Který kompresor si vybrat: šroubový nebo pístový?

Pokud hledáte vzduchový kompresor, pravděpodobně jste již zjistili, že existují v mnoha různých variantách v závislosti na výkonu, tlaku, technologii, velikosti a rozmanitosti. Je to jako hledat auto na trhu – možností je spousta. Většina z nás ale neví, jak vybrat ten správný kompresor pro naše potřeby.

Pokud hledáte vzduchový kompresor, pravděpodobně jste již zjistili, že existují v mnoha různých variantách v závislosti na výkonu, tlaku, technologii, velikosti a rozmanitosti. Je to jako hledat auto na trhu – možností je spousta. Většina z nás ale neví, jak vybrat ten správný kompresor pro naše potřeby. Při výběru kompresoru je potřeba vědět několik věcí: Kde budete stlačený vzduch používat? za co? Kolik stlačeného vzduchu skutečně potřebujete? Jakou kvalitu vzduchu pro svůj proces potřebujete? A jaký typ instalace kompresoru uvažujete? Jaká jsou hlavní kritéria výběru? Vždy se vyplatí zvážit celkové náklady na vlastnictví, včetně nákladů na energie, investice a údržbu.

Jak funguje vzduchový kompresor?

Obecně existují dvě hlavní konstrukce, na kterých jsou založeny všechny komerčně dostupné vzduchové kompresory. Jedná se o pístové a šroubové kompresory. Základní myšlenkou vzduchového kompresoru je, že nasává velké objemy vzduchu do jednotky. Vzduch je pak uvnitř stroje stlačován, aby byl později přiváděn do výstupu se zvýšeným tlakem a stlačeným objemem. Tlak je to, jak stlačený vzduch vychází ze stroje. Objem je množství vzduchu vycházejícího ze stroje. Pojďme se na tyto dva typy podívat blíže.

Co je pístový kompresor?

• Klikový hřídel
• Ojnice
• Píst
• Válec
• Ventilové kanály
• Pružiny ventilů
• Ložiska
• Těsnění atd.
• Pásy ve tvaru V
• Řemenice

Klikový hřídel je poháněn hlavním motorem, kterým může být buď elektromotor, nebo palivový motor. Kompresor může mít také přijímač pro skladování stlačeného vzduchu. Pohyb klikového hřídele způsobuje pohyb pístu nahoru a dolů uvnitř pouzdra. Na každém konci válce je ventil. Když se píst pohybuje jedním směrem, vzduch vstupuje do válce. Poté, když se pohybuje opačným směrem, je vzduch uvnitř válce stlačen. S klesajícím objemem vzduchu roste jeho tlak.

Kompletní kompresní cyklus je proces, při kterém vzduch vstupuje do válce a následně je stlačen na požadovaný tlak. V závislosti na požadovaném tlaku, počtu stupňů určují konstruktéři požadovaný počet stupňů stlačení.

V jednostupňovém pístovém kompresoru stlačuje píst vzduch jedním zdvihem. Za jeden zdvih se považuje úplný pohyb pístu během jedné otáčky klikového hřídele. Jednoduše řečeno, píst jednostupňového kompresoru se pohybuje tam a zpět za jednu otáčku klikového hřídele. Jednostupňový kompresor může pracovat při nižších otáčkách a nižších hladinách hluku.

Dvoustupňový kompresor používá dva písty. Jeden klikový hřídel používá jeden píst k vhánění vzduchu do válce. Poté se přenese na druhý píst, aby dále stlačil vzduch, a tím zvýšil tlak.

V případě olejem mazaného pístového kompresoru vyžadují píst a klikový hřídel pro efektivní fungování mazání. Při pohybu pístu ve válci se mazací olej mísí se stlačeným vzduchem. To znamená, že stlačený vzduch opouštějící kompresor bude obsahovat určité množství oleje.

