Vistas:23 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2023-12-27 Origen:Sitio
Los compresores alternativos y rotativos son dos de los compresores más comunes que se utilizan en la actualidad.Ambos tienen la misma funcionalidad de transferir aire atmosférico a una cámara, comprimirlo y luego descargar el aire comprimido a la habitación.
Si bien cumplen la misma función, tienen algunas diferencias notables que influyen en la eficiencia con la que operan y en los tipos de aplicaciones para las que son más adecuados.En este artículo, haremos una comparación detallada entre el compresor reciprocante y el compresor rotativo, destacando su principio de funcionamiento, diseño estructural, ventajas, desventajas y rendimiento general.
Un compresor alternativo también se conoce como 'compresor de aire de pistón'. Esto se debe principalmente a que utiliza pistones impulsados por un cigüeñal para comprimir el aire.El uso de pistones para la compresión de aire se remonta a mediados del siglo XVII, pero su estructura y mecanismo de funcionamiento cambiaron a finales del siglo XIX durante la revolución industrial.
Los compresores de pistón están disponibles en 2 formas: de una etapa o de dos etapas.Para un pistón de una sola etapa, el aire se comprime en una sola carrera.En el pistón de dos etapas, el aire se comprime en dos etapas.En primer lugar, el aire se comprime a una presión intermedia y luego a una presión más alta.El sistema de doble etapa permite una mayor producción y eficiencia.
Los compresores alternativos están construidos para funcionamiento de aire intermitente, por lo que son más adecuados para propietarios de viviendas, pequeños talleres mecánicos y otras pequeñas empresas.Una característica sobresaliente de un compresor de pistón es que puede funcionar por debajo de su capacidad máxima sin ningún efecto adverso.Lo que esto significa es que puede comprar una máquina más grande y ampliarla si proyecta que su casa o tienda necesitará más aire en el futuro.
El uso del compresor rotativo se remonta a mediados del siglo XX.Su mecanismo no ha cambiado mucho desde entonces, pero los avances en los procesos de fabricación han mejorado su eficiencia y durabilidad.
Además, los equipos electrónicos y la automatización han hecho que estos compresores sean más sencillos de controlar y mantener.En el mundo actual, algunos compresores de aire de tornillo rotativo cuentan con transmisión de velocidad variable, lo que permite a los usuarios regular el flujo de aire según su demanda.Esto ayuda a ahorrar energía y reducir las facturas.
A diferencia de los compresores alternativos, los compresores rotativos utilizan dos tornillos helicoidales engranados (comúnmente denominados 'rotores') para la compresión del aire.A medida que las espirales entrelazadas giran, el aire pasa a través de las cámaras y se comprime en un espacio más pequeño.Entonces, a medida que el rotor continúa girando, el aire se comprime continuamente.
Otra comparación popular que se hace es compresor scroll vs rotativo.Pero los compresores rotativos tienen menos piezas móviles, lo que los hace más confiables y duran más que los compresores alternativos y scroll.Sin embargo, los compresores rotativos son más caros.Pero a largo plazo, son buenas inversiones, particularmente para industrias que requieren un alto flujo de aire y operación continua con aplicaciones como bombas de calor, sistemas transportadores, moldeado de plástico o carpintería.
A pesar de tener el mismo propósito, los compresores alternativos y rotativos no tienen el mismo principio de funcionamiento.A continuación se muestra una comparación entre el compresor alternativo y el rotativo.
Básicamente, un compresor alternativo consta de un pistón, un cilindro y un cigüeñal.El pistón es un disco de metal que se inserta cómodamente en el cilindro.El cilindro está fabricado de metal y cerrado por un extremo;el otro extremo está abierto para acomodar el pistón.El cigüeñal está conectado al pistón, impulsándolo hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro.
El compresor alternativo utiliza un pistón para comprimir aire dentro de un cilindro.Cuando el pistón desciende, se forma un vacío en el cilindro, que absorbe aire hacia el cilindro a través de una válvula de admisión.A medida que el pistón sube, comprime el aire y lo expulsa del cilindro a través de una válvula de descarga.Este proceso continúa repetidamente, con el pistón moviéndose hacia arriba y hacia abajo para crear un flujo intermitente de aire comprimido.
