エアコンプレッサ熱力学の基本的な概要

エネルギーは、熱、物理的、化学的、放射性（光など）、および電気エネルギーなど、さまざまな形で存在します。熱力学は、熱エネルギー、つまり、システムの変化や作業を行う能力についての研究です。

熱力学の第一法則は、エネルギー保存の原理を表しています。この法則では、エネルギーは生成も破壊もされないとしています。このことから、閉鎖式システムの総エネルギーは常に維持され、一定のままであると言えます。ある形から別の形に変化にすぎません。これにより、熱はエネルギーの一形態となり、熱は仕事から発生させたり、仕事に変換したりすることができます。

熱力学の第二法則は、より大きな分子の乱れの状態に向かって進む傾向があると述べています。エントロピーは分子異常を表す指標です。最も規則的に構造化された物質である固体結晶は、エントロピー値が非常に低くなっています。

より高度に無秩序である気体は、高いエントロピー値を持ちます。孤立したエネルギーシステムで、仕事をするために利用できる位置エネルギーは、エントロピーが大きくなるにつれて減少します。熱力学の第二法則では、熱は、"自らの力で"低温領域から高温領域へ移動することは決してないとしています。

この記事で説明したように、熱力学はエネルギーとその伝達方法に関連しています。エアコンプレッサに関しては、高圧レベルでのガス（空気）に重点を置いています。ボイル・シャルルの気体の法則はどちらも、高い圧縮レベルおよび他のガスがどのように影響を及ぼすかを理解するのに役立ちます。

これにより、熱力学の概念はコンプレッサの動作を理解するための基礎となります。基本的に、加圧プロセスと圧縮に伴う高いエアフローにより、空気が加温されます。多くの場合、エアコンプレッサには圧縮熱として知られる余熱があります。

この熱は、熱回収プロセスで再利用できます。総馬力の最大94%を回復すると、エネルギーの節約が大きくなる可能性があります。たとえば、熱回収率が90%の400 kWコンプレッサは、年間€150,000も節約できます。

湯をボイラのプレフィードとして使用するか、または70～90℃を必要とするプロセスに直接使用することで、天然ガスのようなエネルギー源を節約できます。コンプレッサと冷却/加熱回路の間に熱回収制御装置を配置することは、電気コストを削減する効果的な方法です。

さらに、新しいエアコンプレッサの多くは、あらかじめ熱回収を導入して設計されています。熱力学の力によって、熱回収には多くの可能性があります。電気はCO2排出量の99%を占め、コンプレッサのライフサイクルコストの80%以上を占めるため、この記事に注意することが重要です。

上記の情報をもとに、適切なオイルフリーまたは給油式エアコンプレッサの選択に自信を持っていただけます。アトラスコプコのすべてのロータリスクリュモデルは、最も先進的で、省エネ機能を備えています。

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