Recomendaciones para tomar una decisión

En el momento de decidirse por un turbo soplante o un soplador a tornillos para un proyecto o si es conveniente incluso la combinación de ambas es importante plantearse los siguientes puntos:

1. Los primeros criterios son el caudal volumétrico necesario, su campo de regulación, la presión nominal y sus posibles oscilaciones. Los sopladores a tornillos más modernos que existen actualmente generan hasta 165 m³/min o 9.900 m³/hora. Si la demanda de aire es mayor será el momento de elegir un turbo soplante. La presión nominal y sus oscilaciones son puntos fundamentales. Ambas tecnologías son apropiadas para la ventilación de líquidos con un desarrollo relativamente constante de la presión. Sin embargo, los sopladores volumétricos son mejores cuando hay fuertes oscilaciones de presión, como pasa en el transporte neumático de materiales a granel.

2. En un segundo nivel, son importantes para decidir las condiciones de servicio: Al pensar en las condiciones de instalación se plantea la cuestión del espacio que hay disponible y si la máquina va a funcionar dentro de una sala o en el exterior. El funcionamiento correcto de una máquina exige un mantenimiento, por lo que será necesario aclarar las condiciones de sitio y la aprobación exigida en las normativas locales. La temperatura máxima y mínima de aspiración y ambiental, la humedad relativa del aire y sus posibles impurezas (polvo, polen, gases, etc.) también deben tenerse en cuenta. Tampoco se debe olvidar un punto importante que es la altura geodésica. La reducción de la presión ambiental influye en el rendimiento de la máquina. La bajada de la densidad del aire de aspiración empieza a reducir el rendimiento de la mayor parte de los componentes de accionamiento a partir de 1.000 m por encima del nivel del mar.

3. En el tercer nivel de importancia para tomar una decisión se encuentran los datos de rendimiento. Aquí debemos plantearnos los siguientes puntos: ¿Cuál es el campo que deben poder cubrir las máquinas entre el caudal volumétrico máximo y el mínimo? ¿Con qué caudales volumétricos es esperable el funcionamiento más frecuente? ¿Cómo debe ser el campo de regulación con la presión de selección y la presión máxima? ¿Cómo evoluciona el grado de rendimiento con el caudal volumétrico y cómo se cubre este con el rango operativo más frecuente? ¿Cuántas serán las horas de servicio máximas anuales de la máquina? Las máquinas altamente eficientes solo podrán alcanzar el ahorro de energía esperado si funcionan en servicio continuo. ¿A cuánto se elevan los costos de inversión, incluidos los costos para el aseguramiento de un funcionamiento redundante o de respaldo? ¿Cuánto costarán las reparaciones y cuánto se tardará en restablecer la disponibilidad de la máquina en caso de fallo de uno de los componentes principales?

Si después de considerar estos criterios todavía sigue sopesando distintas opciones o máquinas, recomendamos calcular los costos cíclicos.

Al contabilizar los costos de energía no debe tenerse en cuenta un solo punto de servicio, sino varios, repartidos por todo el campo operativo esperable de la máquina.

Como los costos anuales de energía se calculan a partir de la tarifa de la electricidad [USD/kW-h], la potencia [kW] y las horas de servicio [h] como factor tiempo es decisivo para el grado de rendimiento óptimo.

La mezcla de tecnologías, una buena idea

En muchas ocasiones puede ser recomendable combinar ambas tecnologías. Precisamente en el sector hidrológico, en el que debe poder cubrirse un campo de regulación del caudal volumétrico lo más amplio posible hacia abajo, cada vez es más frecuente encontrar estaciones de aire comprimido en las que se combinan turbo soplantes y sopladores a tornillos.

Figura 1: Combinación operativas de tecnologías entre turbo soplante y sopladores a tornillos.

Si nos observamos en la figura 1, la potencia específica (kW por m³/min), se ve que la combinación de un soplador a tornillos con un turbo soplante es la que cubre con mayor frecuencia el caudal volumétrico de manera eficiente. Un segundo soplador a tornillos puede actuar como máquina de redundancia a un costo y eficiencia energética interesante.

Conclusiones

Es muy difícil decidir de antemano si la mejor solución es un soplador a tornillos, un turbo soplante o la combinación de ambas. Lo importante es mantener un espíritu abierto a la hora de decidir y elegir, capaz de entender las ventajas de ambas tecnologías (sopladores volumétricos y dinámicos) con objetividad y valorar en su justa medida en el proyecto.

Las mejores máquinas solamente funcionarán de manera eficiente si se utilizan correctamente.

Por eso, antes de tomar la decisión de adquirir un soplador o un compresor, es necesario proceder al análisis exacto de la presión y el caudal volumétrico demandados, teniendo en cuenta del número realista de horas de servicio en cada estado de funcionamiento.

En el caso de sistemas ya instalados, es posible realizar una medición de la presión y caudal volumétrico antes de proceder a la planificación. Así se reduce el riesgo de basar la elección del compresor en parámetros de servicio que supongan tan solo una pequeña parte del funcionamiento total.

Kaeser Compresores ofrece como servicio sistemas de medición del caudal volumétrico, la presión, la potencia absorbida y las temperaturas. A partir de los datos recabados, se confeccionan simulaciones para hacer comparativas de consumo energético. El costo de estas mediciones suele ser una inversión que merece la pena, ya que permiten elegir finalmente las máquinas que mejor se adaptan a cada aplicación.

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Fotos y gráficos fuente: KAESER Kompressoren.