Un compresor rotativo funciona mediante el uso de dos rotores (tornillos) que giran con espacios reducidos uno al lado del otro dentro de un cilindro.Los rotores suelen fabricarse con acero de alta resistencia y configurarse con forma helicoidal.Se cortan arboledas en ellos para permitir que el aire se mueva libremente a través del compresor.
A medida que los rotores giran, el aire se absorbe en el cilindro a través de una válvula de entrada.A medida que el aire se mueve a través de las ranuras, se comprime y, a medida que disminuye el volumen del canal, aumenta la presión.A continuación, el aire comprimido sale a través de una válvula de salida.Una vez completado el ciclo de compresión, los tornillos deben separarse del aire.Generalmente se utiliza aceite para lubricar, enfriar y sellar los tornillos.
Una característica evidente que se puede utilizar para diferenciar el compresor alternativo del compresor rotativo es el diseño estructural.
El compresor alternativo se compone de 3 componentes: un pistón, un cigüeñal y un cilindro.El pistón está fijado cómodamente en el cilindro, mientras que el cigüeñal mueve el pistón hacia arriba y hacia abajo para absorber y comprimir el aire.
El compresor rotativo, por otro lado, se compone de dos tornillos helicoidales que engranan y un cilindro.Tiene una estructura más simple, ya que los tornillos giran para aspirar y comprimir aire.Este diseño utiliza menos piezas móviles, lo que permite la eficiencia y requiere menos mantenimiento.
El compresor rotativo y el alternativo en aire acondicionado también se pueden diferenciar en función de sus ventajas y desventajas.
Costo inicial más bajo (entre un 20 y un 50 % menos que el compresor rotativo)
Los modelos de doble etapa son súper eficientes
Eficiencia energética para aplicaciones intermitentes y de bajo CFM
Se puede utilizar para presiones más altas con compresión de varias etapas.
No apto para funcionamiento continuo
Fuerte ruido y vibración.
Requiere tiempo de inactividad para enfriar debido al calor causado por la fricción.
Vida útil más corta
Mayor coste de mantenimiento
Se puede utilizar en cualquier entorno, incluido el entorno operativo limpio y sucio.
Lo mejor para talleres más pequeños y aplicaciones manuales como herramientas eléctricas manuales, soplado, etc.
Ideal para funcionamiento continuo
Ofrece aire más limpio
Muy fiable
Una vida más larga
Temperatura de funcionamiento interna más fría (alrededor de 140 a 160 grados Fahrenheit)
Funcionamiento silencioso
No necesita tanque receptor de aire
Lo mejor para aplicaciones industriales como operaciones de gran volumen, fabricación robótica, sistemas transportadores, etc.
Mayor costo inicial
Requiere mantenimiento especializado
Debe usarse en un ambiente limpio.
Existen muchas diferencias asociadas con el compresor alternativo y el rotativo en términos de rendimiento. Comprender las especificaciones del compresor puede ayudarle a tomar una decisión informada sobre cuál es mejor.
A continuación, analizaremos los factores clave para comparar el rendimiento de los compresores alternativos y rotativos:
Al comparar la eficiencia energética del compresor rotativo versus el compresor alternativo en CA y bombas de calor de fuente de aire, el compresor rotativo tiene una mayor ventaja.Esto se debe únicamente a que tiene menos componentes móviles y produce aire comprimido durante todo su ciclo de funcionamiento.
Por otro lado, un compresor alternativo tiene más componentes móviles, lo que hace que pierda una gran cantidad de energía por fricción.Además, su eficiencia se reduce debido al diseño estructural de los pistones, el cilindro y el cigüeñal.
En general, los compresores rotativos son más eficientes en el consumo de electricidad que los compresores alternativos.Utilizan dos rotores helicoidales engranados para el consumo de aire, lo que da como resultado un flujo continuo de aire comprimido y consume menos energía.
Otra diferencia de rendimiento entre el compresor de CA rotativo y el compresor alternativo es la consistencia del aire comprimido y descargado.Sin esfuerzo, se puede elegir un compresor de tornillo rotativo en lugar de un compresor alternativo debido a su flujo de aire suave y constante.
Los compresores rotativos vienen con dos rotores helicoidales que giran durante toda la operación, comprimiendo el aire continuamente.Esto da como resultado un flujo constante de aire comprimido.
Los compresores alternativos, por otro lado, dependen del movimiento de los pistones para la compresión del aire, lo que puede provocar pulsaciones y fluctuaciones en el flujo de aire, especialmente cuando funcionan a presiones más altas.
