เครื่องอัดอากาศไฮดรอลิกเป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานไฮดรอลิกในการอัดอากาศ โดยมีเครื่องจักรสองประเภทที่แตกต่างกันอย่างมากที่เรียกว่าเครื่องอัดอากาศไฮดรอลิก

ประเภทหนึ่งคือ คอมเพรสเซอร์อากาศเชิงกลที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฮดรอลิก เป็นวิธีการแปลงพลังงานไฮดรอลิกเป็นพลังงานนิวแมติก^{[ 1 ]}คอมเพรสเซอร์ไฮดรอลิกประเภทนี้ใช้ในงานต่างๆ ที่มีพลังงานไฮดรอลิกอยู่แล้วและต้องการอากาศอัดในปริมาณค่อนข้างน้อย เนื่องจากประสิทธิภาพไม่สูงนักเมื่อเทียบกับคอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า^{[ 1 ]}

คอมเพรสเซอร์ไฮดรอลิกอีกประเภทหนึ่งใช้พลังงานศักยภาพและพลังงานจลน์ของกระแสน้ำในการดึงอากาศและนำไปยังห้องแยกที่มีความดันสูงกว่า ซึ่งอากาศจะสะสมอยู่เหนือน้ำ และน้ำจะไหลออกไป ระบบนี้มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยมากหรือแทบไม่มีเลย และยังไม่มีประสิทธิภาพมากนัก ดังนั้นจึงใช้ในกรณีที่พลังงานจลน์หรือพลังงานศักยภาพของน้ำมีราคาถูก

ข้อดีของคอมเพรสเซอร์ไฮดรอลิกประเภทที่สองคือความสามารถในการอัด แบบ ไอโซเทอร์มอลโดยไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ ทำให้มีความน่าเชื่อถือค่อนข้างสูงและมีค่าบำรุงรักษาต่ำ ใช้กระแสน้ำในการดึงอากาศและพาลงด้านล่างผ่านท่อที่เรียกว่าท่อดาวน์คอเมอร์ อากาศจะถูกดูดเข้าไปในกระแสน้ำโดยความแตกต่างของความดันสถิต เมื่อส่วนผสมของอากาศและน้ำไหลลงท่อ ความดันจะเพิ่มขึ้น ส่วนผสมจะเข้าสู่ห้องลดความเร็ว ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความเร็วการไหลทำให้ฟองอากาศแยกออกจากน้ำโดยแรงลอยตัว อากาศอัดจะออกจากห้องผ่านท่อแนวตั้งอีกท่อหนึ่งที่เรียกว่าท่อเรเซอร์ และน้ำจะไหลออกทางท่อระบายที่จมอยู่ใต้น้ำใกล้กับด้านล่างของห้องลดความเร็ว^{[ 2 ]}

ปัญหาหลักของคอมเพรสเซอร์เหล่านี้คือการพัฒนาขนาดและมิติของห้อง (การจัดเก็บอากาศอัด) ราคาของห้องอาจแพงกว่าการติดตั้งเสียอีก ขึ้นอยู่กับขนาด แม้ว่าต้นทุนพลังงานจะค่อนข้างสูง แต่คอมเพรสเซอร์ไฮดรอลิกใช้ไฟฟ้าน้อยลงอย่างมากและเพิ่มการผลิตทรัพยากรพลังงานหมุนเวียน^{[ 3 ]}

รูปที่ 2: ต้นทุนพลังงาน ต้นทุนคอมเพรสเซอร์ ต้นทุนการบำรุงรักษา(อิงตามการทำงานตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ ราคา 0.08 ดอลลาร์/กิโลวัตต์ชั่วโมง การทำงานเต็มกำลัง) ^{[ 4 ]}

ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่จากการติดตั้งคอมเพรสเซอร์คือค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ดังแสดงในรูปที่ 2 ปัจจัยหลักคือประเภทและขนาดของคอมเพรสเซอร์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดประโยชน์ใช้สอยและการใช้พลังงานของเครื่องจักร เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุด กำลังการผลิตอากาศควรตรงกับความต้องการอากาศเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาคอขวดและการสูญเสียพลังงานที่ไม่จำเป็นในรูปของความร้อนเมื่อปล่อยอากาศ^{[ 4 ]}ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานหรือป้องกันการรั่วไหล บริษัทต่างๆ สามารถเพิ่มอัตรากำไรได้