U bezolejového pístového kompresoru vyžaduje klikový hřídel pro efektivní provoz mazání, ale píst nebude mazán olejem. To znamená, že stlačený vzduch opouštějící kompresor nebude obsahovat olej.

Je důležité pochopit, že v pístovém kompresoru bude přívod stlačeného vzduchu pulzovat (nikoli konstantní) a nevyvážené vertikální síly způsobují oválnost válce, působící společně s hmotností pístu, což vyžaduje stabilní a objemnou konstrukci, která má za následek masivnost samotných pístových kompresorů.

Co je šroubový kompresor?

Šroubový kompresor používá ke stlačování vzduchu dva vzájemně se ovlivňující rotory. Tyto rotory mají obvykle tvar šroubů a otáčejí se v opačných směrech. Jak se otáčejí, vzduch je nasáván z jedné strany a stlačován, než je vypuštěn na druhé straně.

Na rozdíl od pístových kompresorů mají rotační kompresory méně pohyblivých částí a obecně vyžadují méně údržby. Mohou také zajistit stabilnější a plynulejší přívod stlačeného vzduchu.

Existují dva typy šroubových kompresorů založené na kompresním mechanismu. Šroubový kompresor se vstřikováním oleje a šroubový kompresor bez oleje. Podívejme se na oba tyto typy.

Šroubový kompresor se vstřikováním oleje stlačuje vzduch mezi dvěma rotory, kde je olej rozstřikován přes rotory pro chlazení, těsnění a mazání. Zde olej tvoří tenkou vrstvu na rotorech, ale mísí se se vzduchem, který je stlačen v kompresní komoře. V tomto případě je nemožné získat na výstupu kompresoru 100% bezolejový stlačený vzduch. I když jsou nainstalovány filtry k odstranění oleje ze vzduchu, určité množství oleje bude stále unášeno spolu se vzduchem během procesu komprese.

Stlačování vzduchu v bezolejovém šroubovém kompresoru je velmi podobné procesu u šroubového kompresoru se vstřikováním oleje, jen s tím rozdílem, že se olej nepoužívá k chlazení, těsnění a mazání. Oba šroubové rotory jsou potaženy antikorozním materiálem, který zároveň působí jako mazivo. Speciálně navržené chladicí systémy zajišťují požadovanou teplotu uvnitř šnekové komory. Kvalita vzduchu, kterou získáte z takového kompresoru, je 100% v souladu s normami ISO třídy 0.

V případě bezolejových šroubových kompresorů, protože se oba šroubové rotory (hnací a hnaný) navzájem nedotýkají, je opotřebení těchto prvků minimální a hladina hluku je mnohem nižší. U tohoto typu kompresoru nedochází k přenosu oleje, což zvyšuje celkovou provozní dobu systému. Chladiče určené pro tyto kompresory jsou velmi účinné, i když kompaktní velikosti.

Srovnání: Pístový a rotační šroubový vzduchový kompresor

Nyní, když jsme se podívali na to, jak fungují technologie pístové a šroubové komprese, podívejme se na přímé srovnání obou. Jak se rozhodnete, který kompresor je vhodný pro vaši aplikaci?

Opotřebení a údržba

Pístové kompresory mají ve srovnání se šroubovými kompresory více pohyblivých částí. Více pohyblivých částí znamená větší opotřebení, což znamená častější údržbu. Ale protože pístový kompresor je konstrukčně jednoduchý, je jeho údržba jednodušší než u šroubového kompresoru. Frekvence údržby šroubového kompresoru je nižší než frekvence pístového kompresoru.

Teplota, hluk a vibrace

Pístový kompresor pracuje při vyšších teplotách než šroubový kompresor. Rotory šroubového kompresoru se navzájem přímo nedotýkají. U pístového kompresoru jsou pístní kroužky vždy v kontaktu se stěnami válce. Díky tomuto kontaktu dochází ke stálému tření, což vede k vyšším teplotám kompresoru.

