Výber medzi skrutkovým kompresorom a piestovým vzduchovým kompresorom: čo potrebujete vedieť

Rotačné skrutkové kompresory sú obľúbenou voľbou pre nepretržitú prevádzku a potreby vysokého objemu vzduchu. Sú známe svojou energetickou účinnosťou, spoľahlivosťou a nižšími nárokmi na údržbu ako piestové kompresory.

Pre nepretržitú prevádzku a vyššie objemy vzduchu sú vhodnejšie rotačné skrutkové kompresory od spoločnosti Atlas Copco. Rad rotačných skrutkových kompresorov GA so vstrekovaním oleja sa odporúča pre ich spoľahlivosť a energetickú účinnosť. Tieto kompresory môžu pracovať pri teplotách až 46 stupňov Celzia a dlhodobo si zachovávajú svoju účinnosť.

Tu je niekoľko konkrétnych aspektov, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere skrutkového kompresora:

Energetická účinnosť

Rotačné skrutkové kompresory sú vo všeobecnosti energeticky účinnejšie ako piestové kompresory, najmä ak sú vybavené pohonom s premenlivými otáčkami (VSD). VSD upravuje otáčky motora tak, aby zodpovedali dopytu po vzduchu, čím sa znižuje plytvanie energiou

Izentropická účinnosť je mierou účinnosti kompresora, pričom vyššie percentá naznačujú lepší výkon. Najvyššia izentropická účinnosť v prípade rotačných skrutkových kompresorov je asi 92 %, čo môže viesť k významným úsporám energie

Cena a celkové náklady na vlastníctvo (TCO)

Zatiaľ čo počiatočné náklady na rotačný skrutkový kompresor môžu byť vyššie ako je tomu v prípade piestového kompresora, celkové náklady na vlastníctvo sú často nižšie v dôsledku zvýšenej účinnosti a nižších nákladov na údržbu. TCO zahŕňa kúpnu cenu, spotrebu energie, údržbu a akékoľvek náklady na prestoje

Spoľahlivosť a odolnosť

Rotačné skrutkové kompresory sú známe svojou spoľahlivosťou a odolnosťou. Majú menej pohyblivých dielov, čo znamená menšie opotrebovanie a konzistentnejší výkon v priebehu času.

Táto spoľahlivosť môže byť rozhodujúcim faktorom v náročných priemyselných prostrediach, kde môžu byť prestoje nákladné.

Hlučnosť

Dôležitým faktorom na pracovisku sú hladiny hluku. Rotačné skrutkové kompresory zvyknú pracovať tichšie ako piestové kompresory, čo umožňuje umiestniť ich bližšie k pracovným priestorom bez toho, aby spôsobovali výrazné rušenie hlukom.

Údržba

V prípade rotačných skrutkových kompresorov je údržba jednoduchšia vďaka ich konštrukcii pozostávajúcej z menšieho počtu pohyblivých dielov. To môže viesť k nižším nákladom na údržbu a menej častému servisu. Je však dôležité zvážiť dostupnosť servisných technikov a náhradných dielov pre zvolenú značku a model.

Rotačné skrutkové kompresory sú obľúbenou voľbou pre nepretržitú prevádzku a potreby vysokého objemu vzduchu. Sú známe svojou energetickou účinnosťou, spoľahlivosťou a nižšími nárokmi na údržbu ako piestové kompresory.

Pre nepretržitú prevádzku a vyššie objemy vzduchu sú vhodnejšie rotačné skrutkové kompresory od spoločnosti Atlas Copco. Rad rotačných skrutkových kompresorov GA a GA FLX so vstrekovaním oleja sa odporúča pre ich spoľahlivosť a energetickú účinnosť. Tieto kompresory môžu pracovať pri teplotách až 46 stupňov Celzia a dlhodobo si zachovávajú svoju účinnosť.