การออกแบบท่ออาจส่งผลต่อต้นทุนของระบบได้เช่นกัน โครงสร้างท่อที่ไม่มีมุมแหลมหรือหัวตันสามารถช่วยรักษาแรงดันและทางเดินอากาศอัดที่มีประสิทธิภาพได้ นักออกแบบต้องคำนึงถึงประเภทของวัสดุที่จะใช้ในระบบไฮดรอลิก ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมมีน้ำหนักเบาและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กซึ่งเป็นวัสดุแบบดั้งเดิม^{[ 4 ]}เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าเหล็กมาก ท่ออะลูมิเนียมจึงช่วยให้ช่างเชื่อมและช่างเทคนิคสามารถผลิตและติดตั้งได้ง่ายขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่ามักจะมีแรงดันแตกต่างมากกว่า ซึ่งจะทำให้พลังงานแรงดันถูกแปลงเป็นความร้อนหรือการสั่นสะเทือนมากขึ้น ส่งผลให้อายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์ลดลง^{[ 5 ]}

ในการคำนวณกำลังการไหลของอากาศอัดสามารถใช้สมการเพื่อวัดประสิทธิภาพสูงสุดของคอมเพรสเซอร์ไฮดรอลิกได้ อย่างไรก็ตาม ในสถานการณ์จริง จำเป็นต้องคำนึงถึงการสูญเสียการไหลของอากาศ ซึ่งสามารถทำได้โดยการใช้สมการอนุรักษ์พลังงานสำหรับการไหลแบบไอโซเทอร์มอล (โดยสมมติว่าน้ำและอากาศมีความดันและความเร็วเท่ากัน) ปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายอาจทำให้เกิดการสูญเสียอากาศได้ เช่น การชนกับผนังหรือแรงเสียดทานระหว่างน้ำและฟองอากาศ^{[ 6 ]}${\displaystyle W=mRT*ln(\beta )}$${\displaystyle loss=m[RT*ln(P0/P1)-V^{2}/2]}$

อัตราการไหลของอากาศอัดที่ผลิตได้จะเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราการไหลของมวลของของเหลวที่ไหลเวียนในระบบเพิ่มขึ้นด้วย อัตราการไหลนี้สามารถคำนวณได้เฉพาะในส่วนเฉพาะของปั๊มไฮดรอลิก เท่านั้น เนื่องจากสามารถนำไปใช้ในรูปแบบต่างๆ ได้ ตัวอย่างของรูปแบบเหล่านี้ ได้แก่ การจัดเรียงปั๊มแบบขนานหรือแบบอนุกรม เส้นโค้งของปั๊มสามารถกำหนดได้โดยใช้การหาอนุพันธ์ของสมการกำลังสอง: สมการนี้คำนวณประสิทธิภาพของหัวปั๊มหรือตัวขับ ซึ่งสามารถนำมาแสดงเป็นกราฟร่วมกับกำลังไฟฟ้าที่ใช้ไปเพื่อเปรียบเทียบระบบไฮดรอลิก^{[ 7 ]}${\displaystyle Q=-b\pm *\surd (b^{2}-4a(cH))/2a}$

• ปั๊มแบบใช้แรงดันอากาศ  – ปั๊มที่ใช้หลักการความแตกต่างของความหนาแน่นเนื่องจากการฉีดอากาศเข้าไปในของเหลว ทำให้เกิดผลตรงกันข้าม
• เครื่องอัดอากาศ  – เครื่องจักรที่ใช้เพิ่มความดันของก๊าซโดยการลดปริมาตรของก๊าซนั้น
• อากาศอัด  – อากาศที่มีความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศ
• ระบบนิวแมติกส์  – การใช้ก๊าซอัดในระบบกลไก
• เครื่องมือลมหรือที่รู้จักกันในชื่อ เครื่องมือที่ใช้ลมในการขับเคลื่อน คือ เครื่องมือที่ใช้พลังงานจากอากาศอัดที่ส่งมาจากเครื่องอัดอากาศ
• พลังงานไฮดรอลิก (การแยกความหมาย)
• พลังงานน้ำ  – การผลิตพลังงานโดยการเคลื่อนที่ของน้ำ
• ระบบกำลังของไหล  – การใช้ของเหลวภายใต้ความดันเพื่อสร้าง ควบคุม และส่งกำลัง