Wprowadzenie do termodynamiki: główne zasady i prawa gazowe

Energia występuje w różnych formach, w tym termicznej, fizycznej, chemicznej, promienistej (światło itp.) i energii elektrycznej. Termodynamika to badanie energii cieplnej, czyli zdolności do wprowadzania zmian w systemie lub wykonywania pracy.

Pierwsze prawo termodynamiki wyraża zasadę oszczędzania energii. Oznacza to, że energia nie jest ani wytwarzana, ani niszczona. Oznacza to, że całkowita energia w układzie zamkniętym jest zawsze oszczędzana, a tym samym pozostaje stała. Po prostu zmienia się z jednej formy na inną. Ciepło jest przy tym formą energii, która może być wytwarzana lub przekształcana w pracę.

Drugie prawo termodynamiki stwierdza, że w naturze istnieje tendencja do przechodzenia do stanu większego zaburzenia molekularnego. Entropia jest miarą zaburzenia. Kryształy stałe, najregularniej ustrukturyzowana forma materii, mają bardzo niskie wartości entropii.

Gazy, które są bardziej zdezorganizowane, mają wysokie wartości entropii. Potencjalna energia izolowanych systemów energetycznych, która jest dostępna do wykonania pracy, zmniejsza się wraz ze wzrostem entropii. Drugie prawo termodynamiki stwierdza, że ciepło nigdy nie może „samodzielnie” przechodzić z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o wyższej temperaturze.

Jak wyjaśniono w tym artykule, termodynamika odnosi się do energii i sposobu jej przenoszenia. W kontekście sprężarek powietrza koncentrujemy się na gazie (powietrzu) pod wysokim ciśnieniem. Zarówno prawa Boyle'a, jak i Charlesa dotyczące gazu są pomocne w zrozumieniu wpływu wysokich poziomów sprężania i innych gazów.

W związku z tym koncepcja termodynamiki ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia sposobu działania sprężarki. Zasadniczo powietrze jest podgrzewane w procesie zwiększania ciśnienia i przy wysokich prędkościach przepływu powietrza związanych ze sprężaniem. Często w sprężarce powietrza występuje ciepło resztkowe, zwane ciepłem sprężania.

Wytworzone ciepło może być ponownie wykorzystane w procesach odzyskiwania energii. Jeśli odzyskasz do 94% całkowitej mocy, oszczędności energii mogą być znaczne. Na przykład sprężarka 400 kW z odzyskiem energii wynoszącym 90% może zaoszczędzić 150 000 € rocznie.

Wykorzystanie gorącej wody jako wstępnego zasilania kotła lub bezpośrednio w procesach wymagających 70-90°C pozwala zaoszczędzić na źródłach energii, takich jak gaz ziemny. Umieszczenie jednostki sterującej odzyskiem energii między sprężarką a obiegiem chłodzenia/ogrzewania jest skutecznym sposobem na obniżenie kosztów energii elektrycznej.

Ponadto wiele nowych sprężarek powietrza jest wstępnie wyposażonych w funkcję odzyskiwania energii. Dzięki mocy termodynamiki istnieje wiele możliwości odzyskiwania energii. Ponieważ energia elektryczna odpowiada za 99% emisji CO2 i ponad 80% kosztów cyklu życia sprężarek, ważne jest, aby zwrócić uwagę na ten artykuł.

Mamy nadzieję, że powyższe informacje zapewnią Ci pewność przy wyborze odpowiedniej sprężarki powietrza bezolejowej lub z wtryskiem oleju. Wszystkie nasze modele śrub obrotowych są najbardziej zaawansowane i oferują funkcje oszczędzania energii.

Jeśli potrzebujesz więcej informacji na temat naszych sprężarek powietrza, skontaktuj się z nami. Jesteśmy tu, aby Ci pomóc.