Lo que necesita saber para decidirse entre un compresor de aire de tornillo y uno de pistón

Los compresores de tornillo rotativo son una opción popular para el servicio continuado y para cuando se necesitan elevados volúmenes de aire. Son conocidos por su eficiencia energética, su fiabilidad y sus menores necesidades de mantenimiento que los compresores de pistón.

Para un funcionamiento continuado y mayores volúmenes de aire, resultan más adecuados los compresores de tornillo rotativo de Atlas Copco. La serie GA de compresores de tornillo rotativos con inyección de aceite está recomendada por su fiabilidad y eficiencia energética. Estos compresores pueden funcionar a temperaturas de hasta 46 grados centígrados y mantener su eficiencia con el paso del tiempo.

Estos son algunos aspectos concretos que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un compresor de tornillo rotativo:

Eficiencia energética

Los compresores de tornillo rotativo suelen ser más eficientes energéticamente que los compresores de pistón, especialmente si incorporan accionamiento de velocidad variable (VSD). Los VSD ajustan el régimen del motor para adaptarse a la demanda de aire, lo que reduce el desperdicio de energía.

La eficiencia isentrópica es una medida de la eficiencia de un compresor: cuanto mayor es el porcentaje, también lo es rendimiento. La mayor eficiencia isentrópica de los compresores de tornillo rotativo es de aproximadamente el 92 %, lo que puede suponer un ahorro de energía significativo.

El precio y el coste total de propiedad (TCO)

Aunque el coste inicial de un compresor de tornillo rotativo puede ser mayor que el de un compresor de pistón, el TCO suele ser menor debido al aumento de la eficiencia y a los menores costes de mantenimiento. El coste total de propiedad incluye el precio de compra, el consumo de energía, el mantenimiento y cualquier coste de tiempo de inactividad.

La fiabilidad y la durabilidad

Los compresores de tornillo rotativo son conocidos por su fiabilidad y durabilidad. Tienen menos piezas móviles, lo que significa menos desgaste y un rendimiento más constante a lo largo del tiempo.

Esta fiabilidad puede ser crucial en entornos industriales exigentes donde el tiempo de inactividad puede ser costoso.

Nivel sonoro

Los niveles sonoros son una cuestión relevante para los entornos laborales. Los compresores de tornillo rotativo tienden a emitir menos ruido que los de pistón, lo que permite colocarlos más cerca de las zonas de trabajo sin provocar perturbaciones significativas por ruido.

Mantenimiento

El mantenimiento es más sencillo en los compresores de tornillo rotativo debido a su diseño con menos componentes móviles, lo que puede reducir los costes de mantenimiento y disminuir la necesidad de llevar a cabo este tipo de labores. No obstante, es importante tener en cuenta la disponibilidad de técnicos de mantenimiento y recambios para la marca y el modelo seleccionados.

Los compresores de tornillo rotativo son una opción popular para el servicio continuado y para cuando se necesitan elevados volúmenes de aire. Son conocidos por su eficiencia energética, su fiabilidad y sus menores necesidades de mantenimiento que los compresores de pistón.

Para un funcionamiento continuado y mayores volúmenes de aire, resultan más adecuados los compresores de tornillo rotativo de Atlas Copco. Las series GA y GA FLX de compresores de tornillo rotativos con inyección de aceite están recomendadas por su fiabilidad y eficiencia energética. Estos compresores pueden funcionar a temperaturas de hasta 46 grados centígrados y mantener su eficiencia a lo largo del tiempo.

Estos son algunos aspectos concretos que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un compresor de tornillo rotativo:

Eficiencia energética

Los compresores de tornillo rotativo suelen ser más eficientes energéticamente que los de pistón, especialmente si disponen de accionamiento de velocidad variable (VSD). Los compresores VSD, como la tercera generación de nuestros compresores VSD, los GA VSDs, ajustan el régimen del motor para adaptarse a la demanda de aire, reduciendo el desperdicio de energía. No obstante, si el coste inicial de la inversión es demasiado alto para estos compresores VSD inteligentes, la serie GA FLX de compresores de velocidad dual es la alternativa eficiente idónea.  

La eficiencia isentrópica es una medida de la eficiencia de un compresor: cuanto mayor es el porcentaje, también lo es rendimiento. La mayor eficiencia isentrópica de los compresores de tornillo rotativo es de aproximadamente el 92 %, lo que puede suponer un ahorro de energía significativo.

El precio y el coste total de propiedad (TCO)

Aunque el coste inicial de un compresor de tornillo rotativo puede ser mayor que el de un compresor de pistón, el TCO suele ser menor debido al aumento de la eficiencia y a los menores costes de mantenimiento. El coste total de propiedad incluye el precio de compra, el consumo de energía, el mantenimiento y cualquier coste de tiempo de inactividad.

La fiabilidad y la durabilidad

Los compresores de tornillo rotativo son conocidos por su fiabilidad y durabilidad. Tienen menos piezas móviles, lo que significa menos desgaste y un rendimiento más constante a lo largo del tiempo.

Esta fiabilidad puede ser crucial en entornos industriales exigentes donde el tiempo de inactividad puede ser costoso.

Nivel sonoro

Los niveles sonoros son una cuestión relevante para los entornos laborales. Los compresores de tornillo rotativo tienden a emitir menos ruido que los de pistón, lo que permite colocarlos más cerca de las zonas de trabajo sin provocar perturbaciones significativas por ruido.

Mantenimiento

El mantenimiento es más sencillo en los compresores de tornillo rotativo debido a su diseño con menos componentes móviles, lo que puede reducir los costes de mantenimiento y disminuir la necesidad de llevar a cabo este tipo de labores. No obstante, es importante tener en cuenta la disponibilidad de técnicos de mantenimiento y recambios para la marca y el modelo seleccionados.

Al comparar compresores de pistón y de tornillo rotativo, es importante conocer sus diferencias operativas y saber cómo se relacionan con su idoneidad para tareas concretas. Los compresores de pistón (denominados también "alternativos") se utilizan normalmente para aplicaciones que requieren ráfagas de aire cortas e intensas. Por el contrario, los compresores de tornillo rotativo están diseñados para aplicaciones que necesitan un suministro constante de aire durante periodos prolongados.

Diferencias de funcionamiento

Los compresores de pistón funcionan aspirando aire en un cilindro y comprimiéndolo con un pistón alternativo. Por lo general, son mejores para necesidades de aire de menor volumen y tienen un ciclo de trabajo de aproximadamente el 60-70 %, lo que implica que deben apagarse periódicamente para evitar el sobrecalentamiento.

Por otro lado, los compresores de tornillo rotativo utilizan dos rotores para comprimir el aire y están refrigerados por aceite, lo que permite un ciclo de trabajo del 100 % y un funcionamiento continuado sin peligro de sobrecalentamiento.

Eficiencia energética

Los compresores de tornillo rotativo suelen ser más eficientes que los de pistón en términos energéticos, ya que suministran más aire por unidad de energía absorbida. Por ejemplo, los compresores de pistón normalmente suministran 3-4 pies cúbicos por minuto (cfm) por caballo de fuerza (CV), mientras que los compresores de tornillo rotativo generan 4-5 cfm por CV. Esta eficiencia es especialmente beneficiosa cuando los costes de electricidad son elevados.

Calidad del aire

La calidad del aire comprimido es otra cuestión que tener en cuenta. Los compresores de pistón funcionan a temperaturas internas más altas, lo que puede provocar más humedad en el aire comprimido. Para hacer frente a esta situación pueden ser necesarios componentes adicionales de secado y filtrado. Los compresores de tornillo rotativo funcionan a temperaturas más bajas y a menudo incorporan refrigeradores posteriores integrados para reducir la temperatura del aire, lo que se traduce en una mejor calidad del aire.

Mantenimiento y durabilidad

Los compresores de tornillo rotativo tienen menos componentes móviles que los de pistón, lo que se traduce en menos desgaste y menores requisitos de mantenimiento. Aunque los compresores de pistón tienen un diseño más sencillo y su mantenimiento puede resultar más sencillo, habitualmente requieren que este sea más frecuente como consecuencia de dichas piezas móviles.

Ruido y necesidades de espacio

Los compresores de tornillo rotativo funcionan de forma más silenciosa y requieren menos espacio en comparación con los compresores de pistón, lo que los hace adecuados para una mayor proximidad a los espacios de trabajo.

Coste total de propiedad

El coste inicial de un compresor de tornillo rotativo puede ser mayor, pero el coste total de propiedad puede ser menor debido a su mayor eficiencia y a los menores costes de mantenimiento sostenidos. Entre estos gastos se incluyen el precio de compra, el consumo de energía, el mantenimiento y los costes derivados de los tiempos de parada.