Ze stejného důvodu mají pístové kompresory více vibrací a jsou hlučnější. Typicky je pro pístový kompresor vyžadován základ, aby se minimalizovaly vibrace, které také způsobují dodatečné stavební náklady. Šroubové kompresory jsou mnohem tišší, protože jsou vybaveny antivibračními podložkami. Šroubový kompresor nevyžaduje základ a lze jej jednoduše nainstalovat na rovnou podlahu.

Rozměry a energetická účinnost

Jak bylo uvedeno dříve, pístové kompresory zabírají mnoho místa, aby zajistily požadovaný průtok a tlak stlačeného vzduchu. Vyžadují také velký a pevný základ kvůli jeho objemu a velikosti.

Šroubové kompresory vyžadují mnohem méně místa pro stroj podobného výkonu ve srovnání s pístovými kompresory. Konstrukce šroubového kompresoru je velmi kompaktní, a proto vyžaduje méně místa. Tyto kompresory navíc nevyžadují základ.

Problémy s ropou

Jak již bylo uvedeno, pístový kompresor se vstřikováním oleje bude mít ve stlačeném vzduchu více oleje než rotační šroubový kompresor se vstřikováním oleje. Pístový kompresor však vydá více oleje než šroubový kompresor.

Čištění vzduchu

Dalším ne zcela zřejmým problémem pístových kompresorů je obtížnost čištění stlačeného vzduchu získaného z takových jednotek. Běžné kondenzační sušičky a inline filtry nebudou pro čištění a sušení takového vzduchu vhodné kvůli vysoké teplotě na výstupu z kompresoru. Pokud tedy potřebujete vysušený a vyčištěný vzduch, budete muset nainstalovat přídavný dochlazovač, který často přibližuje cenu pístového kompresoru šroubovému.

Cena

Šroubový kompresor obvykle vyžaduje velké kapitálové investice při nákupu a údržbě – kvůli složitější konstrukci a doplňkovým funkcím. V této záležitosti však musíte provést komplexní analýzu s ohledem na vaše potřeby.

Závěr

Každá kompresní technologie má svůj vlastní optimální provozní rozsah. Pístové kompresory jsou vhodnější pro vysokotlakou kompresi při tlacích nad 16 bar, zatímco šroubové kompresory jsou nejspolehlivějším a nejefektivnějším řešením pro střední tlak.

Běžné je také použití kombinace obou technologií pro generování středního a vysokého tlaku pomocí šroubového kompresoru pro generování středního tlaku v kombinaci s pístovým posilovačem.

Volba mezi pístovými a rotačními kompresory závisí na vašich individuálních potřebách a rozpočtu. Před rozhodnutím je důležité pečlivě prozkoumat své požadavky a pochopit výhody a nevýhody každého typu.

Nejprve byste měli pochopit mechanismus fungování kompresoru. Jeho hlavním účelem je zvýšit tlak plynu na požadovanou úroveň. Toho je dosaženo použitím čerpadla, přijímače (nádoba pro akumulaci stlačeného vzduchu) a systému, který zajišťuje dodávku stlačeného vzduchu k uživateli (přes hadici, ventily, adaptéry). Standardní domácí kompresor je motor namontovaný na válcové nádobě, vybavený kolečky a hadicí. Pomocí adaptéru můžete k hadici připojit různá zařízení se stlačeným vzduchem.

