En esta guía sobre cómo elegir el compresor de aire industrial adecuado vas a saber cómo calcular la potencia que necesitas y cómo distinguir el tipo de compresor óptimo en base a sus características y usos.

En el mercado podemos encontrar compresores de aire domésticos que sirven para inflar las ruedas de la bicicleta; y compresores de aire industriales que sirven para hacer funcionar un conjunto más o menos grande de máquinas.

El compresor de aire es una de las máquinas más importantes para el funcionamiento de una fábrica, taller o recinto de trabajo.

Se trata de la fuente de energía para hacer funcionar las máquinas neumáticas por lo que debemos hacer una correcta elección, instalación y mantenimiento para no tener problemas en un futuro.

1. ¿Qué es un compresor de aire industrial?

Para asentar las bases de lo que a continuación vamos a desarrollar, primero hay que saber qué es un compresor de aire industrial, cuál es su funcionamiento y para qué lo podemos usar.

Un compresor de aire industrial es una máquina herramienta capaz de generar energía gracias al tratamiento del aire.

Para ello, transforma la energía eléctrica proporcionada por un motor eléctrico o de combustión, en energía mecánica la cual transforma el aire y produce energía neumática.

Dicho de otro modo, al igual que existen máquinas eléctricas que para su funcionamiento necesitan electricidad o máquinas hidráulicas que necesitan de aceite; existen máquinas neumáticas que necesitan el aire comprimido, y es el compresor de aire el encargado de generar esta energía.

La función de un compresor de aire, como su nombre indica, es la de comprimir el aire hasta unas condiciones de presión adecuadas. El aire en estado ambiente no tiene las condiciones de caudal y presión suficiente para hacer mover un máquinas o herramienta.

Por tanto, el compresor absorbe el aire en estado ambiente y lo almacena en un depósito también llamado calderín. En este depósito, a medida que aumenta la cantidad de aire almacenada, también aumenta la presión hasta alcanzar el estado óptimo para su uso.

Una vez aquí, por medio de un presostato se desconecta el motor para evitar que la presión siga subiendo. Este presostato también es el encargado de volver a activar el motor una vez la presión es inferior a lo necesario para usar las máquinas.

 
Como hemos visto, el compresor de aire se utiliza para producir energía neumática capaz de poner en funcionamiento diferentes máquinas; pero ¿por qué usar energía eléctrica para crear energía neumática, si con la eléctrica podemos hacer mover máquinas?

Bien, principalmente porque la energía neumática se puede tratar y manipular mucho más fácil que la eléctrica. Además, el riesgo es mucho menor que con otros tipos de energía; por ejemplo, no es explosivo y no genera chispas.

Por tanto, un compresor de aire industrial es clave para producir la energía en las condiciones adecuadas de funcionalidad, riesgo y rentabilidad necesarias en la industria. Aprende todo en esta guía sobre cómo elegir un compresor de aire industrial.

Ya sea para trabajos puntuales realizados con máquinas neumáticas, trabajar en zonas con riesgo de explosión, o para hacer funcionar cadenas de producción mediante circuitos neumáticos, entre otros.

2. Características técnicas de un compresor de aire industrial

Los indicadores clave a la hora de elegir un compresor de aire son el caudal, la presión y la potencia. Además, podemos añadir un cuarto que es la capacidad del calderín, este nos ayudará a mantener la presión y evitar el continuo funcionamiento del compresor.

• Caudal: Es la cantidad de aire que proporciona un compresor y se suele medir en litros por minuto, l/m.
• Presión: Es por así decirlo, la fuerza que tiene el aire que proporciona el compresor, y se mide en bares BAR.
• Potencia: Es la capacidad de trabajo del compresor y va asociado al motor que lleva, se suele medir en caballos, HP, o kilowatios, KW. La equivalencia de caballos a kilowatios es; 1HP = 0.74KW.
• Volumen calderín: Es la capacidad que admite el depósito donde se almacena el aire y como es volumen, se mide en litros, L.

