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Compressores de velocidade variável

Guia do ar comprimido

Compressores accionados por conversor de frequência

A aquisição de um novo compressor representa um investimento importante para empresas de grande e pequena dimensão. Mas, na verdade , o custo de investimento de um compressor é muito baixo se analisarmos o seu ciclo de vida. Cerca de 75% do custo total corresponde a despesas de energia. Se estes pensar em investir num compressor novo, este é o custo que tentaremos minimizar.

Este capítulo descreve as poupanças inteligentes que podem ser obtidas minimizando o consumo de energia. Em primeiro lugar, pode ser tão simples quanto escolher a máquina certa para um trabalho específico. Está provado que as empresas escolhem muitas vezes um compressor demasiado grande porque não estão seguras da procura real de ar, ou da tecnologia errada porque não sabem o que é melhor para a sua aplicação.

A escolha do modelo adequado de compressor pode ser feita de várias formas. É possível efectuar uma medição real do consumo actual e simular, com estes dados, as potenciais poupanças. Também pode ser feito utilizando ferramentas sofisticadas ou com base na experiência. Se for efectuada uma medição e uma simulação correcta do compressor anterior, não poucas vezes será possível obter poupanças significativas através da substituição de um compressor convencional tudo/nada por uma unidade de frequência variável. Vejamos a ilustração seguinte.

Ciclo de carga e descarga de um compressor

O campo vermelho/cinzento apresenta o perfil de trabalho de um compressor tudo/nada.

No modo de carga, o compressor funciona a 100% e a pressão aumenta até atingir o seu valor máximo. Em seguida, o compressor entra em modo de descarga antes de parar após um período de tempo definido ou até a unidade atingir o valor de pressão mínimo e repetir a mesma rotina.

Isto provoca um consumo desnecessariamente elevado e, por conseguinte, elevados custos de energia.

Um compressor de frequência variável tem um modo de trabalho diferente, como pode ver no exemplo, com picos mais baixos e um perfil de alimentação mais uniforme. A razão pela qual a curva parece diferente num compressor de frequência variável reside no facto de adaptar o fornecimento à procura em qualquer momento específico. Um sensor transmite a pressão ao controlador, que envia um sinal ao inversor sobre a situação. O inversor adapta a velocidade do motor com base nos ajustes de pressão. Esta tecnologia é uma verdadeira economia para o meio ambiente e para a conta de energia.

Exemplos de potenciais poupanças

Um compressor de velocidade variável poupa, em média, 25 a 35% do custo de electricidade em comparação com outro compressor.

poupança de compressores produção
Pode não parecer uma grande poupança, mas, com o exemplo abaixo, demonstraremos quanto dinheiro poderá poupar escolhendo um compressor de frequência variável. E recorda que não deve considerar o preço mais económico, o que é importante é o custo mais baixo. Vamos ilustrar isso com um exemplo.

Conceitos básicos

  • Funcionamento em carga: o tempo durante o qual um compressor trabalha produzindo ar.
  • Funcionamento em vazio: o tempo durante o qual o motor do compressor trabalha sem produzir ar.
  • Decorrido um período de tempo, o motor pára se não for necessário ar.

Compressor de ar 1

É uma unidade tradicional tudo/nada que funciona de acordo com o padrão rítmico. Tem um motor eléctrico de 22 kW como fonte de alimentação. Em carga, o compressor consome 22 kW. Em vazio, consome 12 kW. O tempo de funcionamento por ano é de 6000 horas. Destas 6000 horas, o compressor funciona 3000 horas em vazio, o que significa que o motor funciona mas não produz ar. Este número é muito comum em muitas grandes e pequenas empresas.

Custo operacional/ano em carga
Compressor Tempo em carga. Em carga (KW) KWh/ano KWh (€) Custos operacionais/ano
Carga 3000 22 66 000 0,1 6,600 €
Custos operacionais/ano
Compressor Tempo em carga. Em carga (KW) KWh/ano KWh (€) Custos operacionais/ano
A descarregar 3000 12 36000 0,1 3.600 €

Compressor de ar 2

É um compressor de frequência variável com um motor de 22 kW. Este compressor adapta-se às necessidades de ar de produção e utiliza 65-70% da sua potência máxima, em média, se estiver correctamente redimensionado. Esta potência média é de cerca de 15,5 kW.

No entanto, é aqui que os tempos de funcionamento diferem ligeiramente. Das 3000 horas de funcionamento em carga, o compressor citado tem de trabalhar cerca de 4500 horas para satisfazer as mesmas necessidades de ar com uma carga de 70%. Mas esta é a grande diferença, uma vez que um compressor de frequência variável permanece parado durante as restantes 1500 horas. Quando não é necessário ar, o compressor de frequência variável funciona à velocidade mínima durante um determinado período de tempo antes de parar. Desta forma, poupam 1500 horas de funcionamento em descarga, o que terá um grande impacto positivo na conta de electricidade.

Custos operacionais/ano
Compressor Tempo em carga. Em carga (KW) KWh/ano KWh (€) Custos operacionais/ano
Frequência variável 4500 15,5 69750 0,1 6,975 €

Resumo de potenciais poupanças

O custo total de energia do compressor 1 é de 10200 €/ano.

O custo total de energia do compressor 2 é de € 6975/ano.

Isto dá uma diferença de € 10200 - € 6975 = € 3225/ano ou € 3225 / € 10200 = 31% de poupança por ano.

Se escolher um compressor de frequência variável, pode amortizar a diferença de custo de 1-2 anos. Você também deve pensar sobre a quantidade de dióxido de carbono que evitamos com o exemplo de velocidade controlada. Se aumentar o tamanho do compressor de ar para cerca de 75 kW, as poupanças correspondentes são significativas.

comparação de compressores de velocidade fixa e variável

Evolução e diferenças entre a tecnologia de velocidade fixa e Variável no PUSKA


Na secção seguinte do nosso guia de ar comprimido, poderá observar mais detalhadamente a evolução da tecnologia do compressor, desde o motor de velocidade fixa ao motor de ímanes permanentes IPM em modelos com óleo. Diferentes modelos de compressores de parafuso para oferecer um leque ampla escolha sempre em busca da máxima eficiência e desempenho no seu sistema de produção ou fábrica

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