Basınçlı hava enerji depolaması?

Merak ediyorum, bir mikro kompresöre bir hava kompresörü borusu koyarsanız, diyelim ki bunun gibi bir şey motora bağlı olarak, türbinden çıkan hava içeri girdiğinde aynı enerjiye sahip midir?

Kompresörün daha sert itmesi gerekebileceğinden, ancak havanın hala borudan çıkması gerekiyor, temelde neden bir araya getirilen bu türbinlerin 10'u gibi koyamayacağınızı ve bir şekilde serbest enerji alamayacağınızı anlamıyorum. Bunun imkansız olduğunu biliyorum ama nedenini anlamıyorum.

O şeyin enerjisini hesaplamanın bir yolu var mı?

Havayı sıkıştırdığınızda ideal gaz yasasına göre ısı yayar. Hava yeniden genleştiğinde, bu ısı geri kazanılmaz. Sıkıştırılmış havanın depolanması için büyük tuz mağaralarının kullanımı ve ısıl enerjinin depolanması ve türbin içinde genişledikçe havaya geri dönmesi için su veya erimiş tuz kullanılması konusunda bazı araştırmalar yapılmıştır. O zaman bile, hala kayıp var çünkü ısı transferi diferansiyel gerektiriyor. Bu daha düşük bir genleşme sıcaklığına ve daha düşük bir enerji çıkmasına neden olur.

Hayır, türbinden çıkan enerji içeri girdiği zamankiyle aynı enerjiye sahip değildir. Sıkıştırılmış hava, türbin üzerinde sıkıştırmayla çalışmaktadır: bu, türbinden aşağı doğru olan basıncın, yukarı akıştan daha düşük olduğu anlamına gelir.

Bunları seri hale getirirken daha fazla enerji alamamanın nedeni, hala aynı enerjiyi girdi olarak alıyor olmanızdır - basınçlı havadaki enerji. Girdiğinden daha fazla enerji alamazsın.

Enerjinin, serideki türbin sayısıyla orantılı olmasını engelleyen mekanizma aşağıdaki gibidir.

Tek bir türbininiz varsa, yukarı akış basıncı kompresör veya sıkıştırılmış depolamadan gelen basınçtır ve aşağı akış basıncı ortam hava basıncına yaklaşık olarak eşittir.

Şimdi, seri olarak iki türbininiz varsa, ilk türbin üzerindeki yukarı akış basıncı hala kompresör basıncına eşittir; ve son türbinden gelen aşağı akış basıncı hala ortam hava basıncına eşittir. Bu, iki türbin arasındaki hava basıncının, ikisinin arasında bir yerde olduğu anlamına gelir; bu, havanın ilk türbin üzerinde daha az iş yaptığı ve ikinci türbin üzerinde daha az iş yaptığı anlamına gelir.

Sonuçta, birleştirilmiş iki türbin, tek bir türbinden daha fazla iş yapma potansiyeline sahip değildi, çünkü baştan sona basınç gradyanı aynıdır: şimdi hariç, bu çalışma bir yerine iki türbin arasında yayılmıştır, yani iki kat daha fazla kayba sahipsiniz ve bu nedenle gerçekte iki türbin tarafından birinden daha az iş yapılır.

Bunun geçerli olduğuna dikkat edin, çünkü iki türbin aynı tür enerji tarafından kendilerine uygulanan aynı tür işlere sahiptir. Kombine çevrim gaz türbinleri, ilk türbinleri tahrik eden bir genleşme kuvveti oluşturmak için yakıt yakmak suretiyle seri halinde iki türbinden birden fazla çalışma yapar; Bu egzoz havasındaki ısı daha sonra suyu ısıtmak için kullanılır, daha sonra ikinci bir türbini tahrik eden buhar yaratır. Bu, ikinci türbinin birinci türbinden aşağı akış basıncını tehlikeye atması gerekmediği anlamına gelir.