Escolher entre um compressor de parafuso e um compressor de ar de pistão: o que precisa de saber

Os compressores de parafuso rotativo são uma escolha popular para o funcionamento contínuo e necessidades de ar de grande volume. São conhecidos pela sua eficiência energética, fiabilidade e requisitos de manutenção mais baixos do que os compressores de pistão.

Para um funcionamento contínuo e volumes de ar mais elevados, os compressores de parafuso rotativo da Atlas Copco são mais adequados. A série GA de compressores de parafuso rotativo injetados a óleo é recomendada pela sua fiabilidade e eficiência energética. Estes compressores podem funcionar a temperaturas até 46 °C e manter a eficiência ao longo do tempo.

Seguem-se alguns aspetos específicos a ter em conta ao escolher um compressor de parafuso rotativo:

Eficiência energética

Os compressores de parafuso rotativo são geralmente mais eficientes em termos energéticos do que os compressores de pistão, especialmente quando equipados com acionamento de velocidade variável (VSD). Os VSD ajustam a velocidade do motor para corresponder às necessidades de ar, reduzindo o desperdício de energia

A eficiência isentrópica é uma medida da eficiência de um compressor, com as percentagens mais elevadas a indicar um desempenho melhor. A eficiência isentrópica mais elevada para compressores de parafuso rotativo é de cerca de 92%, o que pode levar a poupanças de energia significativas

Preço e custo total de propriedade (TCO)

Embora o custo inicial de um compressor de parafuso rotativo possa ser superior ao de um compressor de pistão, o custo total de propriedade (TCO) é muitas vezes inferior devido a uma maior eficiência e a custos de manutenção mais baixos. O TCO inclui o preço de compra, o consumo de energia, a manutenção e quaisquer custos de paralisação

Fiabilidade e durabilidade

Os compressores de parafuso rotativo são conhecidos pela sua fiabilidade e durabilidade. Têm menos peças móveis, o que significa menos desgaste e um desempenho mais consistente ao longo do tempo.

Esta fiabilidade pode ser crucial em ambientes industriais exigentes onde o tempo de paralisação pode ser dispendioso.

Nível de ruído

Os níveis de ruído são uma consideração importante no local de trabalho. Os compressores de parafuso rotativo tendem a funcionar mais silenciosamente do que os compressores de pistão, permitindo que sejam colocados mais perto dos espaços de trabalho sem que o ruído cause uma perturbação significativa.

Manutenção

A manutenção é mais simples para os compressores de parafuso rotativo devido ao seu design, que tem menos peças móveis. Isto pode resultar em custos de manutenção mais baixos e em necessidades de manutenção menos frequentes. No entanto, é importante considerar a disponibilidade de técnicos de assistência e peças sobresselentes para a marca e modelo escolhidos.

Os compressores de parafuso rotativo são uma escolha popular para o funcionamento contínuo e necessidades de ar de grande volume. São conhecidos pela sua eficiência energética, fiabilidade e requisitos de manutenção mais baixos do que os compressores de pistão.

Para um funcionamento contínuo e volumes de ar mais elevados, os compressores de parafuso rotativo da Atlas Copco são mais adequados. As séries GA e GA FLX de compressores de parafuso rotativo injetados a óleo são recomendadas pela sua fiabilidade e eficiência energética. Estes compressores podem funcionar a temperaturas até 46 °C e manter a eficiência ao longo do tempo.

Seguem-se alguns aspetos específicos a ter em conta ao escolher um compressor de parafuso rotativo:

Eficiência energética

Os compressores de parafuso rotativo são geralmente mais eficientes em termos energéticos do que os compressores de pistão, especialmente quando equipados com acionamento de velocidade variável (VSD). Os compressores VSD, como a terceira geração dos nossos compressores VSD, os GA VSD, ajustam a velocidade do motor para corresponder às necessidades de ar, reduzindo o desperdício de energia. No entanto, quando o custo de investimento inicial é demasiado elevado para estes compressores VSD inteligentes, a série GA FLX de compressores de duas velocidades é a alternativa ideal em termos de eficiência energética.  

