Экологичное тепло: как термодинамический цикл совершил революцию в энергетике

Сегодня весь мир озабочен проблемой оптимизации ресурсов и потребления энергии. Но ученые могут заглянуть в будущее: Валерий Майсоценко почти полвека назад разработал способ использования воздушных потоков для получения энергии. Сегодня, когда две трети потребляемой энергии переходят в бросовое тепло, термодинамический цикл Майсоценко становится все актуальнее. Именно он может предотвратить энергетический кризис в современности. «Хайтек» выяснил, почему во многих странах идет противодействие экологичному теплу и как с помощью разницы температур можно создать высокоэффективный кондиционер. 

М-цикл, или термодинамический цикл Майсоценко (Maisotsenko Cycle, M-Cycle — «Хайтек») — это способ использования энергетического потенциала направленного движения воздуха, возникающего в результате природного процесса испарения воды. Применяется в системах охлаждения и кондиционирования воздуха, в устройствах для получения питьевой воды, аппаратах для рекуперации тепла, в установках по производству электрической и тепловой энергии. Его создатель Валерий Майсоценко — доктор технических наук, профессор, автор около 200 научно-технических работ и трех десятков актуальных прорывных патентов. В советские годы его идеи считали если не безумными, то нереализуемыми. Он утверждал, что возможно получать энергию из воздуха, как об этом говорил еще Никола Тесла. Спустя 30 лет его разработками пользуются по всему миру. Испарительно-конденсационный тепловой насос на основе воды сейчас способен вытеснить центральное отопление и компрессионную климатическую технику, а М-цикл в будущем может реализовать принципиально новую термодинамическую концепцию для двигателей и турбин.

Сейчас в США создана собственная, семейная компания Майсоценко M-Cycle Corporation, на которую оформлены все его актуальные патенты.

«На основе М-цикла производятся уникальные тепловые насосы, которые могут использоваться в жилых домах и промышленных помещениях. Аппарат выполняет две функции: нагревание воздуха зимой и охлаждение летом. Оба процесса выполняются за счет взаимодействия сухого воздуха и воды и выделения тепла при конденсации. Один такой кондиционер потребляет в десять раз меньше энергии, чем обычный, и требует только треть тепла для нормального обогрева», — рассказывает Валерий Майсоценко.

Одно из главных дополнительных достоинств аппарата — фильтрация от пыли, сохранение чистого, натурального и здорового воздуха в помещении. Благодаря отсутствию компрессоров — минимальный шум. Стоимость гигакалории теплового насоса около $6, что в десять раз меньше, чем нынешние городские тарифы на отопление. Этой суммы хватит, чтобы месяц обогревать трехкомнатную квартиру. Затраты на приобретение М-теплового насоса окупятся за год, что позволит в будущем экономить до 80% на оплате за коммуналку.

По оценкам Lawrence Livermore National Laboratory:

  • вся потребляемая в мире энергия на 2/3 превращается в бросовое тепло и только треть используется для полезной работы;
  • основные выбросы приходятся на низкопотенциальное тепло, имеющее низкую температуру или энергию;
  • рекуперация тепла — частичное возвращение бросовой энергии в производственный процесс, позволяет значительно снизить потери.

Тепломассообменный аппарат HAR — рекуператор увлажненного воздуха на основе технологий третьего поколения М-цикла. Используя альтернативные методы натурального охлаждения, устройство позволяет вернуть в систему до 98% энергии низкопотенциального тепла. Высокая производительность процесса рекуперации документально подтверждена тестированием HAR, проведенным в 2015 году в Институте газовых технологий (Чикаго, США). Эксперименты показали, что М-цикл позволяет с эффективностью 92–97% использовать для утилизации даже невысокую температуру выхлопных газов (не выше 50 оС). Независимыми исследователями установлено, что применение цикла Майсоценко при пониженном давлении и с использованием солнечного (или рекуперацией бросового) тепла дополнительно повышает эффективность процесса.

 

https://hightech.fm/2019/06/24/maysocenko