Jak to lze aplikovat

Pojďme si nastínit nejběžnější způsoby použití kompresoru:

• Huštění pneumatik automobilů. Proces se provádí pomocí speciálních trysek vybavených manometrem pro kontrolu tlaku.
• Malířské práce. Využívá stříkací trysku (stříkací pistoli), která se skládá z nádržky na barvu nebo lak, stříkací trysky a pohodlné rukojeti.
• Čištění a sušení: Kompresor lze použít k odstranění nečistot a kapalin z těžko dostupných míst a také k rychlému vysušení po čištění. Například vyfouknutí zámků auta po zimním mytí pomáhá zabránit jejich zamrznutí.
• Použití pneumatických zařízení. To zahrnuje práci s nástroji, jako jsou vzduchové rázové utahováky, šroubováky, sbíječky, vrtačky a řezačky a brusky. Kompresor lze připojit k různým nástavcům, včetně sešívací pistole, nastřelovací pistole a hmoždinkového nástavce. Pneumatické zvedáky mají cenovou výhodu oproti hydraulickým zvedákům a umožňují rychlejší zvedání vozidla.
• Čištění povrchů. Tento proces vyžaduje speciální čisticí pistoli, která je schopna dodávat vodu ve spojení s proudem stlačeného vzduchu, čímž zajišťuje důkladné čištění různých povrchů.

jaké jsou typy?

Pro určení nejvhodnějšího kompresoru pro použití v garáži je důležité porozumět klíčovým typům těchto zařízení.

Zařízení membránového typu

Již ze samotného názvu vyplývá, že tato zařízení jsou vybavena speciálními membránami pro stlačování vzduchu. Při výběru kompresoru se doporučuje věnovat pozornost výrobkům s víceúrovňovou membránou, které mají prodlouženou životnost. Membránové kompresory jsou výkonově horší než pístové modely, které budou popsány níže, ale mají řadu významných výhod: poskytují vynikající těsnost, nepodléhají korozi a snadno se používají. Navíc takové jednotky nevyžadují během provozu použití maziv.

Zařízení se šroubem

Šroubové kompresory, známé svou vysokou účinností, pracují na principu otáčení šroubových rotorů, které zajišťují konzistentní proudění vzduchu. Tato vlastnost je klíčem k dosažení jejich vynikajícího výkonu. Naproti tomu jiné typy kompresorů produkují vzduch v dávkách, což jim neumožňuje fungovat bez přerušení. Vysoká účinnost šroubových kompresorů je však doprovázena zvýšeným vývinem tepla, proto jsou tato zařízení vybavena chladicími systémy s radiátory.

Pístová technologie

Vyznačují se mobilním designem a vynikajícím výkonem. Některá z těchto zařízení se dodávají se základnami na kolečkách, takže je lze snadno přemisťovat. V těchto kompresorech probíhá proces stlačování vzduchu působením jednoho nebo více pístů. Tyto jednotky jsou ideálním řešením pro domácí potřeby.

Nákup kvalitního kompresoru pro použití ve vaší garáži vyžaduje pochopení řady důležitých kritérií, na která se podíváme dále.

Základní pojmy: výkon, výkon, úroveň tlaku

Specifikace kompresoru udávají jeho schopnost vytvářet tlak měřený v barech nebo atmosférách, který odráží intenzitu stlačování vzduchu zařízením.

Každý nástroj připojený ke kompresoru vyžaduje určitou úroveň tlaku, aby správně fungoval. Například při použití stříkací pistole je potřeba tlak 3-6 barů, přičemž k nahuštění pneumatik nestačí více než 3 bary. Překročení těchto limitů může vést k poruše zařízení. Pokud tedy plánujete používat nejrůznější zařízení, doporučuje se zvolit kompresor s vestavěným regulátorem tlaku.

Provozní efektivita je klíčovým faktorem při výběru nejlepšího kompresoru pro vaši garáž. Tento indikátor odráží objem vzduchu, který je zařízení schopno dodat za určitou dobu. Stejně jako u tlaku má každý připojený nástroj svůj vlastní doporučený výkon. Například vzduchové pistole vyžadují průtok v rozmezí 150 až 250 litrů za minutu, přičemž na huštění pneumatik stačí 50 l/min.

