نظرة عامة أساسية على الديناميكا الحرارية لضاغط الهواء

توجد الطاقة في أشكال مختلفة، مثل الطاقة الحرارية والفيزيائية والكيميائية والإشعاعية (الضوء وغير ذلك)، وكذلك الكهربائية. الديناميكا الحرارية هي دراسة الطاقة الحرارية، أي القدرة على إحداث تغيير في النظام أو بذل شغل.

يُعبر القانون الأول للديناميكا الحرارية عن مبدأ حفظ الطاقة. حيث ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم، وبناءً عليه تكون الطاقة الكلية في نظام مغلق محفوظة دائمًا ومن ثم تظل ثابتة. فهي تتغير من شكل إلى آخر فحسب. وبذلك تُعد الحرارة شكلاً من أشكال الطاقة التي يمكن توليدها من شغل أو تحويلها إليه.

ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أن ثمة ميلاً طبيعيًا نحو حالة من الاضطراب الجزيئي الأكبر. وتُعد الإنتروبيا مقياسًا للاضطراب. تتسم البلورات الصلبة، شكل المادة الأكثر انتظامًا، بقيم إنتروبيا منخفضة للغاية.

تمتلك الغازات، التي تتميز بمستوى أعلى من عدم الانتظام، قيم إنتروبيا عالية. تنخفض طاقة الوضع لأنظمة الطاقة المعزولة المتاحة لبذل شغل مع زيادة الإنتروبيا. ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أنه لا يمكن أبدًا أن تنتقل الحرارة "من تلقاء نفسها" من منطقة ذات درجة حرارة أقل إلى منطقة ذات درجة حرارة أعلى.

كما هو موضح في هذا المقال، ترتبط الديناميكا الحرارية بالطاقة وكيفية نقلها. في سياق ضواغط الهواء، نركز على الغاز (الهواء) تحت مستويات ضغط عالية. تُساعد قوانين بويل وشارل للغازات في معرفة مدى تأثير مستويات الضغط المرتفعة وغيرها من الغازات.

بهذا، يُعد مفهوم الديناميكا الحرارية أساسيًا لفهم كيفية عمل الضاغط. بشكل أساسي، يتم تسخين الهواء من خلال عملية الضغط ومعدلات تدفق الهواء المرتفعة المضمنة تحت الضغط. وعادةً ما تتبقى حرارة في ضاغط الهواء، وتُعرف باسم حرارة الضغط.

من الممكن إعادة استخدام هذه الحرارة المولدة في عمليات استعادة الطاقة. إذا استعدتَ ما يصل إلى 94% من إجمالي القدرة الحصانية، فقد تُحقق توفيرًا كبيرًا في استهلاك الطاقة. على سبيل المثال، يمكن لضاغط بقدرة 400 كيلو واط ومعدل استعادة للطاقة بنسبة 90% توفير 150000 يورو سنويًا.

يمكن لاستخدام المياه الساخنة كمصدر تغذية مسبقة في المرجل أو استخدامها مباشرةً في عمليات تتطلب درجة حرارة من 70 إلى 90 درجة مئوية أن يغنيك عن مصادر الطاقة مثل الغاز الطبيعي. يُعد تركيب وحدة التحكم في استعادة الطاقة بين الضاغط ودائرة التبريد / التدفئة طريقة فعّالة لتقليل تكاليف الكهرباء.

إضافةً إلى ذلك، ستجد أنه تم تصميم العديد من ضواغط الهواء الجديدة المثبتة بها وحدة استعادة الطاقة مسبقًا. من خلال طاقة الديناميكا الحرارية، توجد العديد من الإمكانات لاستعادة الطاقة. ونظرًا إلى أن الكهرباء تشكل 99% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وما يزيد على 80% من تكاليف العمر الافتراضي للضواغط، من المهم الاطلاع على هذا المقال.

من خلال المعلومات المذكورة أعلاه، نأمل أن تشعر بالثقة عند اختيار ضاغط الهواء المناسب الخالي من الزيت أو المحقون بالزيت. كل طرز الضواغط الحلزونية الدوارة لدينا هي الأكثر تقدمًا وتتمتع بميزات لتوفير الطاقة.

إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات حول ضواغط الهواء الخاصة بنا، فلا تتردد في التواصل معنا. تسرّنا مساعدتك.