Su elección entre compresor alternativo o compresor rotativo puede afectar en gran medida la salida de presión de aire, un elemento esencial para los acondicionadores de aire durante las estaciones cálidas y bombas de calor para climas fríos.
Normalmente, los compresores alternativos se fabrican para generar aire comprimido a presiones extremadamente altas, normalmente hasta 200 psi (13,8 bar) o incluso más;por lo tanto, son ideales para aplicaciones de alta presión de aire, como procesos industriales y pintura en aerosol.Además, la presión generada por los compresores alternativos cambia a medida que el pistón sube y baja.
Los compresores rotativos, por otro lado, están diseñados para generar constantemente aire comprimido a 150 psi (10,3 bar).Por eso son ideales para aplicaciones como operar herramientas neumáticas.
Otra característica crucial para diferenciar los aires acondicionados de compresor alternativo de los rotativos es el almacenamiento de aire.
Los compresores alternativos, debido a su producción de aire intermitente, suelen venir con tanques de aire para almacenar aire.Esto es para crear un depósito para la descarga continua de aire comprimido cuando sea necesario.
Por otro lado, algunos compresores rotativos vienen con tanques de aire mientras que otros no.Esto puede atribuirse al hecho de que los compresores de tornillo rotativo generan aire de forma continua.Por lo tanto, realmente no hay necesidad de tanques de aire.
Tanto los compresores alternativos como los rotativos pueden producir aire limpio de manera eficiente con la filtración y el tratamiento del aire necesarios.
Sin embargo, los compresores rotativos tienden a producir aire más limpio y de alta calidad con menor arrastre de aceite e interferencia de partículas.Esto se debe a que estos compresores tienen una estructura de diseño más cerrada, lo que garantiza que el aire comprimido no contenga contaminantes.De hecho, muchos compresores rotativos vienen con un sistema de filtración interno para eliminar las impurezas.
Cuando se utilizan compresores alternativos, el pistón y el cilindro quedan expuestos al entorno circundante, lo que permite que todo tipo de contaminantes, incluidos polvo, suciedad y aceite, entren en el aire comprimido.
Los sistemas HVAC (calor, ventilación y aire acondicionado) pueden ser costosos, por lo tanto, es imperativo que considere la estabilidad y durabilidad de los compresores antes de seleccionarlos.
Los compresores alternativos, debido a su mecanismo de trabajo, que implica el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón, provocan más fricción y desgaste con el tiempo.Esto puede afectar negativamente la estabilidad y durabilidad del compresor.
Por otro lado, un compresor de tornillo rotativo tiene un mecanismo de trabajo giratorio, lo que resulta en un funcionamiento más suave con menos desgaste.El diseño único y el principio de funcionamiento mejoran su estabilidad y durabilidad.
El ruido y la vibración deben estar en su lista de prioridades de factores a considerar al comparar un compresor alternativo con un compresor rotativo, especialmente si el sistema HVAC se operará en entornos donde las personas viven o trabajan.No querrás causar molestias.
Los compresores alternativos tienen una estructura de diseño más compleja con más piezas móviles, que tienden a provocar más ruido y vibración.Los compresores de pistón son más pequeños en comparación con los compresores de tornillo rotativo y cuanto más pequeño es el compresor, más contaminación acústica genera.Además, los compresores más pequeños tienen menores características de aislamiento acústico.El nivel de ruido de los compresores alternativos oscila entre 80 y 90 d(B)A.
Por otro lado, los compresores rotativos son más grandes y tienen una estructura de diseño más simple, con menos componentes móviles.Estos compresores funcionan con un flujo de aire comprimido más constante, lo que ayuda a minimizar el ruido y la vibración.Además, vienen con características de aislamiento acústico.El nivel de ruido de los compresores rotativos oscila entre 70 y 80 dB(A).
Una de las mayores distinciones entre los aires acondicionados con compresor rotativo y con compresor alternativo está en el ciclo de trabajo.El ciclo de trabajo de un compresor es simplemente el tiempo necesario para generar aire frente al tiempo que lleva descansar.El ciclo de trabajo a veces se denomina 'tiempo de carga/descarga' o 'tiempo de funcionamiento/descanso'.