En todas las hojas de datos de los compresores de aire industriales, encontraremos unas tablas similares a estas con sus características:

Existen otros aspectos secundarios, pero que igualmente determinarán la correcta elección del compresor de aire:

• Voltaje: En el caso de que el motor se mueva mediante electricidad, debemos asegurarnos de que nuestra instalación es adecuada al motor del compresor; principalmente puede ser monofásico o trifásico.
• Nivel sonoro: Este aspecto no va a repercutir en el funcionamiento del compresor de aire, pero si en las personas que trabajan cerca. Este aspecto se mide en decibelios, dB.
• Pureza del aire: Tampoco repercute en el funcionamiento, pero si puede ser un requerimiento por las características y condiciones del trabajo. Va muy asociado a sectores. Por ejemplo, en industria alimentaria se requiere unos niveles de pureza mayores que en un taller de reparación de vehículos.
• Tamaño: Este aspecto es el más claro, ya que se trata del espacio que va a ocupar en el recinto, pero hay que tenerlo en cuenta a la hora de elegir la ubicación.

3. ¿Cómo elegir el compresor de aire industrial adecuado?

La elección del compresor de aire, si es adecuada, prácticamente nos olvidaremos de que tenemos un compresor.

Sin embargo, si se hace precipitadamente o no se elige el correcto por motivos económicos, puede ser la peor elección en lo que a maquinaria se refiere. Hasta el punto de tener que reponer el compresor por uno con las características necesarias para nuestro taller o centro de trabajo.

A continuación, te explicamos 5 sencillos pasos a seguir para elegir el compresor de aire adecuado:

• 3.1. Cálculo de la potencia.
• 3.2. Selección del caudal.
• 3.3. Análisis del trabajo.
• 3.4. Lugar de instalación.
• 3.5. Tratamiento del aire.

3.1. Cálculo de la potencia

Este es el primer y más importante aspecto a la hora de elegir un compresor de aire.

Debemos tener en cuenta el consumo de todas las máquinas que se van a conectar a la red de aire alimentada por el compresor.

Es importante contar con las máquinas que pueden estar funcionando a la vez. Es decir, si por ejemplo tenemos un puesto de trabajo con un operario que utiliza simultáneamente una lijadora y una pulidora tomaremos la de mayor consumo de caudal, pero solo una de ellas.

Por lo general, las máquinas utilizadas para tratar superficies (amoladora, pulidora, lijadora, pistola de pintar, etc) consumen entorno a unos 400 l/min. Mientras que las máquinas usadas en trabajos de mecánica (destornilladores, llaves de impacto, etc) necesitan un consumo de 100 l/min.

Una vez realizada la suma, deberemos incrementar esta cifra entre un 20 a 30%. Esto es debido a contrarrestar posibles fugas en el montaje de la instalación y evitar que el compresor trabaje de continuo de forma forzada, ya que esto repercute directamente es su vida útil.

También se suele tener en cuenta una posible ampliación de la instalación, si a la hora de elegir el compresor de aire se piensa en esto, nos aseguramos evitar estar pendientes de estas máquinas en los próximos años.

• Veamos un ejemplo del cálculo:

En un taller de fabricación mecánica tienen: 1 operario trabajando con una pulidora, 2 puestos en una línea de montaje con una llave de impacto, y otra persona más con un destornillador.

La suma de a herramientas sería: pulidoras (1x400l/m), llaves de impacto (2x100l/m), destornillador (1x100l/m). En total: 700 l/min.

Al consumo total, vamos a añadir el 30% de coeficiente de seguridad, cuyo resultado es 910 l/m.

Por último, el resultado se divide entre 100, y obtenemos los caballos (HP) de potencia del compresor de aire. En este caso sería 9.1 HP.

Siguiendo los datos de la tabla anterior, elegiríamos la última posición, siempre buscando el superior al resultado.

*Importante: No todas las herramientas neumáticas consumen lo mismo. Por ejemplo, no se necesita el mismo caudal para una llave de impacto de ½ pulgada que para una de 1 pulgada.

Por ello, la primera opción es ver el consumo real. Si por lo que sea, no es posible, se hace una simulación y el coeficiente de seguridad debe ser algo mayor.

3.2. Selección del caudal

En este punto es importante tener en cuenta el calderín o depósito. Aunque la mayoría de calderines están dimensionados a la potencia del compresor o al caudal; hay otros compresores que se comercializan sin depósito.

Es conveniente tener un depósito para dar descanso al compresor, sirve para mantener constante la presión y el caudal a la instalación y equipos de trabajo.

