Vale a pena utilizar um motor PM num compressor?

O que é um motor PM num compressor?

O motor PM, ou seja, o motor de ímanes permanentes, utiliza ímanes permanentes para gerar um campo magnético no rotor. Na prática, isto traduz-se em menores perdas de energia do que em muitos sistemas de acionamento clássicos e numa elevada eficiência de funcionamento numa ampla gama de cargas.

Nos compressores de parafuso, o motor PM funciona, na maioria das vezes, em conjunto com um inversor. O inversor regula a velocidade de rotação do motor, e o compressor adapta o seu rendimento ao consumo de ar atual. Se a instalação necessitar de menos ar, o equipamento reduz as rotações. Quando a procura aumenta, o compressor aumenta o seu rendimento.

Isto é particularmente importante, uma vez que, em muitas instalações, o consumo de ar comprimido não é constante. O consumo varia em função do número de postos de trabalho, das máquinas em funcionamento, do ciclo de produção e das tarefas atuais dos operadores.

Porque é que a energia é o maior custo?

O preço de aquisição do compressor é uma despesa única. A energia elétrica é um custo fixo que ocorre todos os dias em que o equipamento está em funcionamento. Quanto mais tempo o compressor de parafuso estiver em funcionamento, maior será a importância da sua eficiência.

Em muitas empresas, é precisamente a energia que pode representar a maior parte dos custos operacionais de uma instalação de ar comprimido. Isto aplica-se especialmente a instalações onde os compressores alimentam linhas de produção, postos de montagem, sistemas de embalagem, oficinas de pintura, serviços de manutenção ou várias ferramentas pneumáticas em simultâneo.

Por isso, ao escolher um equipamento, vale a pena analisar não só a potência do motor e o preço de aquisição, mas também o número de horas de funcionamento por ano, o perfil de consumo de ar, a pressão de trabalho necessária e o estado de toda a instalação.

Como funciona um compressor com motor PM?

Um compressor com motor PM funciona de forma mais flexível do que um equipamento clássico que opera a velocidade constante. O sistema de controlo analisa as necessidades da instalação e regula as rotações do motor de forma a manter a pressão definida com a maior eficiência possível.

Se o consumo de ar for baixo, o compressor não precisa de funcionar a plena potência. Se a produção acelerar e a procura aumentar, o equipamento aumenta o rendimento. Desta forma, consegue reduzir o funcionamento em vazio, diminuir as oscilações de pressão e limitar o consumo desnecessário de energia.

A maior diferença é visível em instalações onde a carga varia ao longo do dia. De manhã, funcionam postos de trabalho isolados; a meio do turno, são ligadas mais máquinas; e, no final do dia, o consumo de ar volta a diminuir. Nestas condições, o compressor PM regulável consegue adaptar-se melhor às necessidades reais da produção.

Principais vantagens do compressor de parafuso com motor PM

Custos de exploração mais baixos

A principal vantagem é a possibilidade de reduzir o consumo de energia, especialmente quando a procura de ar comprimido é variável. O compressor não funciona constantemente à potência máxima, mas ajusta as rotações à carga atual.

Pressão de funcionamento estável

O compressor PM consegue reagir com maior precisão às variações no consumo de ar. A pressão estável é importante para ferramentas pneumáticas, máquinas de produção, sistemas de alimentação, sopro e pintura.

Funcionamento silencioso e uniforme

A regulação suave das rotações limita os arranques bruscos e pode melhorar o funcionamento silencioso do equipamento. Isto é importante em oficinas e instalações onde o compressor funciona perto dos postos de trabalho.

Melhor adaptação à instalação

O motor PM, em combinação com o inversor, permite servir de forma mais eficiente instalações com consumo de ar variável. Graças a isso, o equipamento pode ter um comportamento mais previsível na utilização diária.

Onde é que o compressor de parafuso com motor PM se destaca?

Os compressores de parafuso com motor PM são utilizados em todos os locais onde o ar comprimido é utilizado regularmente e durante muitas horas. São ideais, entre outros, em:

• unidades de produção;
• oficinas automóveis e mecânicas;
• oficinas de pintura;
• serviços de assistência técnica;
• empresas de transformação de metal e madeira;
• armazéns e linhas de embalagem;
• departamentos de manutenção.

Numa oficina, o compressor pode alimentar chaves pneumáticas, pistolas de pintura, esmeriladoras, sopradores e equipamentos de bombeamento. Na produção, pode alimentar máquinas que funcionam em contínuo ou vários postos de trabalho em simultâneo.

Será que um compressor sem óleo é uma alternativa?

Os compressores sem óleo são escolhidos quando é exigida uma pureza particularmente elevada do ar comprimido, por exemplo, nos setores alimentar, farmacêutico, eletrónico ou médico. No entanto, isso não significa que sejam sempre a melhor escolha para todas as instalações.

