L'air comprimé est présent tout autour de nous, vous l'utilisez par exemple lorsque vous gonflez un ballon ou les chambres à air de votre vélo. Dans cet article, nous allons expliquer ce qu'est l'air comprimé et comment il est créé. Pour en savoir plus à propos de l'air en général, veuillez lire cet article d'introduction.
Que vous le sachiez ou non, l'air comprimé est impliqué dans tous les aspects de notre vie, depuis les ballons d'une fête d'anniversaire jusqu'à l'air contenu dans les pneus de voitures et vélos. L'air comprimé a même probablement été utilisé pour fabriquer le téléphone, la tablette ou l'ordinateur que vous utilisez en ce moment pour lire cet article.
L'ingrédient principal de l'air comprimé est, comme vous l'avez peut-être déjà deviné, l'air. L'air est un mélange gazeux, c'est à dire composé de plusieurs gaz. Il s'agit principalement d'azote (78 %) et d'oxygène (21 %). Il se compose de différentes molécules d'air qui ont chacune une certaine quantité d'énergie cinétique.
La température de l'air est directement proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne de ces molécules. Cela signifie que la température de l'air sera élevée si la moyenne de l'énergie cinétique est grande (et les molécules de l'air se déplacent plus rapidement). La température est faible lorsque l'énergie cinétique est moindre.
La compression de l'air accélère le déplacement des molécules, ce qui fait augmenter la température. Ce phénomène est appelé « chaleur de compression ». Comprimer de l'air c'est, littéralement, le forcer à occuper un espace plus petit et par conséquent obliger les molécules à se rapprocher. L'énergie libérée par cette action est égale à l'énergie nécessaire pour forcer l'air dans le plus petit espace. En d'autres termes, l'énergie est stockée pour une utilisation ultérieure.
Prenons l'exemple d'un ballon. Quand on gonfle un ballon, l'air entre de force dans un plus petit volume. L'énergie contenue dans l'air comprimé à l'intérieur du ballon est égale à l'énergie nécessaire pour le gonfler. Lorsque nous ouvrons le ballon et que l'air se libère, cela dissipe cette énergie et le fait s'envoler. C'est également le principe d'un compresseur volumétrique.
L'air comprimé est un excellent moyen de stockage et de transmission d'énergie. Il est flexible, polyvalent et relativement sûr par rapport à d'autres méthodes employées pour stocker de l'énergie, comme les batteries et la vapeur. Les batteries sont volumineuses et ont une vie de charge limitée. La vapeur, quant à elle, n'est pas rentable ni facile à utiliser (elle devient extrêmement chaude). Si l'on compare l'air comprimé à l'électricité, cette dernière reste cependant plus économique. Alors, pourquoi utiliser l'air comprimé ?
Une des principales raisons d'utiliser l'air comprimé au lieu de l'électricité est la sécurité. Dans les applications où l'équipement est en surcharge, l'équipement électrique représente un risque pour la sécurité. Des chocs électriques ou des incendies peuvent se produire et entraîner des dommages matériels ou des blessures corporelles. L'air comprimé et les outils pneumatiques peuvent être utilisés dans les conditions les plus diverses, comme sur les sols ou les endroits humides.
Deuxièmement, l'air comprimé offre davantage de flexibilité. Il est plus facile à utiliser sur les sites éloignés comme les mines et les chantiers de construction. Les outils pneumatiques sont moins sujets au réchauffement et ont une vitesse et un couple variable. Regardez un marteau piqueur ou un outil à impact de caractéristiques similaires : il est presque impossible d'atteindre une force équivalente avec de l'électricité, surtout dans les zones éloignées.
Les outils fonctionnant à l'air comprimé sont également plus légers. Ils peuvent être fabriqués avec des matériaux qui les rendent plus légers et plus ergonomiques. Les coûts de l'air s'équilibrent avec le coût du travail, car la fatigue des travailleurs diminue lorsqu'ils utilisent des outils plus légers.
Enfin, il y a le coût. Le coût équivalent de l'air comprimé peut représenter 7 à 8 fois celui de l'électricité. Néanmoins, l'équipement conçu pour utiliser l'air comprimé est moins cher. Sa conception plus simple comporte moins de pièces. Aussi, les outils pneumatiques sont généralement plus robustes et durent plus longtemps dans les environnements de production.
Saviez-vous que l'air comprimé est parfois considéré comme étant le quatrième service d'énergie. Bien entendu, nous avons tous probablement utilisé les trois premiers dans notre vie quotidienne : l'eau, l'électricité et le gaz. Cependant, du fait de son utilisation omniprésente, l'air comprimé est considéré comme le quatrième service d'énergie par les petites entreprises et grandes entreprises.
Avec l'électricité, l'eau et le gaz, l'air comprimé fait tourner le monde. Nous ne le voyons peut-être pas toujours, mais l'air comprimé est partout autour de nous. En raison de la diversité de ses utilisations (et de la demande), les compresseurs sont désormais disponibles dans tous les types et toutes les tailles. Dans ce guide, nous décrivons le rôle des compresseurs, les raisons pour lesquelles vous en avez besoin et les types d'options qui s'offrent à vous.
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