Scroll vs Screw Compressors: What is the difference?
We’ll compare scroll vs screw compressors along with their pros, cons, and suitable industries and applications for each to help you make an informed decision.
Una guía completa de los compresores scroll
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Para comprender los diferentes tipos y tecnologías de compresores, primero tenemos que conocer los dos principios básicos de la compresión del aire: la compresión dinámica y la compresión por desplazamiento. Este artículo trata sobre el compresor scroll, que es un tipo de compresor de desplazamiento con una gran variedad de aplicaciones en sistemas de aire acondicionado y refrigeración, bombas de calor y automóviles.
Un compresor scroll, también conocido como compresor de espiral, es un tipo de compresor de desplazamiento positivo que comprime internamente aire o gas. Los compresores scroll pueden lubricarse con aceite o estar exentos de aceite, y estos últimos son los más adecuados para aplicaciones en las que se requiere un aire limpio y seco de calidad, sin ningún tipo de contaminación de aceite en la cámara de compresión.
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¿Cómo funcionan los compresores scroll?
Los compresores scroll utilizan dos elementos en forma de espiral para comprimir el aire: una espiral permanece fija, mientras que la otra se mueve en órbita alrededor del centro de la espiral fija. A medida que las espirales giran, la espiral móvil aspira aire a través de la entrada, comprimiéndolo y empujándolo hacia el centro. Por último, el aire comprimido se libera a través de la salida.
Los compresores scroll constan de dos elementos scroll en forma de espiral que están atornillados juntos: una espiral fija y una espiral móvil accionada por un motor. El proceso de compresión de aire en un compresor scroll consta de varios pasos:
- Oscilación: las espirales oscilan en un movimiento continuo sin contacto metal-metal, comprimiendo aire en bolsas con forma de media luna.
- Movimiento de espiral móvil: la espiral móvil, accionada por un cigüeñal de carrera corta, se mueve excéntricamente alrededor de la espiral fija, creando una succión que aspira aire desde la entrada de la parte superior de la carcasa.
- Compresión: el aire capturado en las bolsas entre las espirales se comprime gradualmente a medida que se desplaza hacia el centro.
- Descarga: el aire comprimido se descarga desde el puerto de salida del centro, donde una válvula antirretorno impide el contraflujo.
- Estabilidad: el desplazamiento de fase de 180° proporciona estabilidad radial y la compresión interna minimiza las fugas debido a las diferencias de presión más bajas entre las bolsas de aire.
Siguiendo estos pasos, los compresores scroll logran una compresión de aire eficiente y fiable.
- Ventilador de refrigeración: ayuda a disipar el calor generado durante el proceso de compresión, lo que garantiza que el compresor funcione de forma eficiente y evita el sobrecalentamiento.
- Cámara de aspiración: área donde se aspira aire o gas inicialmente en el compresor.
- Abertura de aspiración: entrada a través de la cual el aire entra en la cámara de aspiración.
- Abertura de suministro: salida a través de la cual se descarga aire o gas comprimido del compresor.
- Espiral fija: elemento de espiral fija que ayuda a formar la cámara de compresión.
- Espiral móvil: elemento de espiral móvil impulsado por un motor, responsable de comprimir el aire orbitando alrededor de la espiral fija.
- Sensor de temperatura a prueba de fallos: función de seguridad que monitoriza la temperatura del compresor para evitar el sobrecalentamiento y posibles daños.
- Cámara de compresión: espacio entre las espirales fijas y móviles donde se comprime el aire a medida que se mueve la espiral móvil.
Cuando la mayoría de la gente piensa en compresores de aire, probablemente imaginan una máquina voluminosa y ruidosa. Los compresores scroll son prácticamente lo contrario. Están exentos de aceite y son compactos y relativamente silenciosos en comparación con otros tipos de compresores.
