Cómo elegir el compresor de aire para una instalación

En numerosas ocasiones, cuando se recibe la consulta del responsable de una empresa solicitando la oferta de un compresor, es bastante habitual que diga lo siguiente: “Quisiera saber si pueden ofertarme un compresor de 55 kW a 10 bar de presión”. Es evidente que esta persona no es un especialista en aire comprimido, y que podría añadir: “Me gustaría que fuera de color naranja y que no exceda de 1,5 m de altura, para que combine bien con el resto de máquinas de la sala donde quiero instalarlo”.

Podemos estar seguros de que el objetivo de esta empresa no es el de que su sala salga fotografiada en una revista de decoración. Su objetivo es el de asegurar el suministro de aire comprimido para sus necesidades de consumo con la mayor eficiencia y la mayor fiabilidad posible. Por lo que es necesario realizar las siguientes preguntas:

  • ¿Cuál va a ser el uso del aire comprimido?,
  • ¿Qué caudal de consumo requiere?,
  • ¿Qué presión necesita en el punto de trabajo?,
  • ¿Es una instalación nueva o una ampliación?,
  • ¿Tienen previsto alguna futura ampliación?

 

cómo elegir el compresor de aire

Y entonces, es cuando este responsable se da cuenta de que un compresor no es un electrodoméstico, y que los datos que facilitaba de potencia y presión son tan sólo el inicio para calcular una solución o un sistema de generación de aire comprimido que, dependiendo de su diseño, le pueden suponer a su empresa un ahorro de miles de euros cada año. Y en ese instante empieza a preguntarse:

¿Cómo elegir un compresor de aire comprimido de manera correcta?

La respuesta es sencilla: dejarse asesorar por una empresa especializada en aire comprimido como es Serviaire. Aunque, en este artículo vamos a facilitar una serie de pautas generales que sirvan de orientación para seleccionar la mejor solución cuando se necesita adquirir un compresor de aire comprimido.

El caudal y la presión

Los primeros datos que hay que tener bien definidos para la selección de un compresor son el caudal y la presión.

El caudal producido por el compresor debe ser suficiente para cubrir las necesidades de consumo requeridas por la instalación de aire comprimido de la planta, considerando siempre un margen de seguridad, la simultaneidad de uso de los equipos neumáticos y las posibles futuras ampliaciones.

Cuando definimos el caudal necesario del compresor hay que tener mucho cuidado si nos facilitan los datos de consumo de caudal de la instalación o bien la especificación de un equipo concreto. Hay que fijarse si el dato está expresado en unidades FAD, o unidades normales (N), u otro tipo de unidades. Ya que, en función de cómo nos lo hayan facilitado tendremos que traducirlo a unidades FAD, que son las habituales dadas por los fabricantes de compresores (ver artículo “¿Qué es, o qué significa, Nl/min?”).

También, si tuviéramos que realizar el cálculo del caudal de un compresor para un determinado consumo en una ubicación geográfica, deberemos de tener en cuenta los factores de corrección debidos a la altitud, temperatura ambiente máxima y humedad relativa del aire. Por ello, siempre es muy aconsejable dejarse asesorar por un experto en aire comprimido.

La presión máxima de trabajo del compresor debe definirse a partir de la presión necesaria en los puntos de consumo, teniendo en cuenta varios factores, como la pérdida de presión en el conjunto de tratamiento, la pérdida de carga en la red de distribución o en las bajantes, y la presión diferencial de trabajo del compresor. La presión máxima de trabajo del compresor no debe estar nunca sobredimensionada, ya que disminuirá la eficiencia y aumentará el gasto energético.

Una vez que se definen el caudal y la presión del compresor es cuando se deben comprobar otras características del mismo que determinarán la selección final del equipo.

El consumo específico

Fundamental a la hora de la elección del compresor es su consumo específico. El consumo específico nos define el gasto energético que va a generar el compresor a lo largo de su vida y viene expresado en kW/m3/min. Es decir, son los kW de potencia eléctrica que consume el compresor por cada m3/min de aire comprimido que produce. Para calcular correctamente el consumo específico hay que tomar el consumo eléctrico total del compresor a plena carga, incluyendo el consumo por refrigeración, a la presión de trabajo.

