Visualizações: 2655 Autor: Editor do site Horário de publicação: 27/12/2023 Origem: Site
Os compressores alternativos e rotativos são dois dos compressores mais comuns usados atualmente. Ambos têm a mesma funcionalidade de transferir o ar atmosférico para uma câmara, comprimi-lo e depois descarregar o ar comprimido para a sala.
Embora desempenhem a mesma função, eles apresentam algumas diferenças notáveis, que influenciam a eficiência com que operam e os tipos de aplicações para os quais são mais adequados. Neste artigo, faremos uma comparação detalhada entre compressor alternativo e compressor rotativo, destacando seu princípio de funcionamento, projeto estrutural, prós, contras e desempenho geral.
Um compressor alternativo também é conhecido como “compressor de ar de pistão”. Isso ocorre principalmente porque ele usa pistões acionados por um virabrequim para a compressão do ar. O uso de pistões para compressão de ar remonta a meados de 1600, mas sua estrutura e mecanismo de funcionamento mudaram no final de 1800, durante a revolução industrial.
Os compressores de pistão estão disponíveis em 2 formas: estágio único ou estágio duplo. Para um pistão de estágio único, o ar é comprimido em um único curso. Para o pistão de dois estágios, o ar é comprimido em dois estágios. Primeiramente, o ar é comprimido a uma pressão intermediária e depois comprimido a uma pressão mais alta. O sistema de duplo estágio permite maior rendimento e eficiência.
Os compressores alternativos são construídos para operação de ar intermitente, portanto, mais adequados para proprietários de residências, pequenas oficinas mecânicas e outras pequenas empresas. Uma característica excepcional de um compressor de pistão é que ele pode operar abaixo de sua capacidade máxima sem qualquer efeito adverso. O que isso significa é que você pode comprar uma máquina maior e aumentá-la se projetar que sua casa ou loja precisará de mais ar no futuro.
O uso do compressor rotativo remonta a meados do século XX. Seu mecanismo não mudou muito desde então, mas o avanço nos processos de fabricação melhorou sua eficiência e durabilidade.
Além disso, os equipamentos eletrônicos e a automação tornaram esses compressores mais simples de controlar e manter. No mundo de hoje, alguns compressores de ar de parafuso rotativo apresentam acionamento de velocidade variável, permitindo aos usuários regular o fluxo de ar de acordo com sua demanda. Isso ajuda a economizar energia e reduzir contas.
Ao contrário dos compressores alternativos, os compressores rotativos usam dois parafusos helicoidais engrenados (comumente chamados de 'rotores') para compressão de ar. À medida que as espirais interligadas giram, o ar é forçado através das câmaras e comprimido em um espaço menor. Assim, à medida que o rotor continua a girar, o ar é continuamente comprimido.
Outra comparação popular feita é scroll vs compressor rotativo . Mas os compressores rotativos têm menos peças móveis, o que os torna mais confiáveis e duram mais do que os compressores alternativos e scroll. Os compressores rotativos são, no entanto, mais caros. Mas, a longo prazo, são bons investimentos, especialmente para indústrias que requerem elevado fluxo de ar e operação contínua com aplicações como bombas de calor, sistemas de transporte, moldagem de plástico ou marcenaria.
Apesar de terem a mesma finalidade, os compressores alternativos e rotativos não possuem o mesmo princípio de funcionamento. Abaixo está uma comparação entre compressor alternativo e rotativo.
Basicamente, um compressor alternativo consiste em um pistão, cilindro e virabrequim. O pistão é um disco de metal inserido firmemente no cilindro. O cilindro é feito de metal e fechado em uma das extremidades; a outra extremidade está aberta para acomodar o pistão. O virabrequim está conectado ao pistão, conduzindo-o para cima e para baixo dentro do cilindro.
O compressor alternativo usa um pistão para comprimir o ar dentro de um cilindro. Quando o pistão desce, forma um vácuo no cilindro, que absorve o ar para dentro do cilindro através de uma válvula de admissão. À medida que o pistão sobe, ele comprime o ar e o empurra para fora do cilindro através de uma válvula de descarga. Este processo continua repetidamente, com o pistão movendo-se para cima e para baixo para criar um fluxo intermitente de ar comprimido.