Costes operativos y eficiencia energética

Por lo general, los compresores de tornillo rotativo tienen unos costes operativos más bajos y son más eficientes energéticamente en el largo plazo, especialmente para situaciones de uso continuo. Sin embargo, los compresores de pistón pueden ofrecer ahorros para aplicaciones más pequeñas o menos frecuentes.

La serie GA de Atlas Copco con tecnología VSD está recomendada por su eficiencia energética. El modelo GA 5-37 VSDˢ, en particular, puede lograr ahorros de energía significativos y tiene un diseño que minimiza el consumo de energía.

El ciclo de trabajo de un compresor de aire es un factor crucial que tener en cuenta a la hora de elegir el compresor adecuado para sus necesidades. Hace referencia al porcentaje de tiempo que un compresor puede funcionar de forma continua sin necesidad de un período de descanso para enfriarse. Este concepto adquiere especial relevancia si se comparan diferentes tipos de compresores, como los de tornillo rotativo y pistón, ya que afecta directamente a su idoneidad para diversas aplicaciones.

Definición e importancia

El ciclo de trabajo se calcula dividiendo el tiempo de funcionamiento del compresor por el tiempo de ciclo total (tiempo de funcionamiento más tiempo de descanso), expresado como un porcentaje. Por ejemplo, si un compresor funciona durante 6 minutos y para durante 4 minutos en un ciclo de 10 minutos, tiene un ciclo de trabajo del 60 %. Comprender el ciclo de trabajo es esencial para evitar un funcionamiento excesivo del compresor, lo que puede provocar un sobrecalentamiento y un posible fallo de funcionamiento.

Compresores de tornillo rotativo

Los compresores de tornillo rotativo son conocidos por su capacidad para funcionar con un ciclo de trabajo del 100 %, lo que los hace idóneos para aplicaciones que requieren un suministro de aire continuo. Estos compresores están diseñados para funcionar ininterrumpidamente sin sobrecalentamiento, gracias a sus mecanismos de refrigeración, como la inyección de aceite. Esta capacidad resulta particularmente ventajosa para entornos industriales en los que se necesita aire comprimido durante periodos prolongados, como en procesos de fabricación, procesamiento de alimentos y productos farmacéuticos.

Compresores de pistón

Por otro lado, los compresores de pistón son más adecuados para aplicaciones con un ciclo de trabajo más bajo. Normalmente tienen ciclos de trabajo que oscilan entre el 25 % y el 75 %, lo que significa que necesitan periodos de descanso para enfriarse entre ciclos

Estos compresores son ideales para tareas que necesitan ráfagas de aire cortas e intensas en lugar de un funcionamiento continuo. Las aplicaciones pueden incluir proyectos de bricolaje, pequeños talleres o cualquier escenario en el que la demanda de aire sea intermitente.

Elegir el compresor idóneo

A la hora de elegir un compresor de aire, es fundamental tener en cuenta el ciclo de trabajo en relación con su demanda de aire específica. Para necesidades de aire continuas y volúmenes elevados, es más adecuado un compresor de tornillo rotativo con un ciclo de trabajo del 100 %. Para un uso intermitente o requisitos de volumen de aire más bajos, la elección idónea puede ser un compresor de pistón con un ciclo de trabajo más bajo.

Al comparar compresores de tornillo rotativo y de pistón (alternativos), una diferencia clave reside en el número de componentes móviles de cada tipo. Esta distinción afecta significativamente a las necesidades de mantenimiento, la vida útil y la fiabilidad general.

Compresores de tornillo rotativo: menos componentes móviles

Los compresores de tornillo rotativo se caracterizan por sus dos rotores entrelazados que comprimen el aire a medida que se desplaza por el compresor. Estos compresores tienen menos piezas móviles que los compresores de pistón, lo que contribuye a varias ventajas:

• Reducción del desgaste: si hay menos componentes en movimiento también es menor la posibilidad de que se desgasten. Esto se traduce en una vida útil más larga y en costes de mantenimiento potencialmente inferiores con el tiempo.
  

• Mayor fiabilidad: la sencillez del diseño del tornillo rotativo contribuye a su fiabilidad. El menor número de componentes móviles conlleva menor cantidad de posibles averías, lo que hace de estos compresores una opción de extraordinaria fiabilidad para el servicio continuado.
  