Como ejemplo de la importancia de este dato, en una empresa que trabaje a tres turnos y que tenga un coste de energía eléctrica de 0,13 €/kW·h, que el compresor tenga un consumo específico inferior al de otro compresor en 0,8 kW/m3/min significa un ahorro anual como mínimo de 8.500 € en consumo eléctrico.

Los gastos de mantenimiento

También es importante a la hora de seleccionar un compresor el analizar los gastos de mantenimiento del mismo. Como por ejemplo, cada cuantas horas de trabajo hay que realizar el cambio de rodamientos del air-end. En un compresor de calidad el air-end nunca trabajará a un régimen de velocidad elevado, por lo que el cambio de rodamientos se realizará entre 10.000 y 20.000 horas más tarde que en un compresor que vaya más revolucionado. Es muy conveniente comprobar el dato de ingeniería de las revoluciones a las que trabaja el air-end del compresor.

La ubicación del compresor 

Por último, conforme a las características del compresor seleccionado se debe comprobar que la ubicación donde se debe instalar se ajusta a las necesidades de refrigeración y de alimentación eléctrica que precise el equipo. Asimismo, deberá quedar espacio suficiente en el contorno del compresor para realizar las labores preventivas de mantenimiento.

¿Se trata de una instalación nueva o una ampliación?

Otra cuestión significativa que se debe valorar a la hora de seleccionar un compresor, es si se va a emplazar en una instalación nueva, o bien, si es una ampliación de una instalación ya existente.

En el caso de una instalación nueva, y como decíamos antes, se seleccionará el compresor a partir de los datos de caudal y presión necesarios. Si conocemos cómo se va a realizar el consumo de aire comprimido o la curva de consumo de caudal previstos para la instalación, podremos definir si resulta rentable la opción de un compresor de velocidad variable en lugar de un compresor de velocidad fija. Siempre en función del ahorro energético anual que se pueda generar con su instalación y la amortización de la mayor inversión que supone un compresor de velocidad variable.

A la hora de definir la duplicidad de equipos y el dimensionamiento en caudal de los mismos también se debe considerar la importancia de una parada imprevista del compresor, con el consiguiente coste que generaría una parada de la producción. En plantas donde la continuidad de generación de aire comprimido debe estar asegurada, las soluciones más eficientes energéticamente tienen un mínimo de 3 compresores, siendo además uno de los compresores variable en la mayoría de instalaciones.

Si se trata de llevar a cabo una ampliación de producción de caudal en una instalación ya existente mediante la incorporación de un nuevo compresor de aire comprimido, lo primero que se debe realizar es una auditoría de la instalación con su correspondiente medición de caudal de consumo total de la misma. De esta forma, conoceremos la forma de trabajo del sistema de aire comprimido de la planta mediante la obtención de los datos de los consumos de caudal medio y de caudal punta, así como de los caudales de tramo altos y bajos junto con su duración y ciclos. También extraeremos los datos de las presiones de trabajo, consumos eléctricos, puntos de rocío, … A partir de los datos obtenidos y sumando los nuevos consumos correspondientes a la ampliación se definirán los nuevos requerimientos que precisa la instalación.

En este caso, establecer la solución más eficiente del sistema de compresores suele ser algo más complejo que en una instalación nueva, ya que es necesario valorar la eficiencia energética de cada uno de los equipos y definir, en función de la eficiencia y del caudal de consumo de la planta, la forma de trabajo de los compresores y el orden de actuación de cada uno de ellos. En función de la solución más eficiente se seleccionará el nuevo compresor.

Resumiendo, si queremos conseguir la mejor eficiencia y los mayores ahorros energéticos a la hora de elegir un compresor nuevo, es necesaria la colaboración de un experto en aire comprimido. Tanto si es para una instalación nueva, como si es para una ampliación de una instalación ya existente. Si es tu caso, no dudes en ponerte en contacto con Serviaire. Estaremos encantados en ayudarte a encontrar la solución más eficiente para tu instalación de aire comprimido.

 

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