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Compressores de ar de acionamento de velocidade variável (VSD)

VSD (Acionamento de Velocidade Variável) VSD+ Compressores lubrificados com óleo GA VSD

Um compressor de ar com acionamento de velocidade variável (VSD) ajusta automaticamente a velocidade de operação do compressor para combinar a produção de ar comprimido com a demanda em tempo real. Os compressores VSD são projetados para operações em que a demanda por ar comprimido flutua, como instalações que operam diferentes processos ou vários turnos, de modo que a demanda de fluxo aumenta e diminui ao longo do dia.

Em comparação com os compressores de velocidade fixa que operam apenas em velocidade máxima, os compressores VSD oferecem vários benefícios:

  • Como o compressor VSD só funciona quando necessário, ele reduz o custo de energia, normalmente o suficiente para pagar o investimento adicional em tecnologia VSD.
  • Um compressor VSD pode iniciar/parar sob pressão total do sistema. Não há necessidade de descarregamento que economiza tempo e energia.
  • Não há perda de tempo em marcha lenta.
  • Não há perdas de descarga em operações normais.
  • As penalidades da empresa de energia por corrente de pico na partida são evitadas.
  • A pressão do sistema de ar é mais consistente e também mais baixa, minimizando o vazamento

Assista a este vídeo para saber mais sobre a tecnologia VSD

Economia de energia

O maior componente (cerca de 70%) no custo total de um compressor de ar industrial não é o equipamento em si. É eletricidade. Um compressor VSD custa mais para comprar do que um compressor de velocidade fixa idêntico, mas o investimento inicial extra é normalmente devolvido por meio da economia de energia. A tecnologia VSD pode reduzir o custo de energia de um compressor em 35% a 50%, dependendo da aplicação e do tamanho do compressor, portanto, a economia anual com VSD pode variar de centenas de dólares a dezenas de milhares de dólares.

A economia pode ser tão significativa que os governos e as concessionárias de energia elétrica podem oferecer incentivos financeiros, como descontos, créditos fiscais ou empréstimos sem juros, para incentivar as empresas a atualizarem para uma tecnologia VSD mais eficiente em termos energéticos que ajuda a reduzir o consumo geral de eletricidade e minimizar picos repentinos de demanda.

Como um compressor VSD funciona

Compressor VSD
O acionamento de velocidade variável economiza energia ao ajustar a velocidade (RPM) do compressor por meio de um inversor.
Em vez de toda a potência entrar diretamente num compressor de velocidade fixa tradicional funcionando com capacidade total, o inversor fornece ao compressor VSD a tensão específica necessária.
Os componentes eletrônicos medem a pressão do sistema e um controlador integrado ajusta a velocidade do motor para corresponder à demanda real de ar. É uma ideia simples, embora a tecnologia que a torna possível seja sofisticada.

VSD drivetrain

A mágica está no drivetrain, a combinação do motor e do elemento. A tecnologia de acionamento de velocidade variável funciona melhor com compressores de parafusos rotativos, uma vez que sua taxa de fluxo e seu consumo de energia são virtualmente proporcionais a sua velocidade. Então, enquanto o motor adapta sua velocidade, os elementos do parafuso fazem o mesmo e, como resultado, o mesmo ocorre com a quantidade de ar comprimido fornecido. O motor elétrico foi projetado especificamente para o trabalho, com atenção especial aos requisitos de arrefecimento e eficiência por toda a faixa de velocidade.

Motor VSD

Motor iPM
As unidades VSD padrão são equipadas com motores de indução, acoplados aos elementos de parafuso com engrenagens, mas a tecnologia VSD mais recente apresenta um motor de ímã permanente interno. No projeto VSD+, o motor iPM compartilha um rotor com os elementos de parafuso.
Isso significa que é acionamento direto, muito eficiente em termos de energia e silencioso. Todo o drivetrain é um circuito fechado, onde o motor e os elementos são resfriados com óleo, outra ótima maneira de economizar energia. Os compressores com tecnologia iPM reduzem o consumo de energia em 50%, em média, em comparação com um compressor ocioso.
A nova tecnologia também apresenta um conceito de design vertical que reduz a área ocupada em até 55% em comparação com os compressores de ar tradicionais.

Quando um compressor VSD faz sentido

VSD versus velocidade fixa
Para operações com demanda flutuante de ar comprimido, vale a pena observar um compressor VSD. Um compressor de ar de velocidade fixa tradicional está ligado ou desligado e, quando ligado, só funciona com capacidade total.

Se menos ar for necessário, muita energia será consumida e desperdiçada. Um compressor de ar VSD ajusta automaticamente a velocidade do motor para atender à demanda de ar, proporcionando economia significativa de energia.

Quando um compressor VSD não faz sentido

Alguns processos industriais são consistentes em operação, portanto, um compressor de velocidade fixa e de tamanho adequado pode atender à demanda de ar comprimido de forma confiável e eficiente. Onde a demanda permanece constante dentro de 5% a 10% da taxa total de fluxo de descarga livre efetiva de ar, um compressor de velocidade fixa pode fornecer maior eficiência do que um compressor de acionamento de velocidade variável. O mais importante é que um compressor VSD não é projetado para operar continuamente em velocidade total. Quando isso acontece, as perdas de comutação do inversor resultam em menor eficiência em termos de energia do que um compressor de velocidade fixa idêntico. 

Determinar se um compressor VSD faz sentido

determinar o desempenho do VSD
Uma auditoria de ar profissional é a melhor maneira de identificar se um compressor VSD é mais apropriado para qualquer aplicação de ar comprimido.

Essas auditorias estão disponíveis em empresas especializadas na implementação de equipamentos de ar comprimido.

Uma auditoria de ar pode ajudar a determinar os controles mais eficientes para um sistema de ar comprimido, incluindo o acionamento de velocidade variável.