大家知道,压缩机是利用机械能压缩空气的,根据能量守恒,当空气被压缩之后,它就带有了可以做功的能力。因此,被压缩的空气可以驱动一个膨胀机对外做机械功,最简单的办法就是把一个压缩机反过来用(进、出气口反接)。
因此,如果你有压缩储气罐和膨胀机,就可以利用压缩空气所具有的做功能力,用于驱动任何机械,比如汽车。只要有足够的压缩空气流量和足够大的膨胀机,你可以把汽车驱动到400 km/h。
问题是,空气被压缩时的效率本身就不高,好的压缩机效率也只有80%多,而且,压缩后的空气中有很大一部分能量不能利用,因为压缩后空气会升温(想想你给自行车打气后打气筒会烫手),而进入储气罐中后这部分热能会散掉(储气罐最后将会冷却到大气。作为例子,当空气从常温被等熵压缩到10kg/cm2压力时,温度会升高300℃,你可以估算将空气加热升温300℃要消耗多少能量)。当你用储气罐中的冷压缩空气驱动膨胀机时,你可以获得的最好效率大约是45%。也就是说,从你开始消耗能量去压缩空气,到你利用压缩后的空气去驱动汽车,最好的情况下也只有25%的能量被真正利用到车上,更不要说你驱动空气压缩机的一次能能源通常只有30%~40%能被利用上(我们必须用电、汽油或柴油发动机等来驱动压缩机)。这样算下来,你真是一个不折不扣的大傻瓜,费了大力,绕了大圈子,损失了大部分有用能。
很多人都在做,估计里面有一些问题没有解决。首先是效率的问题,用其他能源充气的效率可能很低,然后释放高压空气产生动力的效率又很低,这样就可能不合算了。
以上想法还需要印证!
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