Výběr mezi šroubovým a pístovým vzduchovým kompresorem: Co potřebujete vědět

Rotační šroubové kompresory jsou oblíbenou volbou pro nepřetržitý provoz a potřeby velkých objemů vzduchu. Jsou známé svou energetickou účinností, spolehlivostí a nižšími požadavky na údržbu než pístové kompresory.

Pro nepřetržitý provoz a vyšší objemy vzduchu jsou vhodnější rotační šroubové kompresory společnosti Atlas Copco. Řada GA rotačních šroubových kompresorů se vstřikováním oleje se doporučuje pro svou spolehlivost a energetickou účinnost. Tyto jednotky mohou pracovat při teplotách až 46 °C a udržovat si vysokou účinnost v průběhu času.

Zde je několik specifických aspektů, které je třeba zvážit při výběru rotačního šroubového kompresoru:

Energetická účinnost

Rotační šroubové kompresory jsou obecně energeticky účinnější než pístové, zejména pokud jsou vybaveny řízeným pohonem (VSD). Jednotky VSD upravují otáčky motoru tak, aby odpovídaly spotřebě vzduchu, čímž snižují plýtvání energií.

Izentropická účinnost je měřítkem účinnosti kompresoru, přičemž vyšší procentuální hodnoty indikují lepší výkon. Nejvyšší izentropická účinnost rotačních šroubových kompresorů je přibližně 92 %, což může vést k významným úsporám energie.

Cena a celkové náklady na vlastnictví (TCO)

Zatímco počáteční náklady na rotační šroubový kompresor mohou být vyšší než na pístový kompresor, celkové náklady na vlastnictví jsou často nižší díky vyšší účinnosti a nižším nákladům na údržbu. Celkové náklady na vlastnictví zahrnují nákupní cenu, spotřebu energie, údržbu a náklady na veškeré prostoje.

Spolehlivost a odolnost

Rotační šroubové kompresory jsou známé svou spolehlivostí, odolností a trvanlivostí. Mají méně pohyblivých součástí, což znamená méně opotřebení a konzistentnější výkon v průběhu času.

Tato spolehlivost může být zásadní zejména v náročných průmyslových prostředích, kde mohou být prostoje nákladné.

Hladina hluku

Hlučnost je velmi důležitým faktorem na pracovištích. Rotační šroubové kompresory bývají tišší než pístové jednotky. To dává možnost je umístit blíže k pracovním prostorům, aniž by došlo k výraznému rušení práce hlukem.

Údržba

Údržba je u rotačních šroubových kompresorů jednodušší kvůli jejich konstrukci, která obsahuje méně pohyblivých součástí. To může vést k nižším nákladům na údržbu a méně časté servisní údržbě. Je však důležité zvážit dostupnost servisních techniků a náhradních dílů pro vybranou značku a model.

Rotační šroubové kompresory jsou oblíbenou volbou pro nepřetržitý provoz a potřeby velkých objemů vzduchu. Jsou známé svou energetickou účinností, spolehlivostí a nižšími požadavky na údržbu než pístové kompresory.

Pro nepřetržitý provoz a větší objemy vzduchu jsou vhodnější rotační šroubové kompresory společnosti Atlas Copco. Řada rotačních šroubových kompresorů se vstřikováním oleje GA a GA FLX se doporučuje pro svou spolehlivost a energetickou účinnost. Tyto kompresory mohou pracovat při teplotách až 46 °C a udržovat si účinnost v průběhu času.

Zde je několik specifických aspektů, které je třeba zvážit při výběru rotačního šroubového kompresoru:

Energetická účinnost

Rotační šroubové kompresory jsou obecně energeticky účinnější než pístové kompresory, zejména jsou-li vybaveny řízeným pohonem (VSD). Kompresory VSD, například naše třetí generace kompresorů GA VSD, upravují otáčky motoru tak, aby odpovídaly poptávce po vzduchu a snižovaly plýtvání energií. Pokud jsou však počáteční investiční náklady na tyto chytré kompresory VSD příliš vysoké, může být řada duálních kompresorů GA FLX ideální energeticky účinnou alternativou.  

Izentropická účinnost je měřítkem účinnosti kompresoru, přičemž vyšší procentuální hodnoty indikují lepší výkon. Nejvyšší izentropická účinnost rotačních šroubových kompresorů je přibližně 92 %, což může vést k významným úsporám energie.

Cena a celkové náklady na vlastnictví (TCO)

Zatímco počáteční náklady na rotační šroubový kompresor mohou být vyšší než na pístový kompresor, celkové náklady na vlastnictví jsou často nižší díky vyšší účinnosti a nižším nákladům na údržbu. Celkové náklady na vlastnictví zahrnují nákupní cenu, spotřebu energie, údržbu a náklady na veškeré prostoje.

Spolehlivost a odolnost

Rotační šroubové kompresory jsou známé svou spolehlivostí, odolností a trvanlivostí. Mají méně pohyblivých součástí, což znamená méně opotřebení a konzistentnější výkon v průběhu času.

Tato spolehlivost může být zásadní zejména v náročných průmyslových prostředích, kde mohou být prostoje nákladné.

Hladina hluku

Hlučnost je velmi důležitým faktorem na pracovištích. Rotační šroubové kompresory bývají tišší než pístové jednotky. To dává možnost je umístit blíže k pracovním prostorům, aniž by došlo k výraznému rušení práce hlukem.

Údržba

Údržba je u rotačních šroubových kompresorů jednodušší kvůli jejich konstrukci, která obsahuje méně pohyblivých součástí. To může vést k nižším nákladům na údržbu a méně časté servisní údržbě. Je však důležité zvážit dostupnost servisních techniků a náhradních dílů pro vybranou značku a model.

Při porovnávání pístových a rotačních šroubových kompresorů je důležité porozumět rozdílů v jejich provozu a jejich vhodnosti pro konkrétní úkoly. Pístové kompresory se obvykle používají pro aplikace, které vyžadují krátké intenzivní dodávky vzduchu. Naproti tomu rotační šroubové kompresory jsou určeny pro aplikace, které vyžadují stabilní průtok vzduchu po delší dobu.

Provozní rozdíly

Pístové kompresory pracují tak, že vtahují vzduch do válce a stlačují jej pístem. Obecně jsou nejlepší pro potřeby menších objemů vzduchu a mají pracovní cyklus přibližně 60–70 %. To znamená, že je nutné je pravidelně vypínat, aby se zabránilo přehřátí.

Rotační šroubové kompresory naproti tomu ke stlačování vzduchu používají dva rotory otáčející se opačným směrem a jsou chlazeny kapalinou, což umožňuje 100% pracovní cyklus a nepřetržitý provoz bez rizika přehřívání.

Energetická účinnost

Rotační šroubové kompresory jsou obvykle energeticky účinnější než jejich pístové protějšky a poskytují více vzduchu na jednotku vstupní energie. Například pístové kompresory obvykle poskytují výkon 3–4 krychlových stop za minutu (cfm) na koňskou sílu (hp), zatímco rotační šroubové kompresory poskytují 4–5 cfm na hp. Tato účinnost je zvláště výhodná tam, kde jsou vysoké náklady na elektřinu.

Kvalita vzduchu

Dalším faktorem je kvalita stlačeného vzduchu. Pístové kompresory pracují při vyšších vnitřních teplotách, což může vést k vyšší vlhkosti ve stlačeném vzduchu. To může vyžadovat dodatečné vysoušení vzduchu a čištění součástí. Rotační šroubové kompresory pracují při nižších teplotách a často se dodávají s vestavěnými dochlazovači, které snižují teplotu vzduchu. Výsledkem je lepší kvalita vzduchu.

Údržba a odolnost

Rotační šroubové kompresory mají méně pohyblivých dílů než pístové. To umožňuje nižší opotřebení a požadavky na údržbu. Pístové kompresory mají jednodušší konstrukci a jejich údržba může být snazší, ale obvykle vyžadují častější servis kvůli pohyblivým součástem.

Požadavky na hladinu hluku a prostor

Rotační šroubové kompresory pracují tiše a vyžadují méně místa ve srovnání s pístovými, takže nabízí možnost umístění ve větší blízkosti k pracovnímu prostoru.

Celkové náklady na vlastnictví

Počáteční náklady na rotační šroubový kompresor bývají vyšší, ale celkové náklady na vlastnictví mohou být nižší díky vyšší účinnosti a nižším nákladům na údržbu v průběhu času. Tyto náklady zahrnují nákupní cenu, spotřebu energie, údržbu a náklady na prostoje.