El depósito debe tener unos accesorios de seguridad básico y obligatorios. El manómetro para medir la presión del depósito, el grifo de purga para eliminar el agua producida por condensación en el calderín y la válvula de seguridad para evitar que el calderín reviente de la presión.

Una vez tenemos identificada la potencia y el caudal; con el siguiente punto definiremos el tipo de compresor.

3.3. Análisis del trabajo

Es muy importante analizar tanto el trabajo a ejecutar como las condiciones ambientales.

Por ejemplo, no se requiere el mismo tipo de compresor para una instalación de producción en cadena que para varios puestos de trabajo para tratamiento de superficies.

La diferencia fundamental es que en el primero el aire se consume de forma continua, mientras que en el segundo el consumo de aire tiene muchos picos.

Tenerlo en cuenta hará que la vida útil del compresor de aire se alargue contribuyendo a su rentabilidad.

Por ello, en este punto debemos considerar los siguientes 4 aspectos:

• 3.3.1. Presión del aire

La presión del aire que necesitamos para el trabajo a realizar es vital, de lo contrario podemos acabar eligiendo un compresor de aire sobredimensionado o ineficiente.

Por ejemplo, los compresores de aire habitualmente usados en máquinas neumáticas para tratamiento de superficies y operaciones de atornillado tienen una presión de 10 u 11 bar.

Existen otros de menor presión, pero no son recomendables para la industria ya que si conectas más de una máquina, el compresor trabajará forzado en el mejor de los casos; mientras que en otros no será capaz de hacer funcionar a las máquinas.

Un ejemplo de compresor de menor presión o de bricolaje es el usado para inflar las ruedas de la bicicleta.

Por otro lado, existen otros compresores de aire de 15 bar de presión. Estos son necesarios por ejemplo para el inflado de las ruedas de camión, las cuales deben estas entre 10 a 12 bar. Un compresor de aire de 10 Bar no es capaz de hacer el trabajo de un industrial.

• 3.3.2. Forma del consumo de aire

La forma del consumo de aire nos determinará el tipo de compresor, o la forma de comprimir el aire.

A grandes rasgos hay dos tipos: el compresor de pistón y el compresor de tornillo. Dentro del primer grupo podemos diferenciar por el material del que está hecho el pistón, compresores de pistón de aluminio y compresores de pistón de hierro fundido.

La cuestión es, ¿cuándo elijo uno u otro?

• Compresor de pistón

El compresor de pistón es adecuado para instalaciones con muchos picos y paros de consumo.

No es recomendable que este tipo compresor esté en continuo funcionamiento por lo que, en zonas de trabajo con herramientas neumáticas usadas por operarios, le proporciona los descansos necesarios para garantizar una larga vida útil.

Dentro de este tipo, los compresores de pistón de aluminio son más económicos y son adecuados para profesionales y pequeños talleres con un uso intermitente.

Mientras que, los compresores de pistón de hierro fundido son ideales para grandes talleres con uso intenso.

La durabilidad del compresor también es algo a tener mucho en cuenta.

Con el compresor de pistón de aluminio a los pocos años (5 – 7) puede que tengamos que cambiar algún recambio desgastado. Sin embargo, con el compresor de pistón de hierro fundido, con un adecuado mantenimiento en 10 años, solo le habremos cambiado el aceite.

• Compresor de tornillo

Por último, el compresor de tornillo se utiliza cuando la instalación tiene un consumo de aire continuo ya que este compresor está preparado para trabajar prácticamente sin descanso.

Por ejemplo, en cadenas de producción o máquinas en continuo trabajo.

3.4. Lugar de instalación

El lugar de instalación del compresor de aire también nos va a determinar parte de sus características; no solo sus dimensiones, sino el nivel de ruido y el modo de alimentación del motor.

Puede darse el caso de que el nivel de ruido del compresor de aire sea algo muy importante, sobre todo en zonas donde los operarios trabajan cerca del compresor, o talleres situados en zonas urbanas.

En esta guía sobre cómo elegir un compresor de aire industrial, es necesario un compresor insonorizado, ya que de otro modo nos veremos obligados a aportar protectores auditivos a los trabajadores o insonorizar el recinto del compresor.

Los niveles insonorizados para un compresor de 10 HP están aproximadamente entre 70 a 90 dB, mientras que los compresores normales emiten un ruido entre 80 a 100 dB.