Los compresores rotativos tienen un ciclo de trabajo del 100%, es decir, pueden generar aire comprimido de manera eficiente en todo momento.Son fáciles de regular.Si se necesita menos aire, el compresor se apaga (apaga) por un período corto y cuando la presión cae a un nivel más bajo, se vuelve a encender.Por lo tanto, si necesita un compresor continuo para un ciclo de trabajo óptimo, el compresor rotativo es la opción ideal.
Los compresores alternativos, por otro lado, se fabrican para un ciclo de trabajo intermitente.Para funcionar correctamente, se reducen y se enfrían de vez en cuando.Estos compresores tienen una clasificación inferior al 100% del ciclo de trabajo y cuanto menor sea la clasificación, más tiempo pasará el compresor en reposo.Si el compresor trabaja demasiado o se programa para pasar más tiempo produciendo aire que en reposo, se producirá un sobrecalentamiento y una menor vida útil.
La banda de presión es la diferencia entre la presión de arranque (el punto donde el compresor comenzará a producir aire) y la presión de corte (el punto donde el compresor dejará de generar aire).En pocas frases, significa cuánta presión se permite fluctuar.
Los compresores rotativos tienen bandas de presión más pequeñas, por lo que son más adecuados para aplicaciones con tolerancia de presión estricta.Por otro lado, los compresores alternativos son ideales para bandas de presión más grandes porque generan aire de forma intermitente y tienen una clasificación inferior al 100 % del ciclo de trabajo.
Al seleccionar entre compresor alternativo o rotativo, es fundamental elegir una opción con una presión de entrega máxima (PSI, es decir, libras por cuadrado) que satisfaga sus demandas.
Los compresores alternativos de una sola etapa pueden suministrar aire hasta 120 PSI y los compresores alternativos de dos etapas pueden comprimir aire hasta 175 PSI.Se pueden alcanzar presiones más altas con 3-4 etapas de compresión.Generalmente, los compresores de pistón pueden entregar una presión de aire muy alta, hasta alcanzar 6000 PSI.Son excelentes para aplicaciones especiales.
Los compresores rotativos de una sola etapa, por otro lado, pueden entregar una presión de hasta 150 PSI y los compresores rotativos de dos etapas pueden entregar una presión superior a 175 PSI.Los compresores rotativos no son ideales para aplicaciones de alta presión.La principal ventaja de los compresores rotativos es que pueden entregar más CFM (pies cúbicos por minuto) con mayor eficiencia.
El entorno donde se utiliza el compresor puede afectar el rendimiento y el mantenimiento.Las sustancias en el aire, como el polvo, las partículas de los motores de combustión o el polen, pueden combinarse con el aire absorbido, contaminar los lubricantes y obstruir los filtros en línea.
En este escenario, los compresores alternativos son los mejores porque son menos sensibles a las sustancias en el aire.Se pueden utilizar en el exterior o en un ambiente muy sucio, incluso en un taller mecánico.
Los compresores rotativos, por otro lado, se utilizan mejor en ambientes limpios.Si el aire absorbido no está limpio, las funciones de filtración del compresor pueden ayudar a eliminar los contaminantes para que no se unan al aire descargado.
Una de las diferencias notables entre el compresor alternativo y el compresor rotativo es cómo comprimen el aire.
Un sistema de compresor alternativo requiere el movimiento hacia arriba y hacia abajo de un pistón fijado cómodamente en un cilindro.El aire sólo se comprime cuando el pistón se mueve hacia arriba, por lo que se utiliza mejor para aplicaciones intermitentes.
Por otro lado, un sistema compresor rotativo tiene dos tornillos helicoidales y tiene la capacidad de producir aire comprimido durante todo su ciclo de giro.Por eso se utilizan mejor para aplicaciones de aire continuo.
El costo es siempre un factor crucial al elegir entre dos equipos, especialmente un compresor alternativo o rotativo.Es fundamental tener en cuenta el coste total, incluidos los gastos iniciales y de por vida.
Los compresores alternativos son menos costosos, lo que los convierte en una inversión de capital más asequible para talleres más pequeños o nuevas empresas que no pueden satisfacer los requisitos de los compresores rotativos.Sin embargo, el costo de por vida en términos de mantenimiento y reemplazo aumenta los costos totales.
Los compresores rotativos son más caros y requieren un coste inicial mayor.Pero los costos de vida útil se reducen, especialmente con índices de potencia y CFM más altos.Consumen menos energía y requieren menor mantenimiento.
