Um reservatório de ar comprimido dimensiona-se com três valores: o caudal do compressor, a diferença entre a pressão de paragem e de arranque, e o número de arranques por hora que o compressor admite. A fórmula habitual é V = 0,25 × Q × p₀ / (f × Δp). Para um compressor de parafuso de 1.700 l/min, com 1 bar de diferencial e 60 ciclos por hora, dá cerca de 430 L, ou seja um reservatório normalizado de 500 L.
Para que serve o reservatório
- Armazenar ar para cobrir as pontas de consumo sem esperar pelo compressor.
- Espaçar os arranques. Sem reserva, o compressor arranca e para sem parar, o que desgasta o motor e os contactores.
- Estabilizar a pressão da rede, para que as ferramentas trabalhem a pressão regular.
- Recolher parte da água. O ar abranda e arrefece lá dentro: a água deposita-se no fundo, de onde tem de ser purgada.
Um reservatório não substitui um compressor demasiado pequeno. Se o consumo ultrapassar o caudal durante muito tempo, a reserva esvazia-se e a pressão cai na mesma. O reservatório é também um equipamento sob pressão, com as suas regras de inspeção: estão explicadas no nosso guia sobre a regulamentação dos reservatórios.
A fórmula, termo a termo
V = 0,25 × Q × p₀ / (f × Δp)
- V: o volume do reservatório.
- Q: o caudal do compressor, em ar livre (FAD), indicado na ficha técnica.
- p₀: a pressão atmosférica, 1,013 bar. É um valor físico padrão, o do nível do mar.
- f: o número máximo de ciclos, ou seja de arranques, admitidos por hora.
- Δp: a diferença entre a pressão de paragem e a de arranque, em bar.
Na prática, com Q em l/min e f em ciclos por hora, a fórmula fica: V (L) = 15 × Q × 1,013 / (f × Δp). O fator 15 vem da conversão de unidades (0,25 × 60).
De onde vem o 0,25? O compressor enche o reservatório com o excedente do seu caudal sobre o consumo, e depois o reservatório esvazia-se ao ritmo do consumo. O cálculo mostra que os ciclos ficam mais próximos quando a oficina consome exatamente metade do caudal do compressor. O 0,25 corresponde a esse caso, o mais desfavorável: o reservatório calculado respeita o limite de arranques seja qual for o consumo.
A nossa calculadora de reservatório de ar comprimido aplica esta fórmula. Os valores predefinidos são ordens de grandeza: 1 bar de diferencial e 60 ciclos por hora para um compressor de parafuso, 2 bar e 20 ciclos para um compressor de pistão, que admite menos arranques.
Exemplo 1, um compressor de parafuso isolado
Um S 110 dá 1.700 l/min a 8 bar. É fornecido sem reservatório. Com 1 bar de diferencial e 60 ciclos por hora:
- 15 × 1.700 = 25.500
- 25.500 × 1,013 = 25.832
- 60 × 1 = 60
- 25.832 / 60 = 431 L, ou seja um reservatório normalizado de 500 L.
Se reduzir o diferencial para 0,5 bar para ter uma pressão mais estável, o volume duplica: 861 L, ou seja 900 L. O diferencial de pressão é a regulação que mais pesa.
O mesmo cálculo para a série S, com 1 bar de diferencial e 60 ciclos por hora:
| Modelo | Caudal (ficha técnica) | Volume calculado | Reservatório normalizado |
|---|---|---|---|
| S 55 | 600 l/min a 8 bar | 152 L | 200 L |
| S 75 | 1.100 l/min a 8 bar | 279 L | 300 L |
| S 110 | 1.700 l/min a 8 bar | 431 L | 500 L |
| S 150 | 2.200 l/min a 8 bar | 558 L | 720 L |
| S 220 PM | 3.200 l/min a 10 bar | 811 L | 900 L |
Exemplo 2, um compressor de pistão
O E 75 dá 0,9 m³/min, ou seja 900 l/min, com um reservatório integrado de 180 L. Com 2 bar de diferencial e 20 ciclos por hora, a fórmula dá 15 × 900 × 1,013 / (20 × 2) = 342 L.
A fórmula também se pode inverter para calcular os ciclos que um dado reservatório impõe: f = 15 × Q × 1,013 / (V × Δp). Com o reservatório de 180 L: 15 × 900 × 1,013 / (180 × 2) = cerca de 38 ciclos por hora no caso mais desfavorável.
Isto está de acordo com a utilização prevista de um compressor de pistão: um funcionamento intermitente, com pausas. Se o ar é consumido boa parte do dia, a primeira coisa a fazer não é aumentar o reservatório: é sinal de que um compressor de parafuso é mais adequado.
Exemplo 3, um 4 em 1 com reservatório integrado
Os compressores da série K integram um reservatório de 420 L (K 75) ou de 340 L (K 110 e K 150), com o secador e a filtração. Funcionam a velocidade variável: quando a procura baixa, o motor abranda em vez de parar, e os arranques são muito menos do que a fórmula supõe. O reservatório mantém o seu papel nas pontas e nos períodos em que o consumo desce abaixo da velocidade mínima. Se as suas ferramentas consomem em rajadas fortes, um reservatório adicional na rede continua a ser útil.
Quando escolher maior
- Consumo por rajadas ou posto de pintura: escolha um reservatório acima do mínimo calculado.
- Ampliação prevista: um posto a mais daqui a dois anos prevê-se agora.
- Ponta muito forte num só posto: um reservatório tampão junto a esse posto calcula-se pela duração da rajada, como no nosso artigo sobre o reservatório tampão para separadora ótica.
Um reservatório maior não faz consumir mais energia: espaça os arranques e estabiliza a pressão.
Escolher o próprio reservatório
- A pressão: a sua pressão máxima tem de ser superior à pressão regulada no compressor. Para uma máquina de 13 bar, escolha um reservatório de 13 bar.
- A proteção interior: um reservatório galvanizado resiste à corrosão mesmo quando o ar entra húmido, sem secador a montante. Um reservatório em aço pintado convém quando há um secador instalado antes dele.
- A localização: o mais perto possível do compressor, com um purgador no ponto baixo e o secador depois do reservatório.
Os nossos reservatórios de ar comprimido existem em versão vertical de 1.000 L, de 10 ou 13 bar, pintados ou galvanizados, e em versão horizontal. Faça o cálculo com a calculadora de reservatório, ou deixe o configurador propor um conjunto de compressor, reservatório e secador a partir das suas ferramentas. Para uma rede existente, indique o reservatório já instalado no seu pedido de orçamento.