, було його винахід на обкладинці американського журналу Time: фото термоелектричного кондиціонера, ПЕК в кабіні розбитого танка Т-72 під час вторгнення Іраку в Кувейт. Зараз Майсоценко мріє про фото своїх нових мирних винаходів на обкладинці російського журналу про технології.
«Крім кондиціонерів, зараз командою Майсоценкорозробляються теплові насоси, робляться прототипи для отримання води з повітря, опріснення води було пілотно реалізовано в СРСР, проводилося авторитетне тестування охолодження води і рекуперації тепла, найбільші перспективи підтверджені незалежними дослідниками в новій концепції для двигунів і турбін і в отриманні альтернативної енергії. Горизонт впровадження при наявності інвестора і індустріального партнера (з цього списку) - від двох до десяти років », - ділиться представник М-циклу в Росії Олексій Поляков.