حلولنا
ضواغط هواء
الحلول
المنتجات
ضواغط هواء
Process gas and air equipment
الأدوات الصناعية والحلول
الحلول
Power Equipment
الحلول
المنتجات والحلول
الحلول
ضواغط الهواء
المنتجات والحلول
الضواغط البحرية
معدات الغاز والهواء للعمليات
الحفارات
مجموعة التأجير
Energy Storage Systems
المنتجات والحلول
مولدات الطاقة

ما المقصود بالهواء المضغوط و كيف يعمل كمبروسر الهواء؟

موقع Wiki الخاص بالهواء المضغوط النظرية الأساسية الهواء المضغوط

يوجد الهواء المضغوط في كل مكان من حولنا، بداية من الهواء الموجود في البالون وحتى نفخ إطارات دراجتك. سنشرح في هذا المقال مفهوم الهواء المضغوط وطريقة تكوينه. لمعرفة المزيد عن الهواء بشكل عام، يُرجى قراءة هذا المقال كمقدمة. 

ما المقصود بالهواء المضغوط؟

ما المقصود بالهواء المضغوط؟ مقدمة

سواء أكنت على دراية بالهواء المضغوط أم لا، فإنه يشترك في كل جانب من حياتنا، بدءًا من البالونات التي تستخدمها في حفلة عيد ميلادك وحتى الهواء الموجود في إطارات السيارات والدراجات. كما أنه قد استُخدم على الأرجح عند تصنيع الهواتف أو الكمبيوتر اللوحي أو الكمبيوتر الذي تطّلع منه على هذا المقال.


المكوّن الرئيسي للهواء المضغوط هو الهواء، كما توقعت أنت على الأرجح. فالهواء عبارة عن خليط من الغازات، ما يعني أنه يتكون من العديد من الغازات. والغازان الرئيسان من بينها هما النيتروجين (‎78%) والأكسجين (‎21%). كما يتكون من جزيئات هواء مختلفة يتضمن كل منها قدرًا معينًا من الطاقة الحركية.


تتناسب درجة حرارة الهواء طرديًّا مع متوسط الطاقة الحركية لهذه الجزيئات. أي أن درجة حرارة الهواء ستكون مرتفعة إذا كان متوسط طاقة الحركية كبيرًا (وتتحرك جزيئات الهواء أسرع). بينما تكون درجة الحرارة منخفضة عندما تكون الطاقة الحركية صغيرة.


ينتج عن انضغاط الهواء زيادة سرعة تحرك الجزيئات، مما يزيد درجة حرارتها. تسمى هذه الظاهرة "حرارة الانضغاط". ويعني ضغط الهواء دفعه إلى مساحة أصغر ما يسفر عن تقارب الجزيئات من بعضها. وتساوي الطاقة التي تتحرر عند القيام بذلك الطاقة اللازمة لدفع الهواء إلى المساحة الأصغر. أي يتم تخزين الطاقة لاستخدامها في المستقبل.


لنأخذ البالون كمثال. عند نفخ البالون، يُدفع الهواء إلى حجم أصغر. وتساوي الطاقة الكامنة في الهواء المضغوط داخل البالون الطاقة اللازمة لنفخه. عندما نفتح البالون ويتحرر الهواء، يبدد البالون هذه الطاقة وتسفر عن تحليقه بعيدًا. وهذا هو أيضًا المبدأ الرئيسي لضاغط الإزاحة الموجبة.


يمثل الهواء المضغوط وسطًا ممتازًا لتخزين الطاقة ونقلها. كما يتميز بالمرونة وتعدد الاستخدامات والأمان النسبي مقارنة بالطرق الأخرى لتخزين الطاقة، مثل البطاريات والبخار. فالبطاريات كبيرة الحجم وذات عمر شحن محدود. أما البخار، فليس فعالاً من حيث التكلفة ولا سهل الاستخدام (حيث ترتفع درجة حرارته للغاية). ولكن عند مقارنة الهواء المضغوط بالكهرباء، تكون الكهرباء أكثر كفاءةً من حيث التكلفة. ولكن إذا كان هذا صحيحًا، فلماذا نستخدم الهواء المضغوط؟

لماذا نستخدم الهواء المضغوط؟

من أهم أسباب استخدام ضغط الهواء بدلاً من الكهرباء السلامة؛ ففي التطبيقات التي تحمل فيها المعدات بحمل زائد، تمثل المعدات الكهربائية مصدر خطر على السلامة. فقد تحدث الصدمات الكهربائية أو الحرائق لتتلف الممتلكات أو تصيب الموظفين. ومن ثمّ يمكن استخدام الهواء المضغوط والأدوات التي تعمل بالهواء المضغوط في عدة حالات، كالأرضيات المبتلة أو في المناطق عالية الرطوبة.

ثانيًا، يتميز الهواء المضغوط بمرونة أكبر. حيث يسهل استخدامه في المناطق النائية كالمناجم ومواقع البناء. تعمل الأدوات الهوائية ببرودة أكبر وتتميز بتفاوت السرعات والعزم. إليك مثلاً حفارات الصخور أو المعدات ذات التأثير المشابه. فمن المستحيل تقريبًا تطوير قوة مكافئة باستخدام الكهرباء، خصوصًا في المناطق النائية.

كما أن الأدوات التي تعمل بالهواء المضغوط أخف وزنًا. حيث يمكن تصنيعها باستخدام مواد تجعلها خفيفة الوزن وأكثر راحة؛ ومن ثمّ يتحقق التوازن بين تكلفة الهواء وتكلفة العمالة بسبب تقليل إجهاد العمال عند استخدام هذه الأدوات الأخف وزنًا.

وأخيرًا تأتي التكلفة. فيمكن أن تصل تكلفة الهواء المضغوط المكافئة من 7 إلى 8 أضعاف من تكلفة الكهرباء. لكن، الجهاز المصمم لاستخدام الهواء المضغوط أقل تكلفة. حيث يتم استخدام أجزاء أقلّ بسبب بساطة التصميم. كما أن أدوات الهواء المضغوط تتسم عادةً بالمتانة والاستمرار لفترة أطول في بيئات الإنتاج.

هل كنت تعلم أنّ الهواء المضغوط يُعد الوسيلة الرابعة. بالطبع، إننا جميعًا نستخدم على الأرجح الوسائل الثلاث الأولى في حياتنا اليومية: الماء والكهرباء والغاز. لكن، لطبيعة استخدام الهواء المضغوط في كل مكان، فإنه يُعد الوسيلة الرابعة للشركات الصغيرة والمؤسسات الكبيرة على حد سواء.

المقالات ذات الصلة