Provozní náklady a energetická účinnost

Rotační šroubové kompresory mají obecně nižší provozní náklady a jsou energeticky účinnější v dlouhodobém měřítku, zejména pro scénáře nepřetržitého používání. Pístové kompresory však mohou nabídnout úspory pro menší nebo méně časté aplikace.

Řada GA společnosti Atlas Copco s technologií VSD se doporučuje pro svou energetickou účinnost. Konkrétně model GA 5-37 VSDˢ může dosáhnout významných úspor energie a má konstrukci, která minimalizuje její spotřebu.

Pracovní cyklus vzduchového kompresoru je klíčovým faktorem, který je třeba zvážit při výběru správné jednotky pro vaše specifické potřeby. Jedná se o procento času, po který může kompresor pracovat nepřetržitě, aniž by vyžadoval dobu odpočinku pro vychladnutí. Tato koncepce je zvláště důležitá při porovnávání různých typů kompresorů, jako jsou rotační šroubové a pístové kompresory, protože to přímo ovlivňuje jejich vhodnost pro různé aplikace.

Definice a význam

Pracovní cyklus se vypočítává vydělením provozní doby kompresoru celkovou dobou cyklu (doba chodu plus doba odpočinku) a vyjadřuje se jako procento. Pokud například kompresor běží 6 minut a odpočívá 4 minuty v 10minutovém cyklu, má 60% pracovní cyklus. Pochopení pracovního cyklu je nezbytné, aby nedošlo k přetěžování kompresoru, což může vést k přehřívání a potenciální poruše.

Rotační šroubové kompresory

Rotační šroubové kompresory jsou známé svou schopností pracovat se 100% pracovním cyklem, takže jsou ideální pro aplikace vyžadující nepřetržitý průtok vzduchu. Tyto kompresory jsou navrženy pro nepřerušovaný chod bez přehřívání díky chladicím mechanizmům, jako je vstřikování oleje. Tato funkce je zvláště výhodná pro průmyslová prostředí, kde je stlačený vzduch potřebný po delší dobu, například ve výrobních procesech, při zpracování potravin a ve farmaceutických aplikacích.

Pístové kompresory

Pístové kompresory jsou naopak vhodnější pro aplikace s nižším pracovním cyklem. Obvykle mají pracovní cykly v rozsahu od 25 do 75 %, což znamená, že potřebují odpočinek, aby se ochladily mezi cykly.

Tyto kompresory jsou ideální pro úlohy, které vyžadují krátké intenzivní dodávky vzduchu, nikoli nepřetržitý provoz. Aplikace mohou zahrnovat kutilské projekty, malé dílny nebo jakýkoli scénář, kdy je poptávka po vzduchu přerušovaná.

Výběr správného kompresoru

Při výběru vzduchového kompresoru je důležité vzít v úvahu pracovní cyklus ve vztahu k vaší konkrétní poptávce po vzduchu. Pro nepřetržité potřeby nebo požadované velké objemy vzduchu je vhodnější rotační šroubový kompresor se 100% pracovním cyklem. Pro občasné použití nebo nižší požadavky na objem vzduchu může být dostatečný pístový kompresor s nižším pracovním cyklem.

Při porovnávání rotačních šroubových a pístových kompresorů je klíčový rozdíl v počtu pohyblivých součástí každého typu. Ten významně ovlivňuje požadavky na údržbu, životnost a celkovou spolehlivost.

Rotační šroubové kompresory: méně pohyblivých součástí

Rotační šroubové kompresory se vyznačují dvěma rotory otáčejícími se opačným směrem, které stlačují vzduch při pohybu kompresorem. Tyto kompresory mají v porovnání s pístovými jednotkami méně pohyblivých součástí, což přispívá k několika výhodám:

• Menší opotřebení: S menším počtem dílů v pohybu je méně příležitostí k opotřebení součástí. To vede k delší životnosti a potenciálně nižším nákladům na údržbu v průběhu času.
  

• Zvýšená spolehlivost: Jednoduchost konstrukce rotačního šroubového kompresoru přispívá k jeho spolehlivosti. Méně pohyblivých součástí znamená, že je přítomno méně dílů, které mohou selhat, což z těchto kompresorů činí spolehlivou volbu pro nepřetržitý provoz.
  

• Zjednodušená údržba: Přestože je údržba stále nutná, frekvence a komplexnost servisu rotačního šroubového kompresoru jsou obecně nižší než u pístového typu. To může vést ke snížení dlouhodobých nákladů na údržbu.
  