Parece obvio, pero hay que considerar el modo de alimentación del motor. Simplemente debemos conocer como es nuestra instalación eléctrica, monofásica o trifásico y elegir un compresor acorde a ella.

En el caso de que vaya a ser autónomo, determinar si es mejor para nosotros que el compresor esté accionado por un motor diésel o gasolina.

3.5. Tratamiento del aire

El tratamiento del aire comprimido no depende tanto del compresor, sino más bien de la instalación.

El aire que se obtiene del ambiente a menudo contiene humedad y suciedad (polvo), dependiendo de la zona geográfica, del trabajo que se desarrolla y de las condiciones de este.

Por ejemplo, en zona de costa hay mucha más humedad en el aire que en zonas de interior. La humedad y suciedad pasa a las máquinas de los puestos de trabajo provocando averías, defectos en acabados de pintura y daños en herramientas neumáticas.

Para evitar estos posibles problemas, es importante la instalación de un secador a la salida del compresor para reducir el nivel de humedad.

En lo que respecta a la suciedad, se puede contrarrestar con la colocación de filtros.

La cantidad de filtros, así como el grado de filtraje dependerán de la pureza del aire exigida por la instalación, máquinas o trabajo a realizar.

Tipos de compresores de aire industriales según sus usos

Existen en el mercado muchos de tipos de compresores de aire y se pueden clasificar por su potencia, caudal, presión, etc; pero entendemos que lo más interesante es realizar una clasificación por uso o el trabajo que se realiza con ellos.

Es decir, nos vamos a centrar en aquellos usados por profesionales y por la industria; nombrando qué trabajo se puede realizar con ellos y en qué sector.

Compresor de aire de pistón de aluminio coaxial

Los compresores de aire de pistón de aluminio coaxiales son los más sencillos.

La potencia suele ir desde 1.5 HP a 3 HP, con una presión de 6 a 10 bar, y unos depósitos de no más de 50 litros. Algunos pueden necesitar una lubricación con aceite y otros no.

Este tipo de compresor de aire se utiliza para trabajos de bricolaje doméstico, rara vez son productivos en la industria.

Pueden valer para clavadoras o grapadoras o para soplar y limpiar piezas, pero con un espacio de tiempo de uso muy corto.

Su principal ventaja es que son muy ligeros y fáciles de transportar.

Compresor de pistón de aluminio de correas

Siguiendo con los compresores de pistón de aluminio, una gama superior al anterior son los compresores de pistón de aluminio de correas.

La gama es más amplia: existen compresores desde 2 HP a 10 CV, la presión es de 10/11 bares, y podemos encontrar depósitos desde 25 lt a 500 lt en los de 10 caballos.

Estos compresores se pueden usar en taller profesionales de vehículos y pequeños talleres de fabricación mecánica.

Los de gama media o baja son para un uso intermitente, mientras que los de gama alta se pueden usar en servicio intenso siempre que estén bien dimensionados.

Compresor de pistón de aluminio insonorizado

El compresor de pistón de aluminio insonorizado es el que nos falta para completar este grupo.

Se trata de un compresor cuya principal característica es el bajo nivel sonoro, comprendido desde 61 dB los de 2HP, hasta 91 dB los de 10 HP.

Este tipo de compresor tiene un rango amplio tanto de potencia, como de caudal y capacidad del depósito. Los hay con el depósito interno y con el compresor sobre el depósito.

Su uso más habitual es en talleres dentro de zonas urbanas, o cerca de los lugares de trabajo de las personas.

Compresor de pistón de hierro fundido

Uno de los tipos más usados en la industria por su versatilidad y robustez, es el compresor de pistón de hierro fundido.

Adecuado para aplicaciones intensas de grandes talleres, en ambientes con humedad, corrosivos y mucho polvo. Se utiliza tanto en granjas, canteras, centros de trabajo, fundiciones o barcos.

Es el modelo más robusto que existe y tiene un rango amplio de potencia, desde 2 HP hasta 10 HP. Suelen ser de 10 bares y los hay tanto con el conjunto de bancada y depósito como bancada solamente.

Compresor de pistón de hierro fundido de alta presión

Con el mismo diseño que el anterior, están los compresores de pistón de hierro fundido de alta presión.

Su característica principal es que llegan hasta 15 bares, se utilizan en los talleres de camiones y en maquinaria de obra pública.