• Mantenimiento simplificado: aunque el mantenimiento sigue siendo necesario, la frecuencia y complejidad de las labores necesarias para un compresor de tornillo rotativo suele ser menor que la de un compresor de pistón. Esto puede hacer que los costes de mantenimiento resulten más reducidos en el largo plazo.
  

Compresores de pistón: más componentes móviles

Los compresores de pistón funcionan con un pistón alternativo que comprime el aire dentro de un cilindro. Este diseño implica más piezas móviles inherentemente, entre las que se encuentran pistones, bielas y válvulas, lo que afecta a su funcionamiento de varias maneras:

• Mayor desgaste: el mayor número de piezas móviles provoca un incremento del desgaste. Esto puede acortar la vida útil del compresor y hacer necesario un mantenimiento más frecuente y la sustitución de componentes.
  

• Requisitos de mantenimiento más exigentes: debido a su diseño, a menudo requieren un mantenimiento más frecuente para solucionar el desgaste de sus numerosos componentes móviles. Aunque este diseño también implica que las labores suelan resultar más sencillas, sus demandas suelen ser más elevadas.

• Posibilidad de ofrecer una mayor fiabilidad en uso intermitente: a pesar de estas dificultades, estos compresores pueden ofrecer una fiabilidad excelente en aquellas situaciones en las que no sea necesario un funcionamiento continuado. Su diseño es idóneo para aquellos entornos en los que el compresor pueda parar y enfriarse entre usos.

Al evaluar el impacto en el consumo de energía entre los compresores de tornillo rotativo y de pistón, es importante tener en cuenta la eficiencia de cada uno de los tipos, en particular en lo que a un uso continuado respecta.

Compresores de tornillo rotativo: mayor eficiencia energética

Los compresores de tornillo rotativo suelen ser más eficientes energéticamente que los de pistón, especialmente si se utilizan en un entorno de funcionamiento continuo. Esta eficiencia se debe a varios factores:

• Accionamiento de velocidad variable (VSD): los compresores de tornillo rotativo con VSD pueden ajustar el régimen del motor para adaptarse a la demanda de aire, lo que reduce significativamente el malgasto de energía.
  

• Funcionamiento continuado: diseñados para un ciclo de trabajo del 100 %, los compresores de tornillo rotativo pueden funcionar de forma continuada sin necesidad de periodos de descanso, con lo que conservan la eficiencia durante todo su tiempo de funcionamiento.
  

• Temperaturas internas más bajas: los compresores de tornillo rotativo funcionan a temperaturas más bajas, lo que puede reducir la energía necesaria para los procesos de refrigeración y tratamiento del aire.
  

Compresores de pistón: menos eficientes para un uso continuado

Los compresores de pistón, aunque son adecuados para un uso intermitente, son menos eficientes energéticamente si se necesita de un servicio continuado. Los motivos son los siguientes:

• Ciclo de trabajo intermitente: se ha diseñado para tiempos de funcionamiento más cortos con periodos de descanso, lo que puede provocar ineficiencias durante el uso continuo.
  

• Temperaturas de funcionamiento más altas: las temperaturas internas, más elevadas, pueden aumentar el consumo de energía para la refrigeración y el tratamiento del aire.
  

Técnicas de reducción del consumo de energía

Para reducir el consumo de energía, se recomienda adoptar las siguientes medidas:

• Evite fugas: evite cualquier fuga del sistema de aire comprimido y reduzca las presiones de funcionamiento en la medida de lo posible. Por cada bar que reduzca la presión del sistema, el consumo de energía disminuirá aproximadamente un 7 %.
• Aspiración de aire preenfriado: bajar la temperatura de aspiración puede disminuir el consumo de energía, con una reducción del 0,65 % por cada 1 °C de descenso de la temperatura.
  

• Mantenimiento periódico: el cambio de filtros y el mantenimiento del compresor de acuerdo con el programa recomendado pueden ayudar a conservar la eficiencia energética.
  

• Optimice la filtración: los componentes de filtración eficientes de los compresores de tornillo rotativo pueden contribuir con la eficiencia general del sistema y al ahorro de energía.
  

Soluciones de eficiencia energética de Atlas Copco

El compresor de tornillo rotativo GA 5-37 VSDˢ de Atlas Copco destaca como ejemplo líder de eficiencia energética en el mercado. Este modelo es capaz de lograr ahorros de energía de hasta el 60 % en comparación con los modelos de velocidad fija. La clave de su eficiencia reside en su tecnología de accionamiento de velocidad variable (VSD), que permite al compresor ajustar automáticamente la velocidad del motor para adaptarse a la demanda de aire, lo que reduce significativamente el desperdicio de energía.