Um compressor rotativo funciona usando dois rotores (parafusos) que giram com folgas próximas um do outro dentro de um cilindro. Os rotores são frequentemente produzidos com aço de alta resistência e configurados em formato helicoidal. Os bosques são cortados neles para permitir que o ar se mova livremente através do compressor.
À medida que os rotores giram, o ar é absorvido pelo cilindro através de uma válvula de admissão. À medida que o ar passa pelas ranhuras, ele é comprimido e à medida que o volume do canal diminui, a pressão aumenta. O ar comprimido é então expelido através de uma válvula de saída. Após a conclusão do ciclo de compressão, os parafusos devem ser separados do ar. O óleo geralmente é usado para lubrificar, resfriar e vedar os parafusos.
Uma característica evidente que pode ser usada para diferenciar compressor alternativo de compressor rotativo é o projeto estrutural.
O compressor alternativo é composto por 3 componentes: um pistão, um virabrequim e um cilindro. O pistão é firmemente fixado no cilindro, enquanto o virabrequim move o pistão para cima e para baixo para absorver e comprimir o ar.
O compressor rotativo, por outro lado, é composto por dois parafusos helicoidais engrenados e um cilindro. Possui estrutura mais simples, pois os parafusos giram para aspirar e comprimir o ar. Este projeto utiliza menos peças móveis, permitindo eficiência e exigindo menos manutenção.
Compressor rotativo versus compressor alternativo em CA também pode ser diferenciado com base em suas vantagens e desvantagens.
Custo inicial mais baixo (cerca de 20-50% menor que o compressor rotativo)
Modelos de duplo estágio são supereficientes
Eficiência energética para baixo CFM e aplicações intermitentes
Pode ser usado para pressões mais altas com compressão multiestágio
Não é adequado para operação contínua
Ruído alto e vibração
Requer tempo de inatividade para esfriar devido ao calor causado pelo atrito
Vida útil mais curta
Maior custo de manutenção
Pode ser usado em qualquer ambiente, incluindo ambiente operacional limpo e sujo
Melhor para oficinas menores e aplicações manuais, como ferramentas elétricas manuais, sopro, etc.
Ideal para operação contínua
Oferece ar mais limpo
Muito confiável
Vida útil mais longa
Temperatura operacional interna mais fria (cerca de 140-160 graus Fahrenheit)
Operação silenciosa
Não precisa de tanque receptor de ar
Melhor para aplicações industriais como operação de alto volume, fabricação robótica, sistemas de transporte, etc.
Custo inicial mais alto
Requer manutenção qualificada
Deve ser usado em um ambiente limpo
Existem muitas diferenças associadas ao compressor alternativo e ao compressor rotativo em termos de desempenho. Compreender as especificações do compressor pode ajudá-lo a tomar uma decisão informada sobre qual é o melhor.
Abaixo, discutiremos os principais fatores para comparar o desempenho dos compressores alternativos e rotativos:
Ao comparar a eficiência energética do compressor rotativo com o compressor alternativo em AC e bombas de calor de fonte de ar , o compressor rotativo tem uma vantagem maior. Isso ocorre apenas porque possui menos componentes móveis e produz ar comprimido durante todo o seu ciclo de operação.
Por outro lado, um compressor alternativo possui mais componentes móveis, fazendo com que perca grande energia por fricção. Além disso, sua eficiência é reduzida devido ao projeto estrutural dos pistões, cilindro e virabrequim.
No geral, os compressores rotativos são mais eficientes no consumo de eletricidade do que os compressores alternativos. Eles usam dois rotores helicoidais engrenados para consumo de ar, resultando em um fluxo contínuo de ar comprimido e consumindo menos energia.
Outra diferença de desempenho entre o compressor AC rotativo e o compressor alternativo é a consistência da compressão e descarga do ar. Sem esforço, um compressor de parafuso rotativo pode ser escolhido em vez de um compressor alternativo devido ao seu fluxo de ar suave e consistente.
Os compressores rotativos vêm com dois rotores helicoidais que giram durante toda a operação, comprimindo o ar continuamente. Isso resulta em um fluxo constante de ar comprimido.
Os compressores alternativos, por outro lado, dependem do movimento dos pistões para compressão do ar, o que pode resultar em pulsações e flutuações no fluxo de ar, principalmente quando são operados em pressões mais altas.
Sua seleção entre compressor alternativo e compressor rotativo pode afetar muito a saída de pressão do ar, um elemento essencial para condicionadores de ar durante as estações quentes e bombas de calor para climas frios.
