Especificaciones de aire comprimido
Es habitual que en las especificaciones de proyectos de aire comprimido se encuentren datos que confunden a aquellas personas que no son expertas en esta área de trabajo. En este artículo vamos a aclarar numerosos puntos que suelen generar dudas.
Compresores de aire comprimido
El primer apartado de una especificación de aire comprimido incluye, en su mayoría, a los compresores. Y la primera duda que puede surgir es la referente a la potencia eléctrica del compresor, ya que para el cálculo de la instalación eléctrica hay que tener en cuenta siempre que, la potencia nominal (la que refleja el catálogo) de un compresor es inferior a la potencia total absorbida por el mismo a plena carga. Cuyo valor es el que hay que tener en cuenta para el dimensionamiento de las protecciones y de la alimentación eléctrica. El dato de la potencia absorbida también es útil para calcular el consumo específico del compresor y especificar, por tanto, el más adecuado:
| Consumo específico = | P (consumo total de energía) (kW) |
| Q (entrega efectiva de aire) (m3/min) |
La segunda cuestión que se plantea normalmente es la de cuando seleccionar un compresor de velocidad variable en lugar de un compresor de velocidad fija, carga/vacío. En general, si el consumo proyectado de la planta donde se va a instalar el compresor está la mayor parte del tiempo por encima del 80% del caudal efectivo del compresor, se debe seleccionar uno de velocidad fija. Pero si la planta tiene un tipo de consumo variable, con muchos momentos por debajo del 80%, es más eficiente un compresor de velocidad variable. Hay que tener en cuenta que, el aire comprimido es, a día de hoy, una energía esencial para la producción en muchas fábricas, por lo que estas deben disponer de compresores de reserva para asegurar la continuidad de suministro. En estos casos, lo ideal es combinar compresores de velocidad variable con otros de velocidad fija. Para obtener la mayor eficiencia energética, el cálculo del dimensionamiento de estos compresores debe estar realizado por un experto en aire comprimido, como es SERVIAIRE, ya que se debe evitar que existan agujeros de caudal en el funcionamiento del sistema de compresores y, además, hay que asegurar la continuidad de servicio con uno cualquiera de los compresores, que formen el sistema, parado.
De principio, para realizar el cálculo de los compresores debemos definir la presión máxima de trabajo de los mismos, teniendo en cuenta la presión que se necesita en los puntos de trabajo, las pérdidas de presión de la red de aire comprimido y las pérdidas de presión del conjunto de tratamiento. Así, se determina finalmente la menor presión de trabajo posible para obtener el mejor consumo específico de la instalación.
Una vez fijada la presión, seleccionaremos el compresor o los compresores para asegurar el suministro de aire comprimido con una producción de caudal superior en un 20%, aproximadamente, al caudal máximo de consumo de la planta. Es muy importante aclarar que los caudales reflejados en los catálogos son siempre en condiciones de aspiración (FAD), y no a la presión de trabajo.
También surgen dudas en ocasiones con las unidades de caudal. En el siguiente cuadro de equivalencias están las unidades más utilizadas:
| m3/min | m3/h | l/min | l/s | cfm | |
| m3/min = | 1 | 60 | 1.000 | 16,667 | 35,315 |
| m3/h = | 1,67×10-2 | 1 | 16,667 | 0,278 | 0,589 |
| l/min = | 1×10-3 | 0,06 | 1 | 1,67×10-2 | 3,53×10-2 |
| l/s = | 0,06 | 3,60 | 60 | 1 | 2,12 |
| cfm = | 2,83×10-2 | 1,7 | 28,317 | 0,472 | 1 |
Y en el siguiente cuadro de equivalencias están las unidades más utilizadas de presión:
| mbar | bar | atm | Pa | mmHg | |
| mbar = | 1 | 1×10-3 | 9,87×10-4 | 100 | 0,750 |
| bar = | 1.000 | 1 | 0,987 | 1×105 | 750 |
| atm = | 1.013 | 1,013 | 1 | 1,013×105 | 760 |
| Pa = | 0,01 | 1×10-5 | 9,87×10-6 | 1 | 7,5×10-3 |
| mmHg = | 1,333 | 1,333×10-3 | 1,316×10-3 | 133,322 | 1 |
También es muy conveniente aclarar la duda que se origina si las unidades de caudal están expresadas con una N mayúscula delante, como por ejemplo, Nm3/min o Nl/s. Esto significa que el caudal está expresado en condiciones normales, o lo que es lo mismo, para las condiciones de altitud a nivel del mar, a una temperatura de 0 oC y humedad relativa del 0%.
Para transformar un caudal con unidades en condiciones normales a unidades en condiciones FAD, que son las que suelen figurar en los catálogos, y están referidas a unas condiciones de altitud a nivel del mar, a una temperatura de +20 oC y humedad relativa del 0%, basta con aplicar la siguiente fórmula:
Q (FAD) (m3/min) = 1,073 x Q (Nm3/min)
Si quieres conocer más sobre las condiciones normales, puedes leer nuestro artículo del blog ¿Qué es, o qué significa, Nl/min? en este enlace.
Cuando en la especificación se incluyen varias unidades de compresor, siempre se debe incluir un sistema de control inteligente, independientemente de los propios controladores que ya tienen los compresores. Este control inteligente debe registrar, analizar y regular el funcionamiento de los compresores para obtener la máxima eficiencia del sistema, reduciendo el consumo eléctrico y asegurando la continuidad de servicio.
Ya desde hace unos años, en una especificación completa de compresores se incluye siempre un recuperador de energía integrado en cada compresor. Debido a que los compresores convierten en calor casi la totalidad de la energía eléctrica que consumen, es lógico intentar recuperar dicha energía, de la cual podemos aprovechar hasta el 96%. Para ello, se incorpora en el compresor el recuperador de calor que consiste en un intercambiador para calentar agua hasta +70 oC, utilizable para agua caliente sanitaria, sistemas de calefacción, calderas, …
