Énergie pneumatique
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L’air comprimé utilisé dans les systèmes pneumatiques est au départ de l’air à la pression atmosphérique porté artificiellement à une pression plus élevée appelée pression d’utilisation. Dans les systèmes pneumatiques, l’air comprimé est utilisé comme moyen de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par...) et de stockage d’énergie. De production facile il présente un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d’avantages. À la base il est disponible partout et en quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un...) illimitée.

Composition

L’air est un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée...) gazeux constitué de :

  • 21% d’oxygène
  • 78% d’azote
  • 1% de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un...) rares (argon, néon (Le néon est un élément chimique, de symbole Ne et de numéro atomique 10.) ,hélium…), d’hydrogène, de gaz carbonique et de vapeur () d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.).

La masse volumique (Pour toute substance homogène, le rapport de la masse m correspondant à un volume V de cette substance est indépendante de la quantité choisie : c'est une caractéristique du matériau appelée masse volumique: ) de l’air est de 1,293 kg /Nm3 ( 1 Nm3 = 1 normomètre cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées. Les cubes figurent parmi les solides les plus remarquables de l'espace. C'est...) indique une mesure établie à la pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.) normale de 1,013.105 Pa = 1bar et 0°C de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert de...).)

Utilisation

  • De quelques mbar à 1 bar : domaine de la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.), de la fluidique
  • De 1 à 10 bar : domaine de la commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.), de la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) (usage courant)
  • De 20 à 40 bar : domaine de la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) (démarrage diesel)
  • De 150 à 200 bar : stockage de l’air en bouteilles (Sur les anciens navires à voiles, on appelait les bouteilles deux petits compartiments, un de chaque côté du tableau arrière servant de toilettes aux officiers du bord.) (plongée)
  • De 200 à 500 bar : domaine de respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de façon impropre...) autonome la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) remplie le corps d'elle-même.

Avantages de cette source d’énergie

  • L’air comprimé se transporte facilement dans des conduites bon marché.
  • Il est propre et les composants fonctionnant sous cette énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) sont peu coûteux.
  • Pas de risque de détérioration pour cause de surcharge (moteurs pneumatiques de visseuses).
  • Il est également peu sensible aux variations de température.
  • Enfin les échappements d’air et les fuites ne sont que peu polluants.
  • Utilisation idéale en milieu explosif (Un explosif est un composé chimique défini ou un mélange de corps susceptibles lors de leur transformation, de dégager en un temps très court, un grand volume de gaz porté à haute...).

Inconvénients

Malgré de nombreux avantages, l’automatisation par l’air comprimé présente certains inconvénients qu’il faut prendre en considération.

  • Cette source d’énergie exige un excellent conditionnement (filtration). Aucune impureté (poussière etc.) ne doit pénétrer dans le système.
  • Il est difficile d’obtenir des vitesses régulières du fait de la compressibilité (La compressibilité est une caractéristique d'un corps, définissant sa variation relative de volume sous l'effet d'une pression appliquée. C'est une valeur très grande pour...) de l’air.
  • Les forces développées restent relativement faibles. Pour des efforts importants, il est préférable et impératif de faire appel à de l’énergie hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :).
  • L’air des échappements est bruyant. Ce phénomène désagréable se trouve en partie résolu grâce à l’utilisation de silencieux.
  • Il n'existe peu ou pas de gaz pré-comprimé économiquement exploitable à l'état naturel. Il est donc nécessaire de le comprimer artificiellement (consommation d'une autre énergie accompagnée de pertes thermiques), ce qui n'en fait qu'un moyen de transport ou de stockage d'énergie, mais pas une source d'énergie primaire (Une source d’énergie primaire est une forme d’énergie disponible dans la nature avant toute transformation. Si elle n’est pas utilisable directement, elle doit être transformée en une source d’énergie secondaire pour...) au plein sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement,...) du terme.
  • La production de l'énergie est relativement chère.
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