Normalmente, os compressores alternativos são fabricados para gerar ar comprimido a pressões extremamente altas, geralmente até 200 psi (13,8 bar) ou até mais; portanto, são ideais para aplicações de alta pressão de ar, como processos industriais e pintura em spray. Além disso, a pressão gerada pelos compressores alternativos muda à medida que o pistão sobe e desce.
Os compressores rotativos, por outro lado, são projetados para gerar ar comprimido de forma consistente a 150 psi (10,3 bar). É por isso que são ideais para aplicações como operação de ferramentas pneumáticas.
Outra disposição crucial para diferenciar condicionadores de ar com compressor alternativo e rotativo é o armazenamento de ar.
Os compressores alternativos, devido à sua produção intermitente de ar, geralmente vêm com tanques de ar para armazenar ar. Isto serve para criar um reservatório para a descarga contínua de ar comprimido quando necessário.
Por outro lado, alguns compressores rotativos vêm com tanques de ar, enquanto outros não. Isto pode ser atribuído ao fato de os compressores de parafuso rotativo gerarem ar continuamente. Portanto, não há realmente necessidade de tanques de ar.
Os compressores alternativos e rotativos podem produzir ar limpo de forma eficiente com a filtragem e o tratamento de ar necessários.
No entanto, os compressores rotativos tendem a produzir ar mais limpo e de alta qualidade, com redução do transporte de óleo e da interferência de partículas. Isso ocorre porque esses compressores possuem uma estrutura de design mais fechada, o que garante que o ar comprimido não contenha contaminantes. Na verdade, muitos compressores rotativos vêm com um sistema de filtragem interno para remover impurezas.
Ao usar compressores alternativos, o pistão e o cilindro ficam expostos ao ambiente circundante, permitindo a entrada de todos os tipos de contaminantes, incluindo poeira, sujeira e óleo, no ar comprimido.
Os sistemas HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) podem ser caros, portanto, é imperativo que você considere a estabilidade e durabilidade dos compressores antes da seleção.
Os compressores alternativos, devido ao seu mecanismo de funcionamento, que envolve o movimento ascendente e descendente do pistão, causam mais atrito e desgaste ao longo do tempo. Isto pode impactar negativamente a estabilidade e durabilidade do compressor.
Por outro lado, um compressor de parafuso rotativo possui um mecanismo de trabalho rotativo, resultando em uma operação mais suave e com menos desgaste. O design exclusivo e o princípio de funcionamento melhoram sua estabilidade e durabilidade.
Ruído e vibração devem estar em sua lista de prioridades de fatores a serem considerados no compressor alternativo versus compressor rotativo, especialmente se o sistema HVAC for operado em ambientes onde as pessoas vivem ou trabalham. Você não quer causar perturbação.
Os compressores alternativos têm uma estrutura de design mais complexa com mais peças móveis, que tendem a causar ruídos e vibrações mais altos. Os compressores de pistão são menores quando comparados aos compressores de parafuso rotativo e, quanto menor o compressor, mais poluição sonora ele causa. Além disso, compressores menores possuem menos recursos de isolamento acústico. O nível de ruído dos compressores alternativos varia de 80-90 d(B)A.
Por outro lado, os compressores rotativos são maiores e possuem uma estrutura de design mais simples, com menos componentes móveis. Esses compressores funcionam com um fluxo de ar comprimido mais consistente, o que ajuda a minimizar ruídos e vibrações. Além disso, eles vêm com recursos de isolamento acústico. O nível de ruído dos compressores rotativos varia de 70-80 dB(A).
Uma das maiores distinções entre compressores rotativos e condicionadores de ar com compressores alternativos está no ciclo de trabalho. O ciclo de trabalho de um compressor é simplesmente a duração do tempo necessário para gerar ar versus a duração do tempo necessário para descansar. O ciclo de trabalho às vezes é chamado de “tempo de carga/descarga” ou “tempo de execução/descanso”.
Os compressores rotativos têm um ciclo de trabalho de 100%, ou seja, podem gerar ar comprimido de forma eficiente em todos os momentos. Eles são fáceis de regular. Se for necessário menos ar, o compressor desliga (desliga) por um curto período e quando a pressão cai para um nível inferior, ele volta a funcionar. Portanto, se você precisa de um compressor contínuo para um ciclo de trabalho ideal, o compressor rotativo é a opção ideal.