Gracias al sencillo diseño del compresor scroll con una sola pieza móvil, este tipo de compresor es muy fiable y silencioso en comparación con el compresor de pistón y de tornillo rotativo. Esto los hace perfectos para entornos de trabajo sensibles, como la consulta de un dentista. Otra ventaja de los compresores scroll es su eficiencia energética.
Ventajas:
- Alta eficiencia: menor consumo de energía.
- Funcionamiento silencioso: niveles sonoros más bajos.
- Diseño compacto: ahorro de espacio e instalación sencilla.
Desventajas:
- Coste: coste inicial superior en comparación con otros compresores.
- Limitaciones de capacidad: no son adecuados para aplicaciones de alta capacidad.
Eficiencia
Al igual que la compresión interna que se produce en un compresor de tornillo, la cantidad de compresión interna viene determinada por el puerto de descarga. Gracias al diseño exclusivo del puerto de descarga, el compresor de aire scroll puede comprimir más aire o gas con un consumo mínimo de energía.
En comparación con otros compresores, estas máquinas alcanzan el máximo nivel de eficiencia por volumen porque no utilizan pistones para comprimir el gas.
Nivel sonoro
La emisión sonora de un compresor de aire scroll es considerablemente inferior a la de otros compresores. El ciclo de compresión completo dura 2,5 vueltas, incluidas las fases de succión, compresión y descarga, que tienen lugar simultáneamente y que generan un caudal constante de aire sin pulsaciones.
El compresor de aire scroll ofrece un funcionamiento fluido y sin vibraciones gracias a su elemento scroll, que apenas tiene variaciones de par en comparación con un compresor de pistón. El diseño sencillo del compresor de aire scroll con una sola pieza móvil hace que sea muy fiable y más silencioso que los compresores de pistón y de tornillo rotativo equivalentes.
La selección de un compresor de aire scroll implica tener en cuenta varios factores: el tamaño, el caudal y los requisitos de calidad del aire.
Determine las necesidades:
- Tamaño y tecnología: identifique el tamaño y la tecnología correctos para su aplicación.
- Calidad del aire: decida entre un compresor exento de aceite o lubricado en función de las necesidades de calidad del aire.
Capacidad y caudal:
- para mayor capacidad y caudal, se pueden elegir unidades con varios elementos de espiral (dos o cuatro).
- Puede resultar más económico utilizar un único compresor grande en lugar de varios más pequeños.
Características clave
- Fiabilidad: el hecho de tener menos componentes que los compresores alternativos garantiza una alta fiabilidad operativa.
- Nivel bajo de mantenimiento: estas máquinas requieren un mantenimiento mínimo.
Compresor scroll modular
- Los compresores scroll con tecnología de caudal variable incorporan las ventajas y la flexibilidad de un sistema modular al utilizar entre 2 y 4 módulos compresores integrados en una misma carcasa.
- Además, el controlador Elektronikon® monitoriza continuamente el estado de cada elemento y arranca y detiene los elementos de compresión, garantizando así que la salida de aire comprimido se adapte a la demanda de aire.
- Asimismo, la calidad del aire y la facilidad de uso de estas unidades garantizan un proceso de producción sin problemas.
Compresor scroll digital
- Por otro lado, el compresor scroll digital tiene un diseño mecánico que adapta la potencia del compresor a los requisitos de refrigeración de todo el proceso.
- El compresor scroll digital se utiliza principalmente en sistemas de refrigeración y aire acondicionado, que garantizan un control preciso de la temperatura en estas aplicaciones. Cuando las temperaturas se mantienen estables durante el transporte de alimentos, por ejemplo, se obtiene una mejor calidad de los alimentos.
Los compresores scroll se utilizan en diversas aplicaciones industriales debido a su eficiencia y fiabilidad. Cumplen los requisitos básicos de un compresor de uso general y se utilizan habitualmente en las industrias alimentaria, de refrigeración, de aire acondicionado y de transporte. Para demandas de mayor volumen, los compresores de tornillo con inyección de aceite pueden ser más eficientes.