A eficiência isentrópica é uma medida da eficiência de um compressor, com as percentagens mais elevadas a indicar um desempenho melhor. A eficiência isentrópica mais elevada para compressores de parafuso rotativo é de cerca de 92%, o que pode levar a poupanças de energia significativas

Preço e custo total de propriedade (TCO)

Embora o custo inicial de um compressor de parafuso rotativo possa ser superior ao de um compressor de pistão, o custo total de propriedade (TCO) é muitas vezes inferior devido a uma maior eficiência e a custos de manutenção mais baixos. O TCO inclui o preço de compra, o consumo de energia, a manutenção e quaisquer custos de paralisação

Fiabilidade e durabilidade

Os compressores de parafuso rotativo são conhecidos pela sua fiabilidade e durabilidade. Têm menos peças móveis, o que significa menos desgaste e um desempenho mais consistente ao longo do tempo.

Esta fiabilidade pode ser crucial em ambientes industriais exigentes onde o tempo de paralisação pode ser dispendioso.

Nível de ruído

Os níveis de ruído são uma consideração importante no local de trabalho. Os compressores de parafuso rotativo tendem a funcionar mais silenciosamente do que os compressores de pistão, permitindo que sejam colocados mais perto dos espaços de trabalho sem que o ruído cause uma perturbação significativa.

Manutenção

A manutenção é mais simples para os compressores de parafuso rotativo devido ao seu design, que tem menos peças móveis. Isto pode resultar em custos de manutenção mais baixos e em necessidades de manutenção menos frequentes. No entanto, é importante considerar a disponibilidade de técnicos de assistência e peças sobresselentes para a marca e modelo escolhidos.

Ao comparar compressores de pistão e de parafuso rotativo, é importante compreender as diferenças operacionais e a forma como estas se relacionam com a sua adequação a tarefas específicas. Os compressores de pistão, também conhecidos como compressores de movimento alternativo, são normalmente utilizados para aplicações que requerem impulsos de ar curtos e intensos. Em contrapartida, os compressores de parafuso rotativo foram concebidos para aplicações que necessitam de um fluxo de ar constante durante longos períodos de tempo.

Diferenças de funcionamento

Os compressores de pistão funcionam através da aspiração de ar para um cilindro e da sua compressão com um pistão de movimento alternativo. Geralmente, são mais adequados para necessidades de ar de volume mais baixo e têm um ciclo de funcionamento de cerca de 60 a 70%, o que significa que têm de ser desligados periodicamente para evitar o sobreaquecimento.

Por outro lado, os compressores de parafuso rotativo utilizam dois rotores que se encaixam para comprimir o ar e são arrefecidos com fluido, permitindo um ciclo de funcionamento de 100% e um funcionamento contínuo sem o risco de sobreaquecimento.

Eficiência energética

Os compressores de parafuso rotativo são normalmente mais eficientes em termos energéticos do que os compressores de pistão, proporcionando mais ar por unidade de energia recebida. Por exemplo, os compressores de pistão fornecem geralmente 3 a 4 pés cúbicos por minuto (cfm) por cavalo (hp), enquanto os compressores de parafuso rotativo fornecem 4 a 5 cfm por hp. Esta eficiência é particularmente benéfica quando os custos de eletricidade são elevados.

Qualidade do ar

A qualidade do ar comprimido é outra consideração. Os compressores de pistão funcionam a temperaturas internas mais elevadas, o que pode levar a mais humidade no ar comprimido. Isto pode exigir componentes adicionais de secagem e limpeza. Os compressores de parafuso rotativo funcionam a temperaturas mais baixas e são frequentemente fornecidos com arrefecedores finais incorporados para reduzir a temperatura do ar, resultando numa melhor qualidade do ar.

Manutenção e durabilidade

Os compressores de parafuso rotativo têm menos peças móveis do que os compressores de pistão, o que resulta num menor desgaste e em requisitos de manutenção mais baixos. Embora os compressores de pistão sejam mais simples em termos de design e possam ser mais fáceis de manter, normalmente, necessitam de uma manutenção mais frequente devido ao facto de terem mais peças móveis.

Ruído e requisitos de espaço

Os compressores de parafuso rotativo funcionam de forma mais silenciosa e requerem menos espaço em comparação com os compressores de pistão, tornando-os adequados para uma colocação mais próxima dos espaços de trabalho.

Custo total de propriedade

O custo inicial de um compressor de parafuso rotativo pode ser superior, mas o custo total de propriedade pode ser inferior devido à sua maior eficiência e aos custos de manutenção mais baixos ao longo do tempo. Isto inclui o preço de compra, o consumo de energia, e os custos de manutenção e de tempo de paralisação.