Em muitas aplicações industriais, os aspetos mais importantes são: rendimento, pressão estável, custos de energia, disponibilidade de assistência técnica e fiabilidade. Nessas situações, um compressor de parafuso com motor PM pode ser uma solução muito vantajosa. A escolha deve basear-se nos requisitos relativos à qualidade do ar e nas características reais de funcionamento da instalação.

Como escolher o compressor adequado?

A seleção do compressor deve começar pela análise das necessidades da instalação. Não vale a pena escolher um equipamento apenas com base na potência do motor ou no preço de catálogo. O que importa é todo o sistema de ar comprimido.

Antes da compra, é necessário determinar:

• a capacidade efetiva necessária;
• a pressão de funcionamento necessária para os consumidores;
• o número de postos de trabalho em funcionamento simultaneamente;
• o número de horas de funcionamento por dia e por ano;
• perfil de consumo de ar: constante ou variável;
• nível de ruído admissível no local de trabalho;
• requisitos relativos à manutenção e ao funcionamento.

Um compressor demasiado pequeno funcionará constantemente sob grande carga, o que pode causar problemas de pressão e um desgaste mais rápido. Um compressor demasiado grande pode gerar custos desnecessários de aquisição e de energia. A melhor escolha é um equipamento adaptado às necessidades reais da empresa.

Quando é que um motor PM compensa mais?

O motor PM é mais rentável quando o compressor funciona regularmente, durante muitas horas e com uma procura de ar variável. Quanto mais tempo o equipamento estiver em funcionamento, maior será o impacto da eficiência do acionamento e do modo de regulação do rendimento nos custos.

Os maiores benefícios surgem em empresas onde o consumo de ar ora aumenta, ora diminui. O compressor PM ajuda a evitar situações em que o equipamento funciona a alta potência, apesar da baixa procura da instalação.

No entanto, nem sempre o custo adicional desta tecnologia se justifica. Se o compressor funcionar esporadicamente, por curtos períodos e com carga reduzida, um equipamento clássico pode ser suficiente. A rentabilidade depende das horas de funcionamento, do preço da energia, do perfil de consumo de ar e da diferença no preço de aquisição.

Como calcular o retorno do investimento?

O cálculo básico pode ser feito em alguns passos. Primeiro, deve-se estimar o custo anual de energia:

Custo anual de energia = potência do compressor × número de horas de funcionamento × preço de 1 kWh

Em seguida, pode-se estimar a poupança anual:

Poupança anual = custo anual de energia × percentagem de poupança

Por fim, é possível calcular o período de retorno aproximado:

Período de retorno do investimento = diferença no preço de compra / poupança anual

Exemplo: um compressor com uma potência de 15 kW funciona 2080 horas por ano e o preço da energia é de 1 zł/kWh. O custo anual de energia ascende a 31 200 zł. Com uma poupança de 20%, isto corresponde a cerca de 6 240 zł por ano e, com uma poupança de 30%, a cerca de 9 360 zł por ano. Trata-se de valores orientativos, que devem ser ajustados às condições reais de funcionamento da unidade.

O que mais influencia os custos de exploração?

O motor PM é importante, mas não é o único elemento determinante dos custos. O estado da instalação de ar comprimido também tem grande importância.

• As fugas provocam perdas de energia e obrigam o compressor a funcionar com maior frequência.
• Uma pressão de funcionamento demasiado elevada aumenta o consumo de energia sem trazer benefícios reais para o processo.
• Tubagens e conexões rápidas mal escolhidas podem causar quedas de pressão.
• A falta de manutenção regular reduz a eficiência do equipamento e aumenta o risco de avarias.
• Filtros, óleo e separadores gastos afetam o rendimento e a estabilidade de funcionamento.

Mesmo um compressor altamente eficiente em termos energéticos não atingirá o seu pleno potencial se a instalação apresentar fugas, estiver mal ajustada ou não for sujeita a manutenção adequada. Por isso, os melhores resultados obtêm-se com a combinação de um equipamento em bom estado de funcionamento, uma seleção correta e uma inspeção regular de todo o sistema.

Resumo

O motor PM num compressor de parafuso compensa, sobretudo, quando o ar comprimido é utilizado regularmente e o consumo de ar varia ao longo do dia. Graças à combinação de um motor de ímanes permanentes com a regulação por inversor, o compressor consegue adaptar melhor o seu funcionamento às necessidades atuais da instalação.

As principais vantagens são um menor consumo de energia, uma pressão de funcionamento mais estável, um funcionamento mais silencioso e uma maior previsibilidade dos custos. No entanto, em caso de utilização esporádica, um compressor clássico pode ser suficiente; por isso, antes da compra, vale a pena calcular o custo total de utilização.

Ao escolher um compressor de parafuso, é importante ter em conta mais do que apenas o preço de aquisição. O que importa é o rendimento, a pressão, o número de horas de funcionamento, a assistência técnica, o estado da instalação e a capacidade de adaptar o funcionamento do equipamento às necessidades reais da unidade.