Até o momento em nossa série EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS DE AR COMPRIMIDO, apresentamos oportunidades de redução de custos através da eliminação de desperdícios, da utilização periférica tal como limpeza e da redução da pressão de operação do compressor.
Depois de executados essas etapas, o próximo passo é a configuração dos equipamentos mais adequados ao uso de sua indústria.
Dica 5: Tipo de Compressores.
O primeiro passo é entender quais as tecnologias disponíveis no mercado e como podem ser implantadas em suas demandas.
Aqui focaremos nos compressores parafusos, por serem os mais largamente empregados na indústria. Esse podem ser de dois tipos:
- Carga/Alívio
- Carga variável (inversores)
Carga/Alívio
São equipamentos que trabalham dentro de uma faixa de pressão determinada. Ao atingirem a pressão mínima estabelecida, entram em “carga” até que a pressão máxima seja atingida. Nesse momento, entram em “alívio” até que a pressão caia até a mínima estabelecida novamente, reiniciando o ciclo.
Por “carga” entende-se que o compressor trabalha em sua capacidade máxima, ou seja, válvula de admissão aberta, potência e produção de ar comprimido máximos. E por “alívio” o momento que a válvula de admissão fechada, sem produção de ar comprimido, porém com o motor ainda operando a baixa carga, normalmente 30~40%.
Carga variável (inversor)
Compressores que operam com inversor operam com pressão constante, com uma pequena variação dentro da faixa de ajuste e tempo de resposta do compressor. Nesse caso o compressor está sempre em “carga”, porém a carga do motor varia, controlado pelo inversor, em função da demanda de ar comprimido.
Como esse tipo de compressor está sempre em “carga” e a potência demanda é proporcional a produção de ar comprimido, esse equipamento, numa rotina de operação comum, consome menos energia que o de carga/alívio.
Então, nesse caso, posso utilizar apenas compressores com inversor? Apresentarei dois cenários abaixo, mas já adianto, a resposta é não, exceto se for um sistema com apenas um compressor.
Sistema com somente compressores Carga/Alívio
Em um sistema que opera com mais de um compressor Carga/Alívio, normalmente esses são configurados para operar em forma de cascata. Nesse caso, cada compressor opera dentro de uma faixa de pressão distinta um do outro, de tal forma que com o aumento da demanda, a pressão da rede cai, fazendo o próximo compressor entrar em “carga”.
A figura abaixo ilustra a operação de forma simplificada.
Em que 1-4 são compressores Carga/Alívio.
Nesse cenário, o último compressor estará sempre ciclando, alternando entre carga e alívio.
Sistema com somente compressores com inversor
A vantagem de ter um compressor com inversor no sistema é que o último operará de forma variável para atender a variação de demanda.
No entanto, supondo um sistema apenas com compressores com inversor, enquanto o último da sequência cascata opera na sua função de variação, os anteriores operarão sempre a 100%, eliminando a função variável.
Qual o melhor sistema?
Para um sistema de geração de ar comprimido em um perfil de consumo variável, o ideal é trabalhar com compressores Carga/Alívio e apenas um compressor com inversor.
Assim, o compressor com inversor atenderá a variação da demanda e os compressores Carga/Alívio suportarão como cara base. As imagens abaixo ilustram de forma simplificada a ideia.
Em que 1-3 são compressores Carga/Alívio e X é compressor com controle de velocidade.
- 1 – 01 Compressor com controle de velocidade
- 2 – 01 Compressor Carga/Alívio
- 3 – 01 Compressor Carga/Alívio + 01 Compressor com controle de velocidade
- 4 – 02 Compressor Carga/Alívio
- 5 – 02 Compressor Carga/Alívio + 01 Compressor com controle de velocidade
Dessa forma, o perfil de geração ficará bem próximo do perfil de demanda, eliminando os desperdícios do “Alívio”.
Conclusão
Para a maioria dos casos recomendamos a utilização de compressores com inversor de frequência, pois 1) é possível garantir o fornecimento de ar comprimido conforme a demanda, consumindo menos energia e 2) permite maior vida útil do equipamento, por evitar sobre cargas.
Você já considerou utilizar compressores com controle de velocidade? Gostaria de conversar sobre o assunto? Entre em contato. Estamos à disposição para auxiliá-lo.
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Veja também:
- Dica 1: Vazamentos
- Dica 2: Educação e Boas Práticas
- Dica 3: Pressão de Operação
- Dica 4: Tubulações