Custos operacionais e eficiência energética

Normalmente, os compressores de parafuso rotativo têm custos operacionais mais baixos e são mais eficientes em termos energéticos a longo prazo, especialmente em situações de utilização contínua. No entanto, os compressores de pistão podem oferecer poupanças para aplicações mais pequenas ou menos frequentes.

A série GA com tecnologia VSD da Atlas Copco é recomendada pela sua eficiência energética. O modelo GA 5-37 VSDˢ, em particular, pode obter poupanças de energia significativas e tem um design que minimiza o consumo de energia.

O ciclo de funcionamento de um compressor de ar é um fator crucial a ter em conta ao selecionar o compressor certo para as suas necessidades. Refere-se à percentagem de tempo que um compressor pode funcionar continuamente sem necessitar de um período de repouso para arrefecer. Este conceito é particularmente importante na comparação de diferentes tipos de compressores, tais como compressores de parafuso rotativo e de pistão, uma vez que afeta diretamente a sua adequação a várias aplicações.

Definição e importância

O ciclo de funcionamento é calculado dividindo o tempo de funcionamento do compressor pelo tempo total do ciclo (tempo de funcionamento mais tempo de repouso), expresso em percentagem. Por exemplo, se um compressor funcionar durante 6 minutos e ficar inativo durante 4 minutos num ciclo de 10 minutos, tem um ciclo de funcionamento de 60%. Compreender o ciclo de funcionamento é essencial para evitar o funcionamento excessivo do compressor, o que pode causar sobreaquecimento e potenciais avarias.

Compressor de parafuso rotativo

Os compressores de parafuso rotativo são conhecidos pela sua capacidade de funcionar com um ciclo de funcionamento de 100%, tornando-os ideais para aplicações que requerem um fluxo de ar contínuo. Estes compressores foram concebidos para funcionar ininterruptamente sem sobreaquecimento, graças aos seus mecanismos de refrigeração, como a injeção de óleo. Esta capacidade é particularmente útil para ambientes industriais onde é necessário ar comprimido durante longos períodos de tempo, tais como processos de fabrico, processamento de produtos alimentares e produtos farmacêuticos

Compressores de pistão

Por outro lado, os compressores de pistão são mais adequados para aplicações com um ciclo de funcionamento inferior. Normalmente, têm ciclos de funcionamento que variam entre 25% e 75%, o que significa que necessitam de períodos de repouso para arrefecerem entre ciclos

Estes compressores são ideais para tarefas que necessitam de impulsos de ar curtos e intensos, em vez de um funcionamento contínuo. As aplicações podem incluir projetos de bricolage, pequenas oficinas ou qualquer cenário em que a necessidade de ar seja intermitente.

Escolher o compressor adequado

Ao selecionar um compressor de ar, é fundamental ter em consideração o ciclo de funcionamento em relação às suas necessidades de ar específicas. Para necessidades de ar contínuas ou de grande volume, é mais adequado um compressor de parafuso rotativo com um ciclo de funcionamento de 100%. Para uma utilização intermitente ou requisitos de volume de ar mais baixos, um compressor de pistão com um ciclo de funcionamento mais baixo pode ser adequado.

Ao comparar compressores de parafuso rotativo e de pistão (movimento alternativo), existe uma diferença-chave no número de peças móveis de cada tipo. Esta distinção afeta significativamente os requisitos de manutenção, a vida útil e a fiabilidade geral.

Compressores de parafuso rotativo: menos peças móveis

Os compressores de parafuso rotativo caraterizam-se pelos seus dois rotores de encaixe que comprimem o ar à medida que este se desloca pelo compressor. Estes compressores têm menos peças móveis em comparação com os compressores de pistão, o que contribui para várias vantagens:

• Desgaste reduzido: com menos peças em movimento, há menos oportunidades de desgaste dos componentes, o que leva a uma vida útil mais longa e a custos de manutenção potencialmente mais baixos ao longo do tempo
  

• Maior fiabilidade: a simplicidade do design dos compressores de parafuso rotativo contribui para a sua fiabilidade. Menos peças móveis significam que existem menos componentes que podem falhar, tornando estes compressores numa escolha fiável para o funcionamento contínuo
  

• Manutenção simplificada: embora ainda seja necessária manutenção, a frequência e a complexidade da manutenção de um compressor de parafuso rotativo são geralmente inferiores às de um compressor de pistão. Isto pode resultar em custos de manutenção mais baixos a longo prazo.
  