El GA FLX de Atlas Copco es el compresor sin VSD más eficiente, ya que puede ahorrar hasta un 20 % de energía en comparación con los modelos tradicionales de velocidad fija. 

Características que fomentan la eficiencia energética

• Accionamiento de velocidad variable (VSD): la tecnología VSD es el sello distintivo de los compresores de tornillo rotativo de Atlas Copco. Les permite adaptar el consumo de energía a la demanda de aire, lo que se traduce en un ahorro energético considerable.

• Bajo arrastre de aceite: las máquinas lubricadas con aceite de Atlas Copco cuentan con un índice de arrastre de aceite reducido (de tan solo 3 ppm), lo que garantiza que se malgasta menos energía en los procesos de separación de aceite.
  

• Diseño compacto: el reducido tamaño de estos compresores, especialmente en las variantes "Full-Feature" con secadores frigoríficos integrados, reduce el espacio de instalación y, por extensión, la energía necesaria para el funcionamiento.
  

• Motores y sistemas de accionamiento avanzados: el uso de sistemas de accionamiento de motor de imanes permanente e inversores puede suponer un ahorro de energía de hasta un 50 % con respecto a los diseños convencionales de velocidad fija.

A la hora de elegir compresores de aire, los niveles sonoros y la calidad del aire son cuestiones importantes, especialmente para entornos interiores. Los compresores de tornillo rotativo de Atlas Copco están diseñados para abordar estos problemas de forma eficaz.

Niveles sonoros

Los compresores de tornillo rotativo de Atlas Copco están diseñados para funcionar de forma silenciosa, lo que los hace adecuados para su uso en entornos interiores en los que el ruido es cuestión problemática. Por ejemplo, los compresores VSD+ de Atlas Copco pueden funcionar a niveles sonoros de tan solo 62 decibelios, un nivel más bajo que el de una conversación normal entre personas.

Este nivel sonoro reducido se consigue gracias a varias características de diseño:

• Innovadora tecnología VSD+: los compresores VSD+ incorporan con una carcasa completa o parcial que absorbe el sonido, lo que reduce los niveles de ruido a menos de 60 dB, y se pueden colocar junto a las líneas de producción sin molestar a los operarios.
  

• Reducción del ruido mecánico: la ausencia de acoplamiento o engranajes entre el motor y el elemento de tornillo en estos compresores contribuye a que funcionen con bajo nivel de ruido.

Calidad del aire

Los compresores de Atlas Copco no solo son silenciosos, sino que también garantizan una alta calidad del aire, lo que es crucial para muchas aplicaciones. La gama GA de compresores de tornillo rotativos con inyección de aceite ofrece varias versiones para cumplir las diferentes normas de calidad del aire, incluidas las versiones de velocidad fija, velocidad dual y accionamiento de velocidad variable.

Entre las características clave que contribuyen a la calidad del aire se encuentran las siguientes:

• Inyección de aceite: los compresores de tornillo con inyección de aceite requieren aceite para varias funciones, incluidas la refrigeración, la lubricación y la disipación del ruido, lo que contribuye a la calidad general del aire.
  

• Tratamiento avanzado del aire: Atlas Copco ofrece tecnologías avanzadas de tratamiento del aire, como el secado frigorífico para necesidades de punto de rocío bajo y el secado con desecante para puntos de rocío aún más bajos, lo que garantiza que el aire cumpla las clases de pureza específicas.
  

Ventajas para entornos interiores

La combinación de bajos niveles sonoros y excelente calidad del aire hace que los compresores de tornillo rotativo de Atlas Copco sean especialmente ventajosos para entornos interiores. Se pueden colocar más cerca de los espacios de trabajo sin causar interrupciones por el ruido ni comprometer la pureza del aire, lo que es esencial para aplicaciones en instalaciones médicas, laboratorios e industrias de procesamiento de alimentos.

Niveles sonoros específicos

Atlas Copco da información detallada sobre los niveles sonoros de sus compresores, lo que permite a los clientes tomar decisiones fundamentadas en función de sus necesidades concretos. Por ejemplo, la gama G/GX es una alternativa más silenciosa a los compresores de pistón, con una reducción de hasta un 13 % en los niveles sonoros.