Tu je niekoľko konkrétnych aspektov, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere skrutkového kompresora:

Energetická účinnosť

Rotačné skrutkové kompresory sú vo všeobecnosti energeticky účinnejšie ako piestové kompresory, najmä ak sú vybavené pohonom s premenlivými otáčkami (VSD). Kompresory VSD, napr. tretia generácia našich kompresorov VSD, GA VSD, prispôsobujú otáčky motora tak, aby zodpovedali dopytu po vzduchu, čím sa znižuje plytvanie energiou. Ak sú však počiatočné investičné náklady na tieto inteligentné kompresory VSD príliš vysoké, rad dvojrýchlostných kompresorov GA FLX je ich ideálnou energeticky efektívnou alternatívou.  

Izentropická účinnosť je mierou účinnosti kompresora, pričom vyššie percentá naznačujú lepší výkon. Najvyššia izentropická účinnosť v prípade rotačných skrutkových kompresorov je asi 92 %, čo môže viesť k významným úsporám energie

Cena a celkové náklady na vlastníctvo (TCO)

Zatiaľ čo počiatočné náklady na rotačný skrutkový kompresor môžu byť vyššie ako je tomu v prípade piestového kompresora, celkové náklady na vlastníctvo sú často nižšie v dôsledku zvýšenej účinnosti a nižších nákladov na údržbu. TCO zahŕňa kúpnu cenu, spotrebu energie, údržbu a akékoľvek náklady na prestoje

Spoľahlivosť a odolnosť

Rotačné skrutkové kompresory sú známe svojou spoľahlivosťou a odolnosťou. Majú menej pohyblivých dielov, čo znamená menšie opotrebovanie a konzistentnejší výkon v priebehu času.

Táto spoľahlivosť môže byť rozhodujúcim faktorom v náročných priemyselných prostrediach, kde môžu byť prestoje nákladné.

Hlučnosť

Dôležitým faktorom na pracovisku sú hladiny hluku. Rotačné skrutkové kompresory zvyknú pracovať tichšie ako piestové kompresory, čo umožňuje umiestniť ich bližšie k pracovným priestorom bez toho, aby spôsobovali výrazné rušenie hlukom.

Údržba

V prípade rotačných skrutkových kompresorov je údržba jednoduchšia vďaka ich konštrukcii pozostávajúcej z menšieho počtu pohyblivých dielov. To môže viesť k nižším nákladom na údržbu a menej častému servisu. Je však dôležité zvážiť dostupnosť servisných technikov a náhradných dielov pre zvolenú značku a model.

Pri porovnávaní piestových a rotačných skrutkových kompresorov je dôležité pochopiť ich prevádzkové rozdiely a ich súvislosť s tým, či sa hodia na konkrétne úlohy. Piestové kompresory, tiež známe ako recipročné kompresory, sa zvyčajne používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú krátke, intenzívne prúdy vzduchu. Naproti tomu sú rotačné skrutkové kompresory navrhnuté pre aplikácie, ktoré vyžadujú stabilný prúd vzduchu počas dlhších období.

Prevádzkové rozdiely

Piestové kompresory fungujú tak, že nasávajú vzduch do valca a stláčajú ho recipročným piestom. Vo všeobecnosti sa najlepšie hodia pre potreby menšieho objemu vzduchu a majú pracovný cyklus približne 60 – 70 %, čo znamená, že sa musia pravidelne vypínať, aby sa zabránilo prehriatiu.

Rotačné skrutkové kompresory na druhej strane používajú na stláčanie vzduchu dva vzájomne blokované rotory a sú chladené kvapalinou, čo umožňuje 100 % pracovný cyklus a nepretržitú prevádzku bez rizika prehriatia.

Energetická účinnosť

Rotačné skrutkové kompresory sú zvyčajne energeticky účinnejšie ako ich piestové náprotivky a dodávajú viac vzduchu na jednotku vstupnej energie. Napríklad piestové kompresory vo všeobecnosti dodávajú 3 – 4 kubické stopy za minútu (cfm) na konskú silu (hp), zatiaľ čo rotačné skrutkové kompresory dodávajú 4 – 5 cfm na hp. Táto účinnosť je výhodná najmä tam, kde sú náklady na elektrickú energiu vysoké.