Compressores de pistão: mais peças móveis

Os compressores de pistão funcionam com um pistão de movimento alternativo que comprime o ar dentro de um cilindro. Este design envolve inerentemente mais peças móveis, incluindo pistões, bielas e válvulas, o que afeta o seu funcionamento de várias formas:

• Maior desgaste: o maior número de peças móveis provoca um maior desgaste, o que pode reduzir a vida útil do compressor e exigir uma manutenção e substituição de peças mais frequentes.
  

• Requisitos de manutenção mais elevados: devido ao seu design, muitas vezes, necessitam de uma manutenção mais frequente para corrigir o desgaste dos vários componentes móveis. Embora sejam geralmente mais simples de manter graças ao seu design, as necessidades gerais de manutenção podem ser mais elevadas.

• Potencial de maior fiabilidade em utilização intermitente: apesar destes desafios, estes compressores podem ser muito fiáveis em aplicações que não requerem o funcionamento contínuo. O seu design é adequado para ambientes em que o compressor pode repousar e arrefecer entre utilizações.

Ao avaliar o impacto no consumo de energia entre compressores de parafuso rotativo e de pistão, é importante considerar a eficiência de cada tipo, especialmente no contexto da utilização contínua.

Compressores de parafuso rotativo: maior eficiência energética

Os compressores de parafuso rotativo são geralmente mais eficientes em termos energéticos do que os compressores de pistão, especialmente quando utilizados num cenário de funcionamento contínuo. Esta eficiência deve-se a vários fatores:

• Acionamento de velocidade variável (VSD): os compressores de parafuso rotativo com VSD podem ajustar a velocidade do motor para corresponder às necessidades de ar, o que reduz significativamente o desperdício de energia.
  

• Funcionamento contínuo: concebidos para um ciclo de funcionamento de 100%, os compressores de parafuso rotativo podem funcionar continuamente sem necessidade de períodos de repouso, mantendo a eficiência ao longo do funcionamento.
  

• Temperaturas internas mais baixas: os compressores de parafuso rotativo funcionam a temperaturas mais baixas, o que pode reduzir a energia necessária para os processos de arrefecimento e tratamento de ar.
  

Compressores de pistão: menos eficientes para utilização contínua

Os compressores de pistão, embora adequados para uma utilização intermitente, tornam-se menos eficientes em termos energéticos quando têm de funcionar continuamente. Isto deve-se aos seguintes fatores:

• Ciclo de funcionamento intermitente: concebidos para tempos de funcionamento mais curtos com períodos de repouso, o que pode provocar ineficiências durante a utilização contínua.
  

• Temperaturas de funcionamento mais elevadas: as temperaturas internas mais elevadas podem levar a um maior consumo de energia para o arrefecimento e tratamento do ar.
  

Técnicas de redução do consumo de energia

Para reduzir o consumo de energia, recomenda-se que:

• Evite fugas: evite fugas no sistema de ar comprimido e reduza as pressões de funcionamento tanto quanto possível. Por cada barra que baixar na pressão do seu sistema, o consumo de energia diminui cerca de 7%.
• Pré-arrefeça o ar de admissão: a diminuição da temperatura de aspiração pode diminuir o consumo de energia, com uma redução de 0,65% por cada diminuição de 1 °C na temperatura.
  

• Manutenção regular: a substituição dos filtros e a manutenção do compressor de acordo com o programa recomendado podem ajudar a manter a eficiência energética.
  

• Otimize a filtragem: os componentes de filtragem eficientes nos compressores de parafuso rotativo podem contribuir para a eficiência geral do sistema e para a poupança de energia.
  

Soluções com eficiência energética da Atlas Copco

O compressor de parafuso rotativo GA 5-37 VSDˢ da Atlas Copco destaca-se como um exemplo líder em termos de eficiência energética no mercado. Este modelo é capaz de alcançar poupanças de energia de até 60% em comparação com os modelos de velocidade fixa. A chave para a sua eficiência reside na tecnologia de acionamento de velocidade variável (VSD), que permite ao compressor ajustar automaticamente a velocidade do motor para corresponder às necessidades de ar, reduzindo significativamente o desperdício de energia.

