Nhiệt động lực học: Nguyên lý và định luật

Energy exists in various forms, including thermal, physical, chemical, radiant (light, etc.), and electrical energy. Thermodynamics is the study of thermal energy, i.e. of the ability to bring about change in a system or to do work.

The First Law of Thermodynamics expresses the principle of energy conservation. It states that energy is neither created or destroyed. From this, it says that the total energy in a closed system is always conserved, thereby remaining constant. It merely changes from one form into another. With this, heat is a form of energy that can be generated from or converted into work.

The Second Law of Thermodynamics states there is a tendency in nature to proceed toward a state of greater molecular disorder. Entropy is a measure of disorder. Solid crystals, the most regularly structured form of matter, have very low entropy values.

Gasses, which are more highly disorganized, have high entropy values. The potential energy of isolated energy systems that is available to perform work decreases with increasing entropy. The Second Law of Thermodynamics states that heat can never of "its own effort" transfer from a lower-temperature region to a higher temperature region.

As explained in this article, thermodynamics relates to energy and how it is transferred. In the context of air compressors, we focus on gas (air) under high pressure levels. Both Boyle's and Charles' gas laws are helpful in understanding how high compression levels and other gasses have an impact.

With this, the concept of thermodynamics is fundamental to understanding how a compressor works. Essentially, air becomes heated through the pressurization process and high air flow rates involved in compression. Often, there's leftover heat in an air compressor, known as heat of compression.

This generated heat can be reused in energy recovery processes. If you recover up to 94% of the total horsepower, your energy savings could be significant. For example, a 400kW compressor with an energy recovery of 90% can save €150,000 per year.

Using hot water as a boiler pre-feed or directly in processes requiring 70-90°C, you can save on energy sources such as natural gas. Placing an energy recovery control unit between the compressor and cooling / heating circuit is an effective way to reduce electricity costs.

Additionally, you'll find many new air compressors are designed with energy recovery pre-installed. Through the power of thermodynamics, there's many possibilities for energy recovery. Since electricity makes up 99% of CO2 emissions, and over 80% of a compressors' lifecycle costs, it's important to take note of this article.

With the above information, we hope you feel confident in choosing the right oil-free or oil-injected air compressor. All our rotary screw models are the most advanced and offer energy saving features.

If you need more information on our air compressors, feel free to get in touch. We're happy to help.

Năng lượng tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau, như nhiệt, vật lý, hóa học, bức xạ (ánh sáng, v.v.) và năng lượng điện. Nhiệt động lực học là nghiên cứu về năng lượng nhiệt, tức là khả năng mang lại sự thay đổi trong một hệ thống hoặc dùng để thực hiện sinh công .

Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học thể hiện nguyên tắc bảo tồn năng lượng. Năng lượng có thể không được tạo ra cũng như không bị phá hủy, theo đó, tổng năng lượng trong một hệ kín luôn được bảo toàn, do đó không đổi và chỉ thay đổi từ dạng này sang dạng khác. Điều này, nhiệt là một dạng năng lượng có thể được tạo ra hoặc chuyển đổi thành dạng khác.

Định luật thứ hai của Nhiệt động lực học cho rằng có một xu hướng trong tự nhiên là tiến tới một trạng thái biến đổi phân tử lớn hơn. Entropy là thước đo của biến đổi: Tinh thể rắn, dạng vật chất có cấu trúc phổ biến nhất, có giá trị entropy rất thấp. Khí, có cấu trúc không theo trật tự cao hơn, có giá trị entropy cao. Năng lượng tiềm năng của các hệ thống năng lượng tách biệt luôn sẵn sàn để thực hiện công việc giảm đi khi tăng entropy. Định luật Nhiệt động lực học thứ hai tuyên bố rằng nhiệt chưa bao giờ có thể “tự nỗ lực của chính nó" chuyển từ vùng có nhiệt độ thấp hơn sang vùng có nhiệt độ cao hơn.

Như đã giải thích trong bài viết này, nhiệt động lực học liên quan đến năng lượng và cách nó được truyền tải. Trong trường hợp máy nén khí, chúng tôi tập trung vào khí (không khí) dưới mức áp suất cao. Cả định luật khí Boyle và Charles đều hữu ích trong việc hiểu mức độ nén cao và các loại khí khác có tác động như thế nào.

Với điều này, khái niệm nhiệt động lực học là cơ sở để hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí. Về cơ bản, không khí trở nên nóng lên thông qua quá trình điều áp và tốc độ dòng khí cao liên quan đến quá trình nén. Thông thường, có nhiệt còn sót lại trong máy nén khí, được gọi là nhiệt nén.

Nhiệt được sinh ra này có thể được tái sử dụng trong các quá trình thu hồi năng lượng. Nếu bạn phục hồi tới 94% tổng số mã lực, thì bạn có thể tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Ví dụ, một máy nén 400kW với khả năng phục hồi năng lượng là 90% có thể tiết kiệm 150,000 € mỗi năm.

Sử dụng nước nóng làm nguồn cấp trước cho lò hơi hoặc trực tiếp trong các quy trình yêu cầu nhiệt độ 70-90°C, bạn có thể tiết kiệm các nguồn năng lượng như khí tự nhiên. Đặt một bộ điều khiển thu hồi năng lượng giữa máy nén khí và mạch làm mát/ làm nóng là một cách hiệu quả để giảm chi phí điện năng.

Ngoài ra, bạn sẽ tìm thấy nhiều máy nén khí mới được thiết kế với khả năng phục hồi năng lượng được cài đặt sẵn. Thông qua sức mạnh của nhiệt động lực học, có nhiều khả năng phục hồi năng lượng. Vì điện chiếm 99% lượng khí thải CO2 và hơn 80% chi phí vòng đời của máy nén khí. Đó là những lưu ý quan trọng trong bài viết này.

Với những thông tin trên hi vọng bạn tự tin lựa chọn cho mình máy nén khí không dầu hay máy nén khí có dầu phù hợp. Tất cả các mẫu máy nén khí trục vít quay của chúng tôi đều là những mẫu tiên tiến nhất và cung cấp các tính năng tiết kiệm năng lượng.

Nếu bạn cần thêm thông tin về máy nén khí của chúng tôi, vui lòng liên lạc với chúng tôi.