En estos la variedad es más reducida que los anteriores, pero aun así podemos encontrar desde HP hasta 10 HP, y con depósitos de 270 a 500 litros.

También hay unas bancadas de hierro fundido que llegan hasta 40 bares de presión. Esto es necesario en aplicaciones como el soplado de plásticos, moldes de inyección o fabricación de cristal.

Compresor de pistón autónomo

Si a los dos anteriores añadimos la característica de nivel sonoro bajo, tenemos el compresor de pistón de hierro fundido insonorizado. En este tipo de compresor podemos encontrar una amplia variedad de potencias y caudales. Además, hay modelos con 10 y con 15 bares.

Un gran grupo en esta guía sobre como elegir un compresor de aire industrial, es el de los compresores de pistón autónomos. Podemos encontrar con cabezal de aluminio o de fundición. Se utilizan cuando no hay cerca una toma de corriente o para montadores y empresas que trabajan a menudo fuera de sus instalaciones o en el campo.

La variedad en los compresores de cabezal de aluminio va desde 3.5 HP hasta 12 HP, con diferentes caudales, y con motor de gasolina o diésel.

En cuanto a los compresores autónomos de cabezal de fundición, los rangos de potencia van desde 3.5 HP hasta 10.9 HP. Además, en este tipo tenemos varias opciones de depósito hasta 270 litros.

Dentro de este grupo también podemos encontrar compresores autónomos con generador.

Esto nos permite conectar herramienta neumática y herramienta eléctrica al mismo tiempo, evitando así tener que llevar un generador si necesitamos toma de corriente.

Cuando se necesita una pureza del aire alta, se utilizan los compresores de pistón de fundición exentos de aceite.

Estos tienen como característica principal que no contamina con restos de aceite el aire. Este es un requisito exigido por la industria alimentaria, farmacéutica, textil y electrónica.

El aire en estos sectores debe ser 100% libre de aceite y la certificación de Clase 0. Son compresores con potencias comprendidas entre 7.5 y 10 Hp, con un nivel sonoro muy bajo y de 10 bares de presión.

Compresor industria farmacéutica

En este grupo existe el compresor de pistón de fundición para clínicas dentales o laboratorios. Este compresor produce el aire de más alta calidad y pureza.

También se puede usar en laboratorios donde se exijan unas condiciones muy concretas y procesos con alimentación. En estas aplicaciones donde el aire puro se lleva al extremo, es casi imprescindible dotar al compresor de un adecuado secador y una batería de filtros.

Compresor de tornillo lubricados: velocidad fija o variable

Con un funcionamiento totalmente diferentes a los compresores de pistón, están los compresores de tornillo lubricados.

Estos se utilizan habitualmente en grandes instalaciones y podemos encontrar con compresores de velocidad fija y de velocidad variable.

Los compresores de tornillo de velocidad fija son recomendables en instalaciones independientes que requieran de un suministro de aire comprimido de forma continua.

Los de menor potencia son instalados cerca de zonas de trabajo o en núcleos urbanos debido al bajo nivel sonoro.

Podemos encontrar desde 7.5 Hp hasta grandes compresores de más de 200 HP. En cuanto a la presión habitualmente se trabaja a 10 bares, aunque existen compresores en un rango de 8 a 13 bares.

Los compresores de velocidad variable utilizados en instalaciones de gran consumo de aire de forma no continua. La principal ventaja frente a los compresores de velocidad fija es el ahorro de energía.

Mediante el variador de frecuencia se controla el suministro de aire y el compresor solo produce lo necesitado por la aplicación en el momento de uso. Todo esto manteniendo la presión en la red.

La gama de este tipo de compresores es amplía, desde 7,5 Hp hasta 220 Hp incluso más y con presiones de 8 a 13 bares.

Como norma general es importante contactar con un profesional, no solo para la elección sino también para el diseño y montaje de la instalación.

Más si cabe con las aplicaciones que requieren un compresor de tornillo, que suelen ser aplicaciones críticas en la empresa y requieren de un montaje y mantenimiento muy preciso y bien ejecutado.

¡Esperamos que esta guía para saber cómo elegir un compresor de aire industrial te haya servido de ayuda! Contacta con nosotros para cualquier tipo de asesoramiento, sin compromiso.