Kvalita vzduchu

Ďalším aspektom je kvalita stlačeného vzduchu. Piestové kompresory pracujú pri vyšších vnútorných teplotách, čo môže viesť k väčšej vlhkosti v stlačenom vzduchu. To môže vyžadovať dodatočné komponenty na sušenie a čistenie. Rotačné skrutkové kompresory bežia pri nižších teplotách a často sa dodávajú so zabudovanými dochladzovačmi na zníženie teploty vzduchu, čo vedie k lepšej kvalite vzduchu.

Údržba a odolnosť

Rotačné skrutkové kompresory pozostávajú z menšieho počtu pohyblivých dielov ako piestové kompresory, čo znamená menšie opotrebovanie a nižšie nároky na údržbu. Na druhej strane, piestové kompresory majú jednoduchšiu konštrukciu a môžu sa ľahšie udržiavať, zvyčajne vyžadujú častejšiu údržbu kvôli väčšiemu počtu pohyblivých dielov.

Hluk a priestorové požiadavky

Rotačné skrutkové kompresory pracujú tichšie a vyžadujú menej miesta v porovnaní s piestovými kompresormi, vďaka čomu sa dajú vhodne umiestniť do tesnejšej blízkosti pracovných priestorov.

Celkové náklady na vlastníctvo

Počiatočné náklady na rotačný skrutkový kompresor môžu byť vyššie, celkové náklady na vlastníctvo však môžu byť nižšie, a to vďaka jeho zvýšenej účinnosti a nižším nákladom na údržbu v priebehu času. To zahŕňa obstarávaciu cenu, spotrebu energie, náklady na údržbu a prestoje.

Prevádzkové náklady a energetická účinnosť

Rotačné skrutkové kompresory majú vo všeobecnosti nižšie prevádzkové náklady a sú z dlhodobého hľadiska energeticky účinnejšie, najmä pri nepretržitom používaní. Piestové kompresory však môžu byť úspornejšie v prípade menších alebo menej často využívaných aplikácií.

Rad GA od spoločnosti Atlas Copco s technológiou VSD sa odporúča pre svoju energetickú účinnosť. Najmä model GA 5-37 VSDˢ môže dosiahnuť výrazné úspory energie a jeho konštrukcia minimalizuje spotrebu energie.

Kľúčovým faktorom, ktorý treba zvážiť pri výbere správneho kompresora pre vaše potreby, je pracovný cyklus vzduchového kompresora. Vzťahuje sa na percento času, počas ktorého môže kompresor pracovať nepretržite bez potreby prestávky na ochladenie. Tento koncept je obzvlášť dôležitý pri porovnávaní rôznych typov kompresorov, napr. rotačných skrutkových a piestových kompresorov, pretože priamo ovplyvňuje to, na aké aplikácie sa hodia.

Definícia a dôležitosť

Pracovný cyklus sa vypočíta vydelením času chodu kompresora celkovým časom cyklu (čas chodu plus čas odpočinku) a je vyjadrený v percentách. Napríklad, ak kompresor beží 6 minút a odpočíva 4 minúty v 10-minútovom cykle, má 60 % pracovný cyklus. Ak sa chcete vyhnúť prepracovaniu kompresora, ktoré môže viesť k prehriatiu a prípadnej poruche, je nevyhnutné porozumieť pracovnému cyklu kompresora.

Rotačné skrutkové kompresory

Rotačné skrutkové kompresory sú známe svojou schopnosťou pracovať so 100 % pracovným cyklom, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie vyžadujúce nepretržité prúdenie vzduchu. Tieto kompresory sú navrhnuté tak, aby bežali nepretržite bez prehrievania, vďaka ich chladiacim mechanizmom, ako je vstrekovanie oleja. Táto schopnosť je veľkou výhodou najmä v priemyselných prostrediach, kde je stlačený vzduch potrebný počas dlhších období, ako napríklad vo výrobných procesoch, odvetví spracovania potravín a farmaceutickom priemysle

Piestové kompresory

Na druhej strane, piestové kompresory sú vhodnejšie pre aplikácie s nižším pracovným cyklom. Ich pracovné cykly sa zvyčajne pohybujú od 25 % do 75 %, čo znamená, že medzi jednotlivými cyklami si vyžadujú prestávky na ochladenie.

Tieto kompresory sú ideálne pre úlohy, ktoré si vyžadujú skôr krátke, intenzívne prúdy vzduchu než nepretržitú prevádzku. Aplikácie môžu zahŕňať svojpomocné projekty, práce v malých dielňach alebo akékoľvek situácie s prerušovanými požiadavkami na vzduch.

Výber správneho kompresora

Pri výbere vzduchového kompresora je dôležité zvážiť pracovný cyklus vo vzťahu k vašej špecifickej potrebe vzduchu. Pre kontinuálne alebo veľkoobjemové potreby vzduchu je vhodnejší rotačný skrutkový kompresor so 100 % pracovným cyklom. Pre prerušované používanie alebo požiadavky na nižší objem vzduchu môže byť vhodný piestový kompresor s nižším pracovným cyklom.

Pri porovnaní rotačných skrutkových a piestových (recipročných) kompresorov spočíva kľúčový rozdiel v počte ich pohyblivých dielov. Tento rozdiel výrazne ovplyvňuje požiadavky na údržbu, životnosť a celkovú spoľahlivosť.

Rotačné skrutkové kompresory: menej pohyblivých dielov

Rotačné skrutkové kompresory sú charakteristické svojimi dvoma do seba zapadajúcimi rotormi, ktoré stláčajú vzduch pohybujúci sa kompresorom. Tieto kompresory majú v porovnaní s ich piestovými náprotivkami menej pohyblivých dielov, čo prispieva k niekoľkým výhodám:

• Znížené opotrebovanie: S menším počtom pohybujúcich sa dielov je menej príležitostí na opotrebovanie komponentov. To vedie k dlhšej životnosti a potenciálne nižším nákladom na údržbu v priebehu času
  

• Zvýšená spoľahlivosť: Jednoduchosť konštrukcie rotačnej skrutky prispieva k jej spoľahlivosti. Menej pohyblivých dielov so sebou prináša menej komponentov, ktoré by mohli zlyhať, vďaka čomu sú tieto kompresory spoľahlivou voľbou pre nepretržitú prevádzku
  

• Zjednodušená údržba: Aj keď je údržba stále potrebná, frekvencia a zložitosť servisu skrutkového kompresora sú vo všeobecnosti nižšie ako v prípade piestového kompresora. To môže viesť k nižším dlhodobým nákladom na údržbu.
  

Piestové kompresory: viac pohyblivých dielov

Piestové kompresory pracujú s vratným piestom, ktorý stláča vzduch vo valci. Táto konštrukcia vo svojej podstate zahŕňa viac pohyblivých dielov, vrátane piestov, spojovacích tyčí a ventilov, čo ovplyvňuje ich činnosť niekoľkými spôsobmi:

• Zvýšené opotrebovanie: Väčší počet pohyblivých dielov vedie k väčšiemu opotrebovaniu. To môže skrátiť životnosť kompresora a vyžadovať častejšiu údržbu a výmenu dielov.
  

• Vyššie požiadavky na údržbu: Kvôli svojej konštrukcii si často vyžadujú častejšiu údržbu vyplývajúcu z opotrebovania ich početných pohyblivých komponentov. Aj keď je údržba vďaka ich konštrukcii vo všeobecnosti jednoduchšia, celkové nároky na ňu môžu byť vyššie.

• Potenciál vyššej spoľahlivosti pri občasnom používaní: Napriek spomínaným výzvam môžu byť tieto kompresory veľmi spoľahlivé v aplikáciách, ktoré nevyžadujú nepretržitú prevádzku. Ich konštrukcia ich predurčuje do prostredí, kde môže kompresor medzi jednotlivými použitiami odpočívať a ochladiť sa.

Pri hodnotení vplyvu na spotrebu energie rotačných skrutkových a piestových kompresorov je dôležité zvážiť účinnosť každého z týchto typov, najmä v kontexte nepretržitého používania.

Rotačné skrutkové kompresory: vyššia energetická účinnosť

Rotačné skrutkové kompresory sú vo všeobecnosti energeticky účinnejšie ako piestové kompresory, najmä ak sa používajú v nepretržitej prevádzke. Táto účinnosť vyplýva z niekoľkých faktorov:

• Pohon s premenlivými otáčkami (VSD): Rotačné skrutkové kompresory s technológiou VSD dokážu prispôsobiť otáčky motora podľa potreby vzduchu, čo výrazne znižuje plytvanie energiou.
  

• Nepretržitá prevádzka: Rotačné skrutkové kompresory, navrhnuté na zabezpečenie 100 % pracovného cyklu, môžu bežať nepretržite bez potreby prestávok, pričom si zachovávajú účinnosť počas celej svojej prevádzky.
  

• Nižšie vnútorné teploty: Rotačné skrutkové kompresory pracujú pri nižších teplotách, čo môže znížiť energiu potrebnú na procesy chladenia a úpravy vzduchu.
  

Piestové kompresory: menej účinné pri nepretržitom používaní

Piestové kompresory, ktoré sú vhodné na prerušované používanie, sa stávajú menej energeticky účinnými, keď sa vyžaduje nepretržitý chod. Dôvodom je:

• Prerušovaný pracovný cyklus: Navrhnutý pre kratšie doby chodu s prestávkami, čo môže viesť k neefektívnosti pri nepretržitom používaní.
  

• Vyššie prevádzkové teploty: Vyššie vnútorné teploty môžu viesť k zvýšenej spotrebe energie na chladenie a úpravu vzduchu.
  

Techniky znižovania spotreby energie

Na zníženie spotreby energie sa odporúča:

• Zabrániť únikom: Zabráňte akýmkoľvek únikom v systéme so stlačeným vzduchom a čo najviac znížte prevádzkové tlaky. S každým barom, o ktorý znížite tlak v systéme, klesne vaša spotreba energie približne o 7 %.
• Predbežné ochladzovanie na prívode vzduchu: Zníženie teploty nasávania môže znížiť spotrebu energie – 0,65 % zníženie na každý pokles teploty o 1 °C.
  

• Pravidelná údržba: Výmena filtrov a údržba kompresora podľa odporúčaného plánu môže pomôcť udržať energetickú účinnosť.
  

• Optimalizácia filtrácie: Účinné filtračné komponenty v rotačných skrutkových kompresoroch môžu prispieť k celkovej účinnosti systému a úspore energie.
  

Energeticky efektívne riešenia z dielne spoločnosti Atlas Copco

Rotačný skrutkový kompresor GA 5-37 VSDˢ od spoločnosti Atlas Copco je vedúcim príkladom energetickej účinnosti na trhu. Tento model je schopný dosiahnuť úsporu energie až 60 % v porovnaní s modelmi s pevnými otáčkami. Kľúč k jeho účinnosti spočíva v technológii pohonu s premenlivými otáčkami (VSD), ktorá umožňuje kompresoru automaticky prispôsobovať otáčky motora podľa dopytu po vzduchu, čím sa výrazne znižuje plytvanie energiou.

Model GA FLX od Atlas Copco je najefektívnejší kompresor bez technológie VSD, pretože dokáže ušetriť až 20 % energie v porovnaní s tradičnými modelmi s pevnými otáčkami. 

Vlastnosti prispievajúce k energetickej účinnosti

• Pohon s premenlivými otáčkami (VSD): Technológia VSD je charakteristickým znakom rotačných skrutkových kompresorov Atlas Copco. Kompresorom umožňuje presne zosúladiť spotrebu energie s dopytom po vzduchu, čo vedie k podstatným úsporám energie.

• Nízka miera prenosu oleja: Olejom mazané stroje spoločnosti Atlas Copco sa môžu pochváliť nízkou mierou prenosu oleja (iba 3 ppm), čo zaisťuje, že sa vynakladá menej energie na procesy separácie oleja.
  

• Kompaktný dizajn: Malé rozmery týchto kompresorov, najmä vo variantoch "full-feature" s integrovanými sušičmi chladiva, zmenšujú priestor potrebný na inštaláciu, a tým aj energiu potrebnú na prevádzku.
  

• Pokročilé systémy motora a pohonu: Použitie vnútorného pohonu motora s permanentným magnetom a invertorových systémov v niektorých kompresoroch Atlas Copco môže viesť k úspore energie až 50 % v porovnaní s konvenčnými konštrukciami s pevnými otáčkami.

Pokiaľ ide o výber vzduchových kompresorov, dôležitými faktormi sú hladina hluku a kvalita vzduchu, najmä z hľadiska vnútorného prostredia. Rotačné skrutkové kompresory Atlas Copco sú skonštruované tak, aby sa s týmito problémami účinne popasovali.

Hladiny hluku

Rotačné skrutkové kompresory od spoločnosti Atlas Copco sú navrhnuté tak, aby fungovali nehlučne, vďaka čomu sú vhodné na použitie v interiéri, kde je problémom hluk. Napríklad kompresory Atlas Copco VSD+ môžu pracovať pri hladinách hluku až 62 decibelov, čo je tichšie ako pri priemernej konverzácii.

Táto nízka hladina hluku sa dosahuje pomocou niekoľkých konštrukčných prvkov:

• Inovatívna technológia VSD+: Kompresory VSD+ sú vybavené úplným alebo čiastočným krytom, ktorý pohlcuje zvuk, znižuje hladinu hluku pod 60 dB a možno ich umiestniť vedľa výrobných liniek bez toho, aby rušili operátorov.
  

• Znížený mechanický hluk: Absencia spojky alebo ozubených kolies medzi motorom a skrutkovým prvkom v týchto kompresoroch prispieva k ich tichej prevádzke.

Kvalita vzduchu

Kompresory Atlas Copco sú nielen tiché, ale zaisťujú aj vysokú kvalitu vzduchu, ktorá je rozhodujúcim predpokladom mnohých aplikácií. Rad rotačných skrutkových kompresorov GA so vstrekovaním oleja ponúka rôzne verzie, ktoré spĺňajú rôzne normy kvality vzduchu, vrátane verzií s pevnými otáčkami, dvojrýchlostnými a variabilnými otáčkami

Medzi kľúčové vlastnosti, ktoré prispievajú ku kvalite vzduchu, patria:

• Vstrekovanie oleja: Skrutkové kompresory so vstrekovaním oleja vyžadujú olej pre niekoľko funkcií, vrátane chladenia, mazania a tlmenia hluku, čo prispieva k celkovej kvalite vzduchu
  

• Pokročilá úprava vzduchu: Spoločnosť Atlas Copco ponúka pokročilé technológie úpravy vzduchu, ako je sušenie v chlade pre potreby nízkeho rosného bodu a sušenie pohlcovačom vlhkosti pre ešte nižšie rosné body. Tým sa zabezpečuje, že vzduch spĺňa špecifické triedy čistoty.
  

Výhody pre vnútorné prostredie

Vďaka kombinácii nízkej hladiny hluku a vysokej kvality vzduchu majú rotačné skrutkové kompresory Atlas Copco obzvlášť priaznivý vplyv na prostredie v interiéri. Môžu byť umiestnené bližšie k pracovným priestorom bez toho, aby spôsobovali rušenie hlukom alebo ohrozovali čistotu vzduchu. Je to nevyhnutnou podmienkou v aplikáciách v zdravotníckych zariadeniach, laboratóriách a potravinárskom priemysle.

Špecifické hladiny hluku

Spoločnosť Atlas Copco poskytuje podrobné informácie o hladinách hluku svojich kompresorov, čo zákazníkom umožňuje prijímať informované rozhodnutia na základe ich špecifických požiadaviek. Napríklad rad G/GX je tichšou alternatívou k piestovým kompresorom s až 13 % znížením hladiny hluku.