O GA FLX da Atlas Copco é o compressor não VSD mais eficiente, uma vez que pode poupar até 20% de energia em comparação com os modelos tradicionais de velocidade fixa. 

Caraterísticas que contribuem para a eficiência energética

• Acionamento de velocidade variável (VSD): a tecnologia VSD é uma marca distintiva dos compressores de parafuso rotativo da Atlas Copco, permitindo-lhes alcançar uma correspondência estreita entre o consumo de energia e as necessidades de ar, resultando numa poupança de energia substancial.

• Baixo arrastamento de óleo: as máquinas lubrificadas a óleo da Atlas Copco apresentam baixas taxas de arrastamento de óleo (até 3 ppm), garantindo que é desperdiçada menos energia nos processos de separação de óleo.
  

• Design compacto: a área de ocupação reduzida destes compressores, especialmente nas variantes "Full-Feature" com secadores por refrigeração integrados, reduz o espaço de instalação e, por extensão, a energia necessária para o funcionamento.
  

• Sistemas avançados de motor e acionamento: a utilização de sistemas de inversor e acionamento de motor com íman permanente interior em alguns compressores da Atlas Copco pode levar a poupanças de energia de até 50% em comparação com os designs convencionais de velocidade fixa.

No que diz respeito à seleção de compressores de ar, os níveis de ruído e a qualidade do ar são considerações significativas, especialmente para ambientes interiores. Os compressores de parafuso rotativo da Atlas Copco foram concebidos para responder eficazmente a estas preocupações.

Níveis de ruído

Os compressores de parafuso rotativo da Atlas Copco foram concebidos para funcionar silenciosamente, tornando-os adequados para utilização no interior, onde o ruído é uma preocupação. Por exemplo, os compressores VSD+ da Atlas Copco podem funcionar com níveis de ruído tão baixos como 62 decibéis, o que é mais silencioso do que uma conversação normal.

Este baixo nível de ruído é alcançado através de várias caraterísticas de design:

• Tecnologia VSD+ inovadora: os compressores VSD+ estão equipados com um compartimento total ou parcial que absorve o som, reduzindo os níveis de ruído para menos de 60 dB, e podem ser colocados junto a linhas de produção sem perturbar os operadores.
  

• Ruído mecânico reduzido: a ausência de acoplamento ou engrenagens entre o motor e o elemento de parafuso nestes compressores contribui para o seu funcionamento silencioso.

Qualidade do ar

Os compressores da Atlas Copco não só são silenciosos, como também asseguram uma elevada qualidade do ar, o que é crucial para muitas aplicações. A gama GA de compressores de parafuso rotativo injetados a óleo oferece várias versões para satisfazer diferentes padrões de qualidade do ar, incluindo versões com acionamento de velocidade fixa, duas velocidades e velocidade variável

As principais caraterísticas que contribuem para a qualidade do ar incluem:

• Injeção de óleo: os compressores de parafuso injetados a óleo necessitam de óleo para várias funções, incluindo a refrigeração, a lubrificação e a dissipação de ruído, o que contribui para a qualidade geral do ar
  

• Tratamento avançado do ar: a Atlas Copco oferece tecnologias avançadas de tratamento do ar, tais como secagem por refrigeração para necessidades de baixo ponto de orvalho e secagem por dessecante para pontos de orvalho ainda mais baixos, garantindo que o ar cumpre classes de pureza específicas.
  

Vantagens para ambientes interiores

A combinação de baixos níveis de ruído e elevada qualidade do ar torna os compressores de parafuso rotativo da Atlas Copco particularmente vantajosos para ambientes interiores. Podem ser colocados mais perto dos espaços de trabalho sem causar perturbações em termos de ruído ou comprometer a pureza do ar, o que é essencial para aplicações em instalações médicas, laboratórios e indústrias de processamento de produtos alimentares.

Níveis de ruído específicos

A Atlas Copco fornece informações detalhadas sobre os níveis de ruído dos seus compressores, permitindo que os clientes tomem decisões informadas com base nos seus requisitos específicos. Por exemplo, a gama G/GX oferece uma alternativa mais silenciosa aos compressores de pistão, com uma redução de até 13% nos níveis de ruído.