Os compressores alternativos, por outro lado, são produzidos para ciclo de trabalho intermitente. Para funcionar corretamente, eles diminuem e esfriam de vez em quando. Esses compressores são classificados abaixo de 100% do ciclo de trabalho e quanto menor a classificação, mais tempo o compressor passa para descansar. Se o compressor estiver sobrecarregado ou programado para passar mais tempo produzindo ar do que descansando, isso resultará em superaquecimento e menor vida útil.
A faixa de pressão é a diferença entre a pressão de ativação (ponto onde o compressor começará a produzir ar) e a pressão de desligamento (ponto onde o compressor irá parar de gerar ar). Em poucas frases, significa quanta pressão pode flutuar.
Os compressores rotativos têm faixas de pressão menores e, portanto, são mais adequados para aplicações com tolerância de pressão restrita. Por outro lado, os compressores alternativos são ideais para faixas de pressão maiores porque geram ar de forma intermitente e têm ciclo de trabalho abaixo de 100%.
Ao selecionar entre compressor alternativo ou rotativo, é crucial escolher uma opção com pressão máxima de entrega (PSI, ou seja, libras por quadrado) que atenda às suas demandas.
Os compressores alternativos de estágio único podem fornecer ar até 120 PSI e os compressores alternativos de estágio duplo podem comprimir ar até 175 PSI. Pressões mais altas podem ser alcançadas com 3-4 estágios de compressão. Geralmente, os compressores de pistão podem fornecer pressão de ar muito alta, chegando a 6.000 PSI. Eles são ótimos para aplicações especiais.
Os compressores rotativos de estágio único, por outro lado, podem fornecer pressão de até 150 PSI e os compressores rotativos de duplo estágio podem fornecer pressão acima de 175 PSI. Os compressores rotativos não são ideais para aplicações de alta pressão. A principal vantagem dos compressores rotativos é que eles podem fornecer mais CFM (pés cúbicos por minuto) com maior eficiência.
O ambiente onde o compressor é usado pode afetar o desempenho e a manutenção. Substâncias no ar, como poeira, partículas de motores de combustão ou pólen podem combinar-se com o ar absorvido, contaminar lubrificantes e entupir filtros em linha.
Neste cenário, os compressores alternativos são melhores porque são menos sensíveis às substâncias presentes no ar. Podem ser utilizados no exterior ou num ambiente muito sujo, até mesmo numa oficina mecânica.
Os compressores rotativos, por outro lado, são melhor utilizados em ambientes limpos. Se o ar absorvido não estiver limpo, os recursos de filtragem do compressor podem ajudar a remover os contaminantes para que não se juntem ao ar descarregado.
Uma das diferenças notáveis entre o compressor alternativo e o compressor rotativo é como eles comprimem o ar.
Um sistema de compressor alternativo requer o movimento para cima e para baixo de um pistão firmemente fixado em um cilindro. O ar só é comprimido quando o pistão se move para cima, por isso é melhor utilizado para aplicações intermitentes.
Por outro lado, um sistema de compressor rotativo possui dois parafusos helicoidais e tem capacidade de produzir ar comprimido durante todo o seu ciclo de giro. É por isso que eles são melhor utilizados para aplicações de ar contínuo.
O custo é sempre um fator crucial na escolha entre dois equipamentos, especialmente compressor alternativo versus compressor rotativo. Considerar o custo total, incluindo as despesas iniciais e vitalícias, é essencial.
Os compressores alternativos são mais baratos, o que os torna um investimento de capital mais acessível para oficinas menores ou startups que não conseguem atender aos requisitos dos compressores rotativos. No entanto, o custo vitalício em termos de manutenção e substituição aumenta os custos totais.
Os compressores rotativos são mais caros, exigindo um custo inicial maior. Mas os custos durante a vida útil são reduzidos, especialmente em potências mais altas e classificações CFM. Eles consomem menos energia e exigem menos manutenção.
Outro fator importante que você deve consultar ao avaliar o compressor alternativo versus o compressor rotativo é quanto tempo eles durarão. Confiável os fabricantes de bombas de calor e aparelhos de ar condicionado encontrariam o melhor e mais adequado compressor para garantir a produção de equipamentos de aquecimento e refrigeração de qualidade, uma vez que o compressor é um componente indispensável do HVAC.
