Um die Physik der Thermodynamik von Kompressoren besser zu verstehen, werden in diesem Beitrag die wichtigsten Prinzipien sowie die Gasgesetze von Boyle und Charles erläutert. Anhand der folgenden Informationen erfahren Sie, wie Wärme in Ihren Geräten erzeugt wird und wie Sie sie in Energie umwandeln können.
Energie existiert in verschiedenen Formen, z. B. als physikalische, chemische, elektrische, Wärme- und Strahlungsenergie (Licht usw.). Die Thermodynamik befasst sich mit der Wärmeenergie, d. h. der Fähigkeit, Änderungen in einem System zu bewirken oder Arbeit zu verrichten.
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik drückt das Prinzip der Energieerhaltung aus. Dieser besagt, dass Energie weder geschaffen noch zerstört werden kann. Daraus ergibt sich, dass die Gesamtenergie in einem geschlossenen System immer erhalten und somit konstant bleibt und sich lediglich von einer Form in eine andere ändert. So handelt es sich bei Wärme um eine Form von Energie, die aus Arbeit erzeugt oder in diese umgewandelt werden kann.
Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Natur dazu neigt, einen Zustand einer größeren molekularen Unordnung anzustreben. Die Entropie ist ein Maß dieser Unordnung: Festkörperkristalle, die am regelmäßigsten strukturierte Form von Stoffen, haben sehr niedrige Entropiewerte.
Gase, die eher unorganisiert sind, haben hohe Entropiewerte. Die potenzielle Energie von isolierten Energiesystemen, die zur Leistung von Arbeit zur Verfügung steht, nimmt mit zunehmender Entropie ab. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass sich Wärme niemals "von alleine" von einer niedrigeren Temperatur zu einer höheren Temperatur ändert.
Wie in diesem Beitrag erläutert, bezieht sich die Thermodynamik auf Energie und darauf, wie sie übertragen wird. Im Zusammenhang mit Kompressoren konzentrieren wir uns auf Gas (Luft) unter hohem Druck. Sowohl das Gasgesetz von Boyle als auch das Gasgesetz von Charles helfen dabei, zu verstehen, wie sich hohe Verdichtungsstufen und andere Gase auswirken.
Dabei ist das Konzept der Thermodynamik von grundlegender Bedeutung, um zu verstehen, wie ein Kompressor funktioniert. Im Wesentlichen wird die Luft durch den Druckaufbau und durch hohe Volumenströme, die an der Verdichtung beteiligt sind, erhitzt. Oft bleibt in einem Kompressor Wärme übrig, die als Verdichtungswärme bezeichnet wird.
Diese erzeugte Wärme kann bei Energierückgewinnungsprozessen wiederverwendet werden. Wenn Sie bis zu 94 % der gesamten PS-Leistung zurückgewinnen, können Sie erhebliche Energieeinsparungen erzielen. Beispielsweise kann ein 400-kW-Kompressor mit einer Energierückgewinnung von 90 % zu Einsparungen in Höhe von 150.000 € pro Jahr führen.
Durch den Einsatz von Warmwasser für Kesselspeisungen oder direkt in Prozessen, die auf 70 bis 90 °C heißes Warmwasser angewiesen sind, lassen sich Einsparungen bei Energiequellen wie Erdgas erzielen. Die Montage einer zentralen Energierückgewinnungseinheit zwischen dem Kompressor und dem Kühl-/Heizkreis ist eine effektive Möglichkeit, die Stromkosten zu senken.
Außerdem werden Sie feststellen, dass bei vielen neuen Kompressoren eine Energierückgewinnungseinheit vorinstalliert ist. Durch die Kraft der Thermodynamik gibt es viele Möglichkeiten für die Energierückgewinnung. Da Strom 99 % der CO2-Emissionen und über 80 % der Lebenszykluskosten eines Kompressors ausmacht, ist es wichtig, diesen Artikel zur Kenntnis zu nehmen.
Wir hoffen, dass Sie sich mit den obigen Informationen bei der Wahl des richtigen ölfrei verdichtenden oder öleingespritzten Druckluftkompressors sicher fühlen. Alle unsere Schraubenkompressoren sind die fortschrittlichsten Modelle auf dem Markt und bieten Energiesparfunktionen.
Wenn Sie weitere Informationen zu unseren Kompressoren benötigen, fragen Sie uns einfach. Wir helfen Ihnen gerne weiter.
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