¿Dónde se suelen utilizar?
- Laboratorios e investigación: calibración de instrumentos, análisis de muestras y control ambiental en salas limpias.
- Medicina y sanidad: suministro de aire limpio para ventiladores e incubadoras, alimentación de herramientas quirúrgicas y asistencia para la respiración durante las cirugías.
- Alimentación y bebidas: envasado y sellado al vacío de alimentos, procesamiento de carne y carbonatación.
- Electrónica: limpieza de piezas, mantenimiento de entornos de salas limpias y prevención de la humedad y la corrosión en el montaje de precisión.
Hay una gran cantidad de aplicaciones para los compresores silenciosos y energéticamente eficientes que producen aire absolutamente limpio. Tomemos como ejemplo la serie de compresores scroll SF de Atlas Copco, líder en este campo desde hace más de 60 años. Sus características únicas hacen que sea ideal para muchos procesos de fabricación en los que el aire comprimido limpio y exento de aceite es imprescindible. Por eso, la serie SF es la opción preferida para entornos interiores sensibles, como hospitales, laboratorios, fábricas de cerveza, panaderías, explotaciones lecheras, instalaciones para la fabricación de productos electrónicos e incluso instalaciones para la producción de lentes.
La serie SF de Atlas Copco es ideal para entornos como consultas de odontología. Imagine una visita al dentista, ya desagradable por sí misma, agravada por el olor a aceite y el ruido de compresores ruidosos. La serie SF elimina estos problemas con una carrocería insonorizada que reduce los niveles de ruido hasta 53 dB(A). Su tamaño reducido permite la instalación cerca del punto de uso.
La serie SF cuenta con un rango de capacidad de 1,9 a 7,6 l/s (4,03 a 16,10 cfm), una presión de trabajo máxima de 10 bar (145 psi) y un punto de rocío de tan solo 2 °C (36 °F). Su elemento de espiral refrigerado por aire garantiza eficiencia, fiabilidad y durabilidad, mientras que el motor de clase IE3 de alta eficiencia reduce el consumo de energía. Y lo que es más importante, la serie SF produce aire absolutamente limpio.
Los compresores exentos de aceite de Atlas Copco, con la certificación ISO 8573-1 Clase 0, establecen un nuevo estándar en calidad del aire, superando los requisitos de las pruebas. Estas características hacen que la serie SF sea indispensable para mantener un entorno agradable e higiénico en las consultas de odontología, lo que contribuye a una visita menos desagradable para los pacientes.
Estamos aquí para ayudarle
Esperamos que esta guía le ofrezca una buena visión general de si un compresor scroll se ajusta o no a sus necesidades. Si desea obtener más información, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Nuestro equipo estará encantado de guiarle en la dirección correcta.
Pregunte a un profesional de sistemas de aire cuál es el mejor compresor scroll para sus necesidades.
Más información sobre los compresores scroll
Compresores scroll exentos de aceite SF y SF+
Los compresores scroll exentos de aceite SF y SF+, incluido el controlador Elektronikon®, producen aire puro, sin aceite para aplicaciones críticas. Son compactos, silenciosos, fáciles de usar y rentables. Más información.
Compresor scroll exento de aceite SFR 2-10
El compresor scroll SFR es una solución de aire comprimido sin aceite y de bajo mantenimiento validada para todo tipo de aplicaciones de movilidad. Fiable, con un ciclo de trabajo continuo al 100 % y apto para las condiciones más adversas. El modelo SFR ofrece el máximo rendimiento y flexibilidad con bajos niveles sonoros, vibraciones y costes de ciclo de vida. Para instalación encima, dentro o debajo del vehículo; modelos especiales de peso ligero para autobuses eléctricos e híbridos. Disponible con caudales aire que van de 200 a 1550 l/min (7 a 55 cfm).
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