Como é controlado o caudal nos compressores de ar?

• Sistema de controlo eletrónico: os sensores monitorizam a pressão do sistema em tempo real. O controlador compara a pressão real com o valor nominal e determina a velocidade do motor necessária.
• Funcionamento do conversor de frequência: o conversor de frequência varia a frequência e a tensão fornecidas ao motor elétrico, o que altera as RPM do motor, o que afeta a velocidade do elemento e, por conseguinte, o fornecimento de ar.
• Ajuste contínuo da velocidade: uma vez que a velocidade muda suavemente em vez de em passos, um VSD pode manter uma estabilidade de pressão apertada, muitas vezes em torno de ±0,1 bar quando dimensionado e ajustado corretamente.
• Eficiência de carga parcial: quando a procura diminui, o controlador reduz a velocidade e o consumo de energia diminui porque o compressor produz apenas o ar de que a rede necessita.
• Arranque suave: o conversor de frequência acelera gradualmente, reduzindo a corrente de pico e limitando a tensão elétrica e mecânica durante o arranque.

As vantagens da velocidade VSD são fornecidas quando a procura de ar flutua ao longo do dia. Ao ajustar continuamente as RPM, o compressor regula a velocidade sem ciclos frequentes de carga e descarga, melhorando a eficiência e a estabilidade.

• Poupanças de energia: normalmente 30 a 60% em comparação com o funcionamento a velocidade fixa em locais de procura variável, com poupanças impulsionadas pela redução do consumo de energia em carga parcial.
• Controlo de pressão consistente: bandas de pressão mais apertadas suportam processos estáveis e podem reduzir a necessidade de funcionar a um ponto de ajuste desnecessariamente alto.
• Manutenção reduzida: menos arranques e um funcionamento mais suave reduzem o desgaste nos componentes e válvulas.
• Arranque suave: uma corrente de arranque mais baixa e uma aceleração mais suave reduzem a tensão na fonte de alimentação elétrica e no sistema de transmissão.

A tecnologia VSDé uma escolha inteligente quando a sua procura de ar muda durante o dia. Adequa-se a locais com produção flutuante, operações de vários turnos com picos claros e períodos baixos, e instalações onde um compressor de velocidade fixa é sobredimensionado e passa muitas horas a funcionar a carga parcial.

O retorno do investimento depende do seu preço da eletricidade, das horas de funcionamentoe da variação da sua procura, mas muitas instalações apresentam um retorno no espaço de meses a alguns anos. A chave é fazer corresponder o método de controlo ao seu perfil de procura real, para que obtenha uma pressão estável e as melhores poupanças de energia possíveis.

Os sistemas de compressores de duas velocidades são uma opção intermédia entre o controlo de velocidade fixa e o VSD. Funcionam a duas velocidades do motor: velocidade máxima para saída total e, em seguida, uma velocidade mais baixa durante a descarga.

Funcionar à velocidade mínima durante a descarga reduz o consumo de energia. Uma velocidade dupla também minimizará as perdas transientes, graças à sua velocidade mínima do motor de descarga e ao facto de poder arrancar (mais rapidamente) contra um sistema sob pressão.

A energia constitui cerca de 80% do custo de propriedade e operação de um compressor. Isto significa que as poupanças de energia de 20% que o GA FLX pode proporcionar podem realmente contribuir para reduzir os seus custos operacionais e atingir os seus objetivos de sustentabilidade.

A dupla velocidade funciona melhor quando as alterações na procura são moderadas e previsíveis, tais como:

• locais de vários turnos com picos e vales claros
• fábricas com ciclos de produção repetitivos
• operações conscientes dos custos que procuram uma atualização da eficiência sem VSD completo

Os compressores de velocidade fixa funcionam a uma RPM constante do motor, pelo que o controlo de caudal vem do tipo de sistema de controlo, o controlo de carga e descarga mais comum. Em vez de alterar a velocidade do motor, o compressor regula o fluxo de ar ligando ou desligando a entrada do compressor.

• Regulação da válvula de entrada: um método comum utilizado para controlar o caudal de saída do compressor, abrindo ou fechando simplesmente a válvula de entrada
• Ciclo de carga para descarga: no ponto de ajuste de pressão superior, o compressor descarrega e, quando a pressão desce para o ponto de ajuste inferior, volta a carregar.
• Funcionamento da banda de pressão: a diferença entre o ponto de ajuste de descarga e o ponto de ajuste de carga é chamada de banda de pressão, indicando o quanto a pressão pode flutuar a partir da definição de pressão necessária.

Os sistemas de carga e descarga de velocidade fixa têm o melhor desempenho onde a procura é constante e elevada, pelo que o compressor permanece carregado a maior parte do tempo, como em operações 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Em comparação com soluções de controlo de velocidade mais avançadas, os sistemas de velocidade fixa significam geralmente um investimento inicial mais baixo, mas tipicamente consomem mais energia em comparação com um compressor VSD.

Os compressores de velocidade fixa terão uma corrente de arranque mais elevada e também terão mais ciclos de carga/descarga/arranque/paragem, o que pode ter um efeito negativo no desgaste de determinados componentes e válvulas.

Quando a procura de ar sobe e desce durante o dia, o método de controlo faz uma diferença real. O controlo de velocidade fixa funciona a uma velocidade constante, pelo que reage principalmente ao carregar e descarregar. 

O controlo de velocidade dupla adiciona um passo de baixa velocidade, permitindo que o compressor funcione a alta ou baixa velocidade antes de ter de descarregar, o que pode reduzir o desperdício de energia em períodos de carga parcial.

A tecnologia de controlo de velocidade pode proporcionar poupanças de energia significativas. Os nossos especialistas em ar comprimido podem avaliar a sua aplicação, explicar o potencial de poupança real e recomendar a solução mais adequada, desde VSD a sistemas de dupla velocidade.