Controles de compresores y cómo mejorar la eficiencia del sistema de aire comprimido

La diferencia clave es que los controles de los compresores se centran en los ajustes de compresores individuales, mientras que los sistemas de compresores implican la coordinación de varios compresores para trabajar juntos de forma eficiente. Ambos son esenciales para ahorrar energía y garantizar que el sistema funcione sin problemas. 

Los controles del sistema y la selección del tipo de compresor son los factores más importantes que afectan al rendimiento y la eficiencia del sistema. La tecnología de compresores ha evolucionado para incluir arranque/parada, carga/descarga, regulación modulada de entrada y otros controles, mientras que los motores y controladores eléctricos se han desarrollado para satisfacer la demanda de un control preciso. Existen enfoques especiales para controlar varios compresores en un sistema compuesto por compresores de velocidad fija y de accionamiento de velocidad variable (VSD).

Hay varios tipos de controles de compresores disponibles, entre los que se incluyen:

El sistema de control de arranque/parada enciende y apaga el motor que acciona el compresor en respuesta a la presión de descarga y es más adecuado para ciclos de trabajo bajos en el rango de 25 CV o menos. 

El control de carga/descarga es adecuado para casi cualquier tipo de compresor y requiere volumen de depósito de almacenamiento, conmutando el compresor a descarga en el punto de ajuste de presión de descarga y volviendo a su capacidad máxima una vez alcanzada la presión de carga más baja.  

La modulación, también conocida como modulación de la válvula de entrada, adapta la capacidad del compresor al consumo de aire estrangulando la entrada de aire a medida que aumenta la presión. Sin embargo, este método puede provocar un rendimiento deficiente a carga parcial y requiere un almacenamiento significativo del depósito de aire.  

El control doble combina modulación y control de carga/descarga para proporcionar un mejor rendimiento a carga parcial y reducir el volumen del depósito de almacenamiento.  

El control VSD ajusta la velocidad del motor del compresor para adaptarse con precisión a los requisitos de consumo de aire. Esto permite una mayor eficiencia energética y un mejor rendimiento a carga parcial, ya que el compresor puede funcionar a diferentes velocidades para satisfacer la demanda. 

Los controles de red forman una cadena de comunicación entre los controladores de compresores de a bordo y coordinan las funciones de los compresores para optimizar el uso del aire. 

Los PLC y los HMI se utilizan para procesos automáticos, y las variaciones en la velocidad del controlador pueden afectar a la salida del compresor. Los sistemas de control del compresor tienen la capacidad de modular la válvula de entrada y la admisión de gas de estrangulación, y mantener una determinada presión, lo que garantiza que la potencia del compresor cumpla las expectativas. Las paradas automáticas se pueden iniciar en caso de fallo de un componente o de condiciones de trabajo inseguras. Los controles en red se utilizan en industrias que necesitan más de un compresor, donde un compresor asume el papel de controlador maestro y los demás asumen las funciones de subordinados. 

La eficiencia de un compresor de aire depende en gran medida del método de control utilizado, y hay varios métodos disponibles para los distintos tipos de compresores. 

Para los compresores de tornillo rotativos con inyección de aceite, la modulación de la válvula de entrada, también conocida como modulación, es un método de control que adapta la capacidad del compresor al consumo de aire estrangulando la entrada de aire a medida que aumenta la presión. Sin embargo, este método puede provocar un rendimiento deficiente a carga parcial y requiere un almacenamiento significativo del depósito de aire.

Por otro lado, el control de carga/descarga es adecuado para casi cualquier tipo de compresor y requiere volumen de depósito de almacenamiento, conmutando el compresor a descarga en el punto de ajuste de presión de descarga y volviendo a su capacidad máxima una vez alcanzada la presión de carga más baja.

Los controles de accionamiento de velocidad variable varían la velocidad del motor y del elemento de compresión mediante un accionamiento de frecuencia para proporcionar una relación de flujo-potencia casi proporcional a la carga parcial.

Para los compresores centrífugos, la válvula de venteo y la válvula de derivación son las opciones tradicionales para controlar la demanda de aire y el bombeo, mientras que el control de descarga reduce el consumo de energía a un 10-20 % del consumo de energía a plena carga.