Una central de aire comprimido es el conjunto de máquinas que producen el aire de una planta: compresores, depósitos, secadores, filtros y el sistema que los controla. En cuanto el consumo supera lo que cubre un solo compresor, o en cuanto una parada del aire detiene la producción, surge la pregunta: ¿una máquina grande o varias más pequeñas? Esta guía da el método para elegir y organizar la central.
¿Una máquina grande o varios compresores?
Una sola máquina cuesta menos a la compra y ocupa menos espacio. Pero si se para, por una avería o simplemente por su mantenimiento, la fábrica se queda sin aire. Y si el consumo varía mucho, pasa parte del tiempo lejos de su punto de funcionamiento ideal.
Varios compresores cuestan algo más de instalar, pero aportan:
- Continuidad: cuando una máquina está parada, las demás siguen.
- Mejor eficiencia: solo se arranca el número de máquinas necesario.
- Flexibilidad: la central puede crecer con la fábrica añadiendo una máquina.
En la práctica, en cuanto el aire es vital para la producción, una central de dos máquinas o más es casi siempre la buena elección.
Combinar velocidad variable y velocidad fija
La configuración más habitual en la industria combina:
- Un compresor de velocidad variable, que sigue las variaciones del consumo. Cubre la parte que cambia a lo largo del día.
- Uno o varios compresores que aportan la base, el consumo presente de forma permanente.
El compresor de velocidad variable debe dimensionarse para cubrir la diferencia entre dos escalones; si no, aparecen «huecos» de regulación: la máquina variable está al máximo o al mínimo, y las máquinas de base arrancan y paran demasiado a menudo. Las series S y K de AIRSTAHL son de velocidad variable. Para entender los modos de regulación, vea regulación carga-vacío y velocidad variable.
Controlar la central: el controlador común
Sin un control común, cada compresor reacciona solo a la presión: las bandas de presión se solapan, las máquinas se relevan mal y la presión de la red sube más de lo necesario. Un controlador común (también llamado secuenciador o controlador central):
- Arranca y para las máquinas según la demanda real, con una sola banda de presión para toda la central.
- Da prioridad al compresor de velocidad variable para seguir las variaciones.
- Alterna las máquinas para equilibrar las horas y el desgaste.
- Permite bajar la presión de consigna, porque la central reacciona mejor. Cada bar menos se nota en la factura eléctrica (vea coste energético de un compresor).
Prever la reserva: la regla N+1
La regla más utilizada es N+1: la central cuenta con una máquina más de las necesarias para cubrir la punta. Si una máquina se para, las demás siguen cubriendo el consumo.
Existen dos variantes cuando una máquina de reserva completa parece demasiado cara:
- Una reserva que solo cubre el caudal vital, es decir, el aire sin el cual la línea se detiene.
- Una solución de alquiler preparada de antemano, con la conexión prevista en el colector.
La elección entre estas opciones se detalla en nuestro artículo ¿necesita una fábrica un compresor de reserva?.
Un ejemplo con cifras
Una fábrica mide su consumo durante una semana: unos 2.000 l/min de base, puntas de 5.000 l/min, a dos turnos.
- Opción 1, una sola máquina dimensionada para la punta: sin reserva, y una máquina que pasa gran parte del tiempo a baja carga.
- Opción 2, una central de tres máquinas de unos 2.500 l/min cada una, una de ellas de velocidad variable: dos máquinas cubren la punta y la tercera sirve de reserva (N+1). Por la noche y en horas valle funciona una sola máquina.
Entre nuestros modelos en línea, una máquina como el S 220 PM (3.200 l/min) da el orden de magnitud de una máquina de ese tamaño. Por encima, nuestros compresores industriales de 30 a 132 kW se dimensionan bajo presupuesto. Las cifras de este ejemplo son orientativas: solo una medición de su consumo permite elegir.
Depósitos y tratamiento del aire en una central
- El depósito absorbe las puntas y da al controlador tiempo para arrancar una máquina. Vea dimensionar un depósito de aire comprimido.
- Los secadores y los filtros se dimensionan para el caudal total de la central. Con varios secadores, uno puede aislarse para su mantenimiento sin cortar el aire.
- Válvulas de aislamiento en cada elemento permiten trabajar en una máquina sin parar la fábrica.
Errores frecuentes
- Añadir un compresor porque «falta aire» sin buscar las fugas: parte del aire producido se pierde a menudo en la red. Vea nuestra detección de fugas.
- Bandas de presión que se solapan entre máquinas sin control común.
- Un compresor de velocidad variable demasiado pequeño para cubrir la diferencia entre dos máquinas.
- Olvidar la ventilación al añadir una máquina en el mismo local: vea sala de compresores.
¿Quiere revisar su central o crear una nueva? Nuestros técnicos miden su consumo en una auditoría de aire comprimido y después proponemos la configuración adecuada.
Según su oficio: Compresor para la industria y la producción, Compresor para reciclaje y plantas de clasificación, Compresor para imprenta y embalaje.