Je také třeba vzít v úvahu řadu významných aspektů. Zvláště důležitá je ideální provozní teplota zařízení, při které je schopno fungovat v souladu s uvedenými charakteristikami, obvykle kolem 20 stupňů Celsia. Odchylky teploty od této hodnoty mohou vést ke změně provozního režimu kompresoru a zvýšení průtoku vzduchu. Výkon je také ovlivněn podmínkami prostředí a stavem samotného kompresoru. Proto je vhodné zvolit zařízení s produktivitou o 30-40% vyšší, než je potřeba pro plánovanou práci.

Nezapomeňte na jmenovitý výkon kompresoru. Vysoký výkon zaručuje delší životnost, zvýšenou účinnost a tlak, který zařízení dokáže vytvořit. Výkon je určujícím faktorem v řadě nástrojů, které lze ke kompresoru připojit.

Je důležité vzít v úvahu dodatečnou rezervu pro tento parametr. Ztrátu výkonu může způsobit celá řada faktorů, jako je tření. To způsobí, že kompresor bude pracovat při vyšších výkonech, než jsou jeho specifikace. Proto se doporučuje zvolit model s výkonem převyšujícím vypočítané potřeby o 20-30%.

Mazání, doplňování

Toto zařízení je schopno provozu jak ze sítě, tak na motorovou naftu, která se v takových případech obvykle používá. Pokud mluvíme o dieselovém modelu, pak jeho konstrukce zahrnuje spalovací komoru. Pro pístové i šroubové kompresory jsou k dispozici elektrické, benzínové a naftové kompresory. Membránová zařízení přitom fungují pouze na elektřinu.

Existují olejové a bezolejové typy kompresorů. Olejové modely vyžadují použití speciálního oleje pro snížení tření mezi díly, což přispívá ke zvýšení jejich životnosti. Bezolejové kompresory fungují bez oleje, ale je třeba poznamenat, že během provozu vytvářejí větší hluk.

Typ pohonu kompresoru

Existují dva typy pohonů garážových kompresorů:

S páskem

U těchto modelů kompresorů spojuje hřídel pracovního prvku s motorem hnací řemen. Toto konstrukční řešení snižuje zatížení motoru a tím prodlužuje jeho životnost. Taková zařízení se vyznačují zvýšenou energetickou účinností. Přesto vydávají značný hluk a vyžadují pravidelnou výměnu oleje.

koaxiální

V těchto zařízeních jsou motor a osa, která vykonává práci, přímo spojeny. Tento přístup je činí dostupnějšími ve srovnání s pásovými protějšky. Koaxiální kompresory jsou však vystaveny intenzivnímu zatížení, což zkracuje jejich životnost.

Existují dva druhy těchto zařízení: s olejovým těsněním a bez olejového těsnění. Olejové kompresory nabízejí lepší účinnost, ale vyžadují častou údržbu a mazání. Bezolejové modely jsou hospodárnější a v provozu nevyžadují použití oleje.

Kompresory bez olejové ucpávky jsou ideální pro krátkodobou práci se vzduchovým nářadím, ale ve srovnání s olejovými ucpávkami produkují více hluku a mají omezenou životnost.

Přijímač a jeho kapacita

Přijímač je nádoba určená k akumulaci stlačeného vzduchu. Jeho objem se může pohybovat od 5 litrů do půl metru krychlového. U garážových kompresorů by optimální objem vzduchové nádoby neměl přesáhnout 100 litrů. Nejběžnější modely jsou 6, 24 a 50 litrů, pracující na 220 voltové síti.

Větší objem nádrže umožňuje méně časté zapínání zařízení, což pomáhá šetřit zdroje motoru. Kompresory s velkými kapacitami však mají své nevýhody: vyžadují více času na akumulaci provozního tlaku. Pokud zařízení není dostatečně výkonné, může to mít za následek dlouhé čekání na dosažení požadované úrovně tlaku, zvláště pokud je během tohoto procesu použit nástroj. Z toho vyplývá, že velký objem nádrže vyžaduje odpovídající výkon a výkon kