Uma central de ar comprimido é o conjunto das máquinas que produzem o ar de uma unidade: compressores, reservatórios, secadores, filtros e o sistema que os controla. Assim que o consumo ultrapassa o que um só compressor cobre, ou assim que uma paragem do ar para a produção, surge a pergunta: uma máquina grande ou várias mais pequenas? Este guia dá o método para escolher e organizar a central.
Uma máquina grande ou vários compressores?
Uma só máquina custa menos na compra e ocupa menos espaço. Mas se parar, por avaria ou simplesmente para manutenção, a fábrica fica sem ar. E se o consumo variar muito, passa parte do tempo longe do seu ponto de funcionamento ideal.
Vários compressores custam um pouco mais a instalar, mas trazem:
- Continuidade: quando uma máquina está parada, as outras continuam.
- Melhor eficiência: só se arranca o número de máquinas necessário.
- Flexibilidade: a central pode crescer com a fábrica acrescentando uma máquina.
Na prática, assim que o ar é vital para a produção, uma central de duas ou mais máquinas é quase sempre a escolha certa.
Combinar velocidade variável e velocidade fixa
A configuração mais comum na indústria combina:
- Um compressor de velocidade variável, que acompanha as variações do consumo. Cobre a parte que muda ao longo do dia.
- Um ou vários compressores que fornecem a base, o consumo sempre presente.
O compressor de velocidade variável deve ser dimensionado para cobrir a diferença entre dois patamares; caso contrário, surgem «buracos» de regulação: a máquina variável está no máximo ou no mínimo, e as máquinas de base arrancam e param demasiadas vezes. As séries S e K da AIRSTAHL são de velocidade variável. Para compreender os modos de regulação, veja regulação carga-vazio e velocidade variável.
Controlar a central: o controlador comum
Sem controlo comum, cada compressor reage sozinho à pressão: as bandas de pressão sobrepõem-se, as máquinas revezam-se mal e a pressão da rede sobe mais do que o necessário. Um controlador comum (também chamado sequenciador ou controlador central):
- Arranca e para as máquinas conforme a procura real, com uma só banda de pressão para toda a central.
- Dá prioridade ao compressor de velocidade variável para acompanhar as variações.
- Faz rodar as máquinas para equilibrar as horas e o desgaste.
- Permite baixar a pressão de consigna, porque a central reage melhor. Cada bar a menos nota-se na fatura de eletricidade (veja custo de energia de um compressor).
Prever a reserva: a regra N+1
A regra mais usada é N+1: a central tem uma máquina a mais do que o necessário para cobrir a ponta. Se uma máquina parar, as outras continuam a cobrir o consumo.
Existem duas variantes quando uma máquina de reserva completa parece cara demais:
- Uma reserva que cobre apenas o caudal vital, ou seja, o ar sem o qual a linha para.
- Uma solução de aluguer preparada com antecedência, com a ligação prevista no coletor.
A escolha entre estas opções é detalhada no nosso artigo uma fábrica precisa de um compressor de reserva?.
Um exemplo com números
Uma fábrica mede o seu consumo durante uma semana: cerca de 2000 l/min de base, pontas de 5000 l/min, em dois turnos.
- Opção 1, uma só máquina dimensionada para a ponta: sem reserva, e uma máquina que passa grande parte do tempo a baixa carga.
- Opção 2, uma central de três máquinas de cerca de 2500 l/min cada, uma delas de velocidade variável: duas máquinas cobrem a ponta e a terceira serve de reserva (N+1). À noite e nas horas de vazio funciona uma só máquina.
Entre os nossos modelos online, uma máquina como o S 220 PM (3200 l/min) dá a ordem de grandeza de uma máquina deste tamanho. Acima disso, os nossos compressores industriais de 30 a 132 kW dimensionam-se sob orçamento. Os números deste exemplo são indicativos: só uma medição do seu consumo permite escolher.
Reservatórios e tratamento do ar numa central
- O reservatório absorve as pontas e dá ao controlador tempo para arrancar uma máquina. Veja dimensionar um reservatório de ar comprimido.
- Os secadores e os filtros dimensionam-se para o caudal total da central. Com vários secadores, um pode ser isolado para manutenção sem cortar o ar.
- Válvulas de isolamento em cada elemento permitem trabalhar numa máquina sem parar a fábrica.
Erros frequentes
- Acrescentar um compressor porque «falta ar» sem procurar as fugas: parte do ar produzido perde-se muitas vezes na rede. Veja a nossa deteção de fugas.
- Bandas de pressão sobrepostas entre máquinas sem controlo comum.
- Um compressor de velocidade variável pequeno demais para cobrir a diferença entre duas máquinas.
- Esquecer a ventilação ao acrescentar uma máquina no mesmo local: veja sala de compressores.
Quer rever a sua central ou criar uma nova? Os nossos técnicos medem o seu consumo numa auditoria de ar comprimido e depois propomos a configuração adequada.
Segundo a sua profissão: Compressor para a indústria e a produção, Compressor para reciclagem e triagem de resíduos, Compressor para gráfica e embalagem.