Pístové kompresory: více pohyblivých dílů

Pístové kompresory pracují s pístem, který stlačuje vzduch uvnitř válce. Toto konstrukční provedení ze své podstaty zahrnuje více pohyblivých dílů, včetně pístů, ojnic a ventilů, které ovlivňují jejich provoz několika způsoby:

• Zvýšené opotřebení: Větší počet pohyblivých částí vede k většímu opotřebení. To může zkrátit životnost kompresoru a vyžadovat častější údržbu a výměnu dílů.
  

• Vyšší požadavky na údržbu: Vzhledem ke své konstrukci mnohdy vyžadují častější údržbu, která řeší opotřebení mnoha pohyblivých součástí. Přestože je údržba obecně jednodušší díky konstrukčnímu provedení, mohou být celkové požadavky na údržbu vyšší.

• Potenciál pro vyšší spolehlivost při přerušovaném používání: I přes tyto problémy mohou být tyto kompresory velmi spolehlivé v aplikacích, které nevyžadují nepřetržitý provoz. Jejich konstrukce je vhodná pro prostředí, kde kompresor může mezi jednotlivými použitími odpočívat a ochladit se.

Při posuzování dopadu na spotřebu energie mezi rotačními šroubovými a pístovými kompresory je důležité zvážit účinnost každého typu, zejména v kontextu nepřetržitého používání.

Rotační šroubové kompresory: vyšší energetická účinnost

Rotační šroubové kompresory jsou obecně energeticky účinnější než ty pístové, zejména pokud se používají v nepřetržitém provozním nastavení. Tato účinnost je výsledkem několik faktorů:

• Řízený pohon (VSD): Rotační šroubové kompresory s pohonem VSD mohou upravovat otáčky motoru tak, aby odpovídaly spotřebě vzduchu, což významně snižuje plýtvání energií.
  

• Nepřetržitý provoz: Rotační šroubové kompresory jsou navrženy pro 100% pracovní cyklus a mohou pracovat nepřetržitě bez nutnosti odpočinku, a to při zachování výkonu během provozu.
  

• Nižší vnitřní teploty: Rotační šroubové kompresory pracují při nižších teplotách, což může snížit množství energie potřebné pro chlazení a úpravu vzduchu.
  

Pístové kompresory: méně účinné při nepřetržitém používání

Pístové kompresory, byť jsou stále vhodné pro občasné použití, stávají se méně energeticky účinnými, pokud jsou použity pro nepřetržitý provoz. Důvod:

• Přerušovaný pracovní cyklus: Jsou navrženy pro kratší provozní doby s intervaly odpočinku, což může vést k neefektivitě při nepřetržitém používání.
  

• Vyšší provozní teploty: Vyšší vnitřní teploty mohou vést ke zvýšené spotřebě energie při chlazení a úpravě vzduchu.
  

Techniky snižování spotřeby energie

Chcete-li snížit spotřebu energie, doporučujeme následující:

• Zabraňte únikům: Zabraňte únikům v systému stlačeného vzduchu a co nejvíce snižte provozní tlak. Na každý bar, o který snížíte tlak vašeho systému, klesne vaše spotřeba energie přibližně o 7 %.
• Chlaďte nasávaný vzduch: Snížení teploty sání může snížit spotřebu energie – snížení o 0,65 % na každý 1 °C poklesu teploty.
  

• Provádějte pravidelnou údržbu: Výměna filtrů a údržba kompresoru podle doporučeného plánu může pomoci udržet energetickou účinnost.
  

• Optimalizujte filtraci: Účinné filtrační komponenty v rotačních šroubových kompresorech mohou přispět k celkové účinnosti systému a úsporám energie.
  

Energeticky účinná řešení společnosti Atlas Copco

Rotační šroubový kompresor GA 5-37 VSDˢ společnosti Atlas Copco vyčnívá jako ukázkový příklad energetické účinnosti na trhu. Tento model je schopen dosáhnout úspor energie ve výši až 60 % ve srovnání s modely s pevně stanovenými otáčkami. Klíčem k jeho účinnosti je technologie řízeného pohonu (VSD), která kompresoru umožňuje automaticky upravovat otáčky motoru tak, aby odpovídaly spotřebě vzduchu, což významně snižuje plýtvání energií.