Geralmente, os compressores alternativos têm uma vida útil de 50.000 horas ou menos, dependendo da qualidade do uso e da manutenção.
Os compressores rotativos, por outro lado, duram mais. Eles podem durar até 100.000 horas ou até 20 anos com uso de qualidade e manutenção adequada. No entanto, os compressores rotativos isentos de óleo não duram tanto; eles geralmente funcionam com eficiência por 10 a 15 anos (70.000 horas).
Em relação à manutenção, você precisa consultar os requisitos de manutenção de ambos os compressores, bem como o quanto você pode fazer por si mesmo.
Conforme mencionado diversas vezes neste artigo, um compressor de pistão tem mais componentes móveis, exigindo, portanto, mais manutenção devido ao desgaste causado pelo atrito. Algumas dessas soluções de manutenção incluem troca de óleo e filtro, bem como substituição regular de válvulas e anéis de pistão. A manutenção de compressores alternativos pode ser cara, mas graças ao seu design simples, você pode fazer parte do trabalho necessário em casa.
Os compressores rotativos não se desgastam tanto quanto os compressores alternativos porque possuem menos peças móveis. Assim, a manutenção não é tão rígida quanto a dos compressores de pistão. As principais soluções de manutenção incluem a troca do óleo, do filtro de óleo e do separador ar/óleo. Porém, possuem uma estrutura de projeto mais complexa, necessitando da expertise de um profissional para uma manutenção adequada.
Tanto os compressores alternativos quanto os rotativos precisam de amplo espaço livre para conter o superaquecimento. Portanto, é essencial levar isso em consideração para uma instalação tranquila. Em termos de tamanho:
Os compressores alternativos são construídos com tanques de ar, por isso é importante comparar o tamanho total da unidade com o espaço disponível.
Os compressores rotativos, por outro lado, são menores. Isso ocorre porque eles não requerem necessariamente tanques de ar, uma vez que produzem ar continuamente. Além disso, possui menos peças móveis, resultando em uma estrutura de design compacta.
Grandes diferenças também podem ser notadas nas potências de ambos os compressores. As tabelas abaixo mostram seus diferentes HP e CFM.
Potência |
CFM @175 PSI |
5 CV |
18 |
7,5 CV |
24 |
10 CV |
35 |
15 CV |
50 |
20 CV |
80 |
25 CV |
95 |
Potência |
CFM @150 PSI |
CFM @125 PSI |
5 CV |
16 |
18 |
7,5 CV |
26 |
38 |
10 CV |
38 |
40 |
15 CV |
54 |
60 |
20 CV |
78 |
85 |
25 CV |
102 |
108 |
30 CV |
125 |
130 |
40 CV |
155 |
160 |
50 CV |
185 |
200 |
60 CV |
210 |
235 |
Outra distinção clara entre compressor alternativo e compressor rotativo está em suas aplicações.
Os compressores alternativos são melhores para funções de pequena escala que requerem CFM mais baixo (abaixo de 20 cavalos de potência) e ar intermitente. Algumas aplicações são rebitagem realizada por caminhões de serviço e de pneus, pequenas operações de fabricação e acionamento de ferramentas pneumáticas.
Enquanto isso, os compressores rotativos são melhores para aplicações de grande escala que exigem CFM mais alto (20 cavalos de potência ou mais) e ar contínuo. Algumas aplicações são sistemas de bombas de calor ou condicionadores de ar, processamento de alimentos e bebidas, reabilitação de esgotos e ferramentas pneumáticas elétricas.
A melhor opção entre compressor alternativo e compressor rotativo depende exclusivamente da sua aplicação. Os compressores alternativos são mais adequados para aplicações que requerem fluxo de ar intermitente. No entanto, os benefícios dos compressores rotativos são melhor aproveitados quando utilizados em aplicações industriais de grande escala que requerem fluxo de ar contínuo.
Acima estão as diferenças detalhadas entre compressores rotativos e compressores alternativos. SPRSUN é um Fabricante de bombas de calor na China com operações em todo o mundo. Utilizamos o melhor compressor rotativo Panasonic para equipar a nossa bomba de calor, para que não precise de se preocupar com a qualidade do sistema SPRSUN HVAC.
E se precisar de orientação sobre algum compressor do sistema de aquecimento e ar condicionado? Contate-nos ; nossos especialistas estão prontamente disponíveis para responder às suas perguntas.