Otro factor importante al que debe tener en cuenta al evaluar el compresor alternativo frente al compresor rotativo es cuánto durarán.Confiable fabricantes de bombas de calor y los acondicionadores de aire encontrarían el compresor mejor y más adecuado para garantizar una producción de equipos de calefacción y refrigeración de calidad, ya que el compresor es un componente indispensable de HVAC.
Generalmente, los compresores alternativos tienen una vida útil de 50.000 horas o menos, dependiendo de la calidad del uso y el mantenimiento.
Los compresores rotativos, por el contrario, duran más.Pueden durar hasta 100.000 horas o hasta 20 años con un uso de calidad y un mantenimiento adecuado.Sin embargo, los compresores rotativos sin aceite no duran tanto;Por lo general, funcionan de manera eficiente durante 10 a 15 años (70.000 horas).
En cuanto al mantenimiento, debe consultar los requisitos de mantenimiento de ambos compresores, así como cuánto puede hacer usted mismo.
Como se menciona en este artículo, un compresor de pistón tiene más componentes móviles, por lo que requiere más mantenimiento debido al desgaste por fricción.Algunas de estas soluciones de mantenimiento incluyen un cambio de aceite y filtro, así como el reemplazo regular de válvulas y anillos de pistón.El mantenimiento de los compresores alternativos puede resultar caro, pero gracias a su diseño sencillo, puede realizar parte del trabajo necesario en casa.
Los compresores rotativos no se desgastan tanto como los compresores alternativos porque tienen menos piezas móviles.Por tanto, el mantenimiento no es tan rígido como el de los compresores de pistón.Las principales soluciones de mantenimiento incluyen el cambio de aceite, el filtro de aceite y el separador de aire/aceite.Sin embargo, tienen una estructura de diseño más compleja, que requiere la experiencia de un profesional para su correcto mantenimiento.
Tanto los compresores alternativos como los rotativos necesitan un amplio espacio libre para frenar el sobrecalentamiento.Por lo tanto, es esencial tener esto en cuenta para una instalación sin problemas.En cuanto al tamaño:
Los compresores alternativos se construyen con tanques de aire, por lo que es importante comparar el tamaño total de la unidad con el espacio disponible.
Los compresores rotativos, por el contrario, son más pequeños.Esto se debe a que no necesariamente requieren tanques de aire, ya que producen aire continuamente.Además, tiene menos piezas móviles, lo que da como resultado una estructura de diseño compacto.
También se pueden notar diferencias importantes en la potencia de ambos compresores.Las siguientes tablas muestran sus diferentes HP y CFM.
Caballo de fuerza | CFM a 175 PSI |
5HP | 18 |
7,5 CV | 24 |
10HP | 35 |
15 CV | 50 |
20HP | 80 |
25 CV | 95 |
Caballo de fuerza | CFM a 150 PSI | CFM a 125 PSI |
5HP | 16 | 18 |
7,5 CV | 26 | 38 |
10HP | 38 | 40 |
15 CV | 54 | 60 |
20HP | 78 | 85 |
25 CV | 102 | 108 |
30HP | 125 | 130 |
40HP | 155 | 160 |
50 CV | 185 | 200 |
60 CV | 210 | 235 |
Otra distinción clara entre compresores alternativos y rotativos está en sus aplicaciones.
Los compresores alternativos son mejores para funciones a pequeña escala que requieren CFM más bajos (menos de 20 caballos de fuerza) y aire intermitente.Algunas aplicaciones son el remachado realizado por camiones de servicio y neumáticos, pequeñas operaciones de fabricación y herramientas neumáticas eléctricas.
Mientras tanto, los compresores rotativos son mejores para aplicaciones a gran escala que requieren CFM más altos (20 caballos de fuerza o más) y aire continuo.Algunas aplicaciones son sistemas de bombas de calor o aires acondicionados, procesamiento de alimentos y bebidas, rehabilitación de alcantarillas y herramientas neumáticas eléctricas.
La mejor opción entre compresor reciprocante y compresor rotativo depende únicamente de su aplicación.Los compresores alternativos son más adecuados para aplicaciones que requieren un flujo de aire intermitente.Sin embargo, los beneficios de los compresores rotativos se disfrutan mejor cuando se utilizan para aplicaciones industriales a gran escala que requieren un flujo de aire continuo.
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