Jednotka GA FLX společnosti Atlas Copco je nejúčinnějším kompresorem bez pohonu VSD a může v porovnání s tradičními modely s pevně stanovenými otáčkami ušetřit až 20 % energie. 

Funkce přispívající k energetické účinnosti

• Řízený pohon (VSD): Technologie VSD je charakteristickým znakem rotačních šroubových kompresorů společnosti Atlas Copco, která jim umožňuje přesně sladit spotřebu energie s poptávkou po vzduchu, což vede k významným úsporám energie.

• Nízký přenos oleje: Stroje mazané olejem společnosti Atlas Copco se mohou pochlubit nízkými hodnotami pronikání oleje (pouhých 3 ppm), což zajišťuje, že při procesech odlučování oleje dochází k plýtvání méně energie.
  

• Kompaktní konstrukce: Malé rozměry těchto kompresorů, zejména u variant "Full-Feature" s integrovanými chladicími sušiči, redukují prostor pro instalaci a zároveň energii potřebnou k provozu.
  

• Pokročilé motorové a hnací systémy: Použití systémů hnacích motorů s permanentním magnetem a invertorů v některých kompresorech Atlas Copco může vést k úsporám energie až 50 % oproti konvenčním variantám s pevně stanovenými otáčkami.

Pokud jde o výběr vzduchových kompresorů, jsou hladiny hluku a kvalita vzduchu významnými faktory, zejména ve vnitřních prostředích. Rotační šroubové kompresory společnosti Atlas Copco jsou navrženy tak, aby účinně řešily tyto záležitosti.

Hladiny hluku

Rotační šroubové kompresory společnosti Atlas Copco pracují tiše, a proto jsou vhodné pro použití ve vnitřními prostoru, kde může hluk představovat problém. Například kompresory VSD+ společnosti Atlas Copco mohou běžet při hladině hluku pouhých 62 decibelů. To je tišší než běžná konverzace.

Této nízké hlučnosti je dosaženo pomocí několika konstrukčních prvků:

• Inovativní technologie VSD+: Kompresory VSD+ jsou vybaveny kompletním nebo částečným krytem, který pohlcuje zvuk a snižuje hladinu hluku pod 60 dB, a lze je tedy umístit vedle výrobních linek bez rušení obsluhy.
  

• Snížení mechanického hluku: Absence spojky nebo ozubených kol mezi motorem a šroubovým elementem v těchto kompresorech přispívá k jejich tichému provozu.

Kvalita vzduchu

Kompresory společnosti Atlas Copco jsou nejen tiché, ale také zajišťují vysokou kvalitu vzduchu, což je pro mnoho aplikací klíčové. Řada rotačních šroubových kompresorů se vstřikováním oleje GA nabízí rozmanité verze, které splňují různé standardy kvality vzduchu, včetně verzí s pevně stanovenými otáčkami, duálních a s řízeným pohonem

Mezi klíčové funkce, které přispívají ke kvalitě vzduchu, patří:

• Vstřikování oleje: Šroubové kompresory se vstřikováním oleje vyžadují olej pro několik funkcí, včetně chlazení, mazání a odvodu hluku, což přispívá k celkové kvalitě vzduchu.
  

• Pokročilé úpravy vzduchu: Společnost Atlas Copco nabízí pokročilé technologie úpravy vzduchu, jako je chlazení pro potřeby nízkého rosného bodu a vysoušení pohlcovačem vlhkosti pro ještě nižší rosný bod. To zajišťuje, že vzduch splňuje specifické třídy čistoty.
  

Výhody pro vnitřní prostředí

Díky kombinaci nízké hlučnosti a vysoké kvality vzduchu jsou rotační šroubové kompresory společnosti Atlas Copco obzvláště přínosné pro vnitřní prostředí. Lze je umístit blíže k pracovním prostorům, aniž by došlo k rušení hlukem nebo ohrožení čistoty vzduchu, což je nezbytné pro aplikace v lékařských zařízeních, laboratořích a potravinářském průmyslu.

Specifické hladiny hluku

Společnost Atlas Copco poskytuje podrobné informace o úrovních hluku svých kompresorů a umožňuje zákazníkům přijímat informovaná rozhodnutí na základě jejich specifických požadavků. Například řada G/GX nabízí tišší alternativu pístových kompresorů s až 13% snížením hladiny hluku.