Чтобы лучше понять физику термодинамики воздушного компрессора, в этой статье рассматриваются основные принципы, а также газовые законы Бойля и Шарля. Благодаря приведенной ниже информации вы узнаете, как тепло образуется в вашем оборудовании и как превратить его в энергию.
Что такое законы термодинамики?
Энергия существует в различных формах, включая тепловую, физическую, химическую, лучистую (свет и т. д.) и электрическую. Термодинамика — это изучение тепловой энергии, то есть способности вызывать изменения в системе или совершать работу.
Первый закон термодинамики выражает принцип сохранения энергии. Он гласит, что энергия не создается и не уничтожается. Отсюда следует, что общая энергия в замкнутой системе всегда сохраняется, оставаясь неизменной. Она просто переходит из одной формы в другую. Таким образом, тепло — это форма энергии, которая может быть получена или преобразована в работу.
Второй закон термодинамики гласит, что в природе существует тенденция к переходу в состояние большего молекулярного беспорядка. Энтропия — это мера беспорядка. Твердые кристаллы, наиболее регулярно структурированные формы материи, имеют очень низкие значения энтропии.
Газы, которые более сильно дезорганизованы, имеют высокие значения энтропии. Потенциальная энергия изолированных энергетических систем, которая может быть использована для совершения работы, уменьшается с увеличением энтропии. Второй закон термодинамики гласит, что тепло никогда не может "само по себе" перейти из области с более низкой температурой в область с более высокой температурой.
Термодинамика компрессора и рекуперация энергии
Как объясняется в этой статье, термодинамика связана с энергией и способами ее передачи. В контексте воздушных компрессоров мы рассматриваем газ (воздух) под высоким давлением. Газовые законы Бойля и Чарльза помогают понять, какое влияние оказывают высокие уровни сжатия и другие газы.
При этом концепция термодинамики является основополагающей для понимания работы компрессора. По сути, воздух нагревается в процессе сжатия и высокой скорости потока воздуха. Часто в воздушном компрессоре остается тепло, известное как теплота сжатия.
Это тепло можно повторно использовать в процессах рекуперации энергии. Если вы рекуперируете до 94 % от общей мощности, экономия энергии может быть значительной. Например, компрессор мощностью 400 кВт с рекуперацией энергии на уровне 90 % может сэкономить 150 000 евро в год.
Используя горячую воду в качестве предварительной подпитки котла или непосредственно в процессах, требующих температуры 70-90°C, вы можете сэкономить на таких источниках энергии, как природный газ. Размещение блока управления рекуперацией энергии между компрессором и контуром охлаждения/нагрева - эффективный способ снижения затрат на электроэнергию.
Кроме того, многие новые воздушные компрессоры проектируются с уже установленной системой рекуперации энергии. Благодаря силе термодинамики существует множество возможностей для рекуперации энергии. Поскольку на электроэнергию приходится 99 % выбросов CO2 и более 80 % стоимости жизненного цикла компрессоров, важно обратить внимание на эту статью.
Изучите наш ассортимент эффективных компрессоров
Мы надеемся, что благодаря приведенной выше информации вы сможете с уверенностью выбрать подходящий безмасляный или маслозаполненный воздушный компрессор. Все наши винтовые модели являются самыми современными и обладают энергосберегающими функциями.
Если вам нужна дополнительная информация о наших воздушных компрессорах, обращайтесь к нашим менеджерам. Мы будем рады помочь.