Un compressore raramente produce esattamente l'aria che l'officina consuma. La sua regolazione colma la differenza. Esistono tre grandi famiglie: la marcia/arresto, in cui il motore si ferma quando la pressione è raggiunta; il carico/vuoto, in cui il motore continua a girare senza produrre; e la velocità variabile, in cui il motore rallenta per seguire la richiesta. Tutte e tre si basano sulla stessa cosa: una banda di pressione e una riserva d'aria nel serbatoio.
Questa guida descrive il funzionamento di ciascuna modalità. Per sapere se la velocità variabile conviene nel vostro caso, leggete compressore a velocità variabile o fissa.
Il punto di partenza: due soglie di pressione
Ogni compressore regolato lavora tra due pressioni:
- la pressione di arresto (o di messa a vuoto): quando viene raggiunta, il compressore smette di produrre;
- la pressione di riavvio (o di messa a carico): quando il consumo l'ha fatta scendere fin lì, riprende.
La differenza tra le due si chiama differenziale. La misura un pressostato sui compressori a pistone, un sensore di pressione collegato al controllore sui compressori a vite. La pressione bassa deve restare al di sopra del fabbisogno degli utensili, perdite della rete comprese.
Modalità 1: marcia/arresto
Il motore parte alla pressione bassa, gira a pieno regime fino alla pressione alta, poi si ferma del tutto. È la modalità dei compressori a pistone su serbatoio.
- Vantaggio: nessuna energia consumata da fermo. Semplice e robusto.
- Limite: ogni avviamento sollecita il motore e l'impianto elettrico. Il numero di avviamenti ammessi all'ora è limitato, vedete il manuale del motore. Con un consumo molto variabile, il serbatoio deve essere generoso per distanziare i cicli.
Questa modalità si adatta a un uso intermittente, qualche minuto all'ora: è la logica della nostra serie E, dotata di pressostato e valvola di sicurezza sul serbatoio.
Modalità 2: carico/vuoto
Si usa sui compressori a vite a velocità fissa. Alla pressione alta, una valvola chiude l'aspirazione: la vite continua a girare, ma non aspira più aria. Il compressore passa a vuoto. Alla pressione bassa, la valvola si riapre: torna a carico.
- Vantaggio: il motore non si ferma a ogni ciclo, il che lo protegge e consente cicli ravvicinati.
- Limite: a vuoto, il motore assorbe ancora una parte importante della sua potenza, circa un quarto secondo un ordine di grandezza corrente, senza produrre aria.
La maggior parte di queste macchine combina le due modalità: dopo un tempo a vuoto impostato, il controllore ferma il motore e lo riavvia quando la pressione scende. Si parla a volte di regolazione mista o temporizzata.
Modalità 3: velocità variabile
Un inverter comanda la velocità del motore in funzione della pressione misurata. Se il consumo cala, il motore rallenta; se aumenta, accelera. La pressione resta vicina a un valore impostato invece di oscillare in un differenziale.
La velocità variabile ha un campo: sotto la velocità minima del motore, la macchina non può più rallentare. Quando l'officina consuma meno di quel minimo, sale alla pressione impostata, si ferma e riparte quando la pressione scende. È ciò che fanno i nostri compressori a vite della serie S, con motore a magneti permanenti e inverter: impostate la pressione di lavoro, il compressore sale fino a quel valore, si ferma da solo e riparte automaticamente sotto la soglia impostata.
Il serbatoio detta il ritmo dei cicli
Sia in marcia/arresto sia in carico/vuoto, è il serbatoio a dare il tempo tra due cicli. L'aria che restituisce tra le due soglie vale, in litri di aria libera:
riserva utile ≈ volume del serbatoio (L) × differenziale (bar)
Un esempio, con valori da adattare:
- Compressore a velocità fissa da 1.100 l/min, serbatoio da 500 L, banda da 7 a 8 bar. Riserva utile: 500 × 1 = 500 litri.
- L'officina consuma 600 l/min. La pressione scende da 8 a 7 bar in 500 ÷ 600 ≈ 50 secondi.
- Il compressore risale con un'eccedenza di 1.100 − 600 = 500 l/min: gli serve 500 ÷ 500 = 1 minuto.
- Un ciclo completo dura circa 1,8 minuti, cioè 33 cicli all'ora.
Il caso più sfavorevole è quando l'officina consuma circa la metà della portata del compressore: è lì che i cicli sono più ravvicinati. Per distanziarli ci sono due leve:
- Un serbatoio più grande: con 1.000 L si scende a circa 16 cicli all'ora.
- Un differenziale più ampio: distanzia anch'esso i cicli, ma costringe a produrre a pressione più alta. Ogni bar in più costa circa il 7 % di consumo in più, secondo un ordine di grandezza corrente.
Il calcolatore della dimensione del serbatoio fa questo calcolo per il vostro impianto.
E con più compressori?
Quando due macchine alimentano la stessa rete, si regolano in cascata: una macchina di base funziona in continuo, la seconda parte solo per i picchi. Le loro soglie sono sfalsate perché non si diano il cambio di continuo. Una macchina a velocità variabile di appoggio, abbinata a una macchina di base, segue le variazioni senza moltiplicare i periodi a vuoto.
La modalità giusta secondo l'uso
| Uso | Regolazione adatta |
|---|---|
| Qualche minuto all'ora, a intermittenza | Marcia/arresto su serbatoio, compressore a pistone |
| Consumo alto e stabile, macchina quasi sempre a carico | Carico/vuoto ben dimensionato |
| Consumo che varia durante la giornata | Velocità variabile, con serbatoio per i picchi |
| Più macchine su una rete | Cascata, con una macchina a velocità variabile di appoggio |
Per quantificare quanto costa il tempo a vuoto, usate il calcolatore del costo elettrico. Il configuratore parte dai vostri utensili per proporre un compressore e un serbatoio, e i nostri tecnici verificano le impostazioni con voi in una richiesta di preventivo.