Compresor silencioso: la acústica del compresor

El tipo de elemento y la potencia de la máquina también influyen en los niveles sonoros. Por ejemplo, un Automan de 4CV (compresor de pistón) puede alcanzar los 75 dB, mientras que un GX2 de 2 kW (compresor de tornillo) rondará los 60 dB(A); por otro lado, un GA 110 VSD+ (tornillo de mayor potencia) generará entre 75 y 80 dB(A). Para aplicaciones donde contar con un compresor silencioso es importante, como en los entornos de trabajo sensibles al ruido, los scroll SF y SF+ de Atlas Copco se mantienen en tan solo 53 dB(A).

Antes de revisar los principales factores que influyen en el nivel sonoro de nuestra instalación, conviene repasar algunos principios teóricos.

El sonido es una forma de energía que se propaga a través del aire en forma de ondas, que son pequeñas variaciones de presión que podemos percibir con los oídos. Un compresor de aire irradia potencia acústica, pero lo que nuestro tímpano detecta es la presión acústica.

En interiores, la propagación del ruido depende principalmente del tamaño de la sala de compresores y de la absorción acústica de las superficies. No podemos calcular el nivel sonoro (dB) midiendo únicamente el ruido generado por una máquina, también será necesario tener en cuenta tanto la distancia respecto a la fuente de sonido como la constante de la sala de compresores.

Cuando las ondas sonoras chocan con una superficie, una parte de ellas rebota y la otra es absorbida por el material. El nivel de presión acústica depende de dos factores: la fuente de las ondas y la reflexión de las superficies que la rodean. La eficacia con la que una superficie puede absorber el sonido depende del factor de absorción del material, que se expresa con una cifra entre 0 y 1, donde el 0 es completamente reflectante y 1 totalmente absorbente.

La constante de la sala es una magnitud que mide la influencia de los elementos de una sala en la propagación de las ondas sonora. Para calcularla, es necesario hallar el factor de absorción medio de las superficies y dividirlo entre la superficie total, en metros cuadrados, de la sala de compresores. También se puede inferir la constante de la sala utilizando el tiempo de reverberación (T), que se define como el tiempo que tarda la presión acústica en atenuarse 60 dB una vez silenciada la fuente del sonido.

Por todo ello, no basta con seleccionar un compresor silencioso para reducir el nivel de la presión acústica en el entorno de trabajo, también es necesario calcular la constante de la sala.

Un diseño inteligente de la sala de compresores puede ayudar a amortiguar el sonido que producen los equipos.

Además de elegir un compresor silencioso para nuestra instalación, debemos tener en cuenta es que los materiales se clasifican según sus propiedades de transmisión del sonido (STC), permitiendo así cuantificar la atenuación que producirán en las ondas de sonido. No obstante, los materiales efectivos en ciertas frecuencias, por ejemplo, en las más altas (como una sirena o una alarma), pueden no ser tan efectivos con las frecuencias bajas. Este mismo principio se aplica a la amortiguación de las vibraciones porque, después de todo, las ondas de sonido son producidas por vibraciones.

Para reducir el nivel sonoro de la sala de compresores debemos estudiar los siguientes factores:

• El desacoplamiento. Desacoplar significa eliminar el contacto físico. Pongámonos en el ejemplo de una sala de compresores de 2x4 metros cerrada con paneles de yeso. El sonido de los compresores rebotará contra el panel interior de la sala, hará vibrar los pernos, que transmitirán las vibraciones a los paneles exteriores. Esta última actuará como la membrana de un altavoz transmitiendo el ruido al resto de la planta. La alternativa es construir dos paredes separadas -no conectadas físicamente- dejando cierto espacio entre ellas. De esta forma, estas se desacoplarían y las vibraciones en los paneles interiores no se transmitirían a los exteriores.
• La amortiguación. Amortiguar implica servirse de un material, como pegamento elastomérico o láminas de caucho, para reducir las vibraciones que llegan a una superficie. Siguiendo con el ejemplo anterior, podríamos amortiguar los pernos y las conexiones entre los paneles interiores y exteriores. La amortiguación, a diferencia del desacoplamiento, sí que permite conexión física entre los materiales, pero reduciendo las vibraciones transmitidas. En un compresor silencioso, o silenciado, se suelen incorporar materiales amortiguadores en el interior de la caja para reducir las vibraciones del motor, del elemento y demás componentes.
• La absorción. La absorción consiste en añadir materiales dentro de la pared para desacelerar las ondas de sonido dentro de una misma pared, una práctica bastante común al incorporar aislamiento a las cavidades de las paredes. Cuando el sonido alcanza una superficie, esta vibrará y el espacio entre las dos paredes actuará como una caja de resonancia. Al agregar aislamiento, se reducirá la velocidad y la amplitud de las ondas de sonido.
  Ciertos materiales aislantes tienen mejores propiedades absorbentes que otros. Por ejemplo, el aislamiento de madera mineral (Roxul) es más efectivo que la fibra de vidrio o la espuma en aerosol. Sin embargo, esta última es muy eficaz sellando huecos abiertos que, de otro modo, permitirían que el sonido atravesase la pared sin encontrar ningún obstáculo. Es recomendable no comprimir el aislamiento, esto reduce la efectividad térmica y acústica.
• El peso. Cuanto más pesado es un objeto, menos se moverá, lo que se traduce en que producirá menos vibraciones. Es posible agregar peso a un muro sin necesidad de verter o usar bloques de hormigón. Las capas extra de paneles de yeso, madera contrachapada e incluso los tableros de cemento ayudarán a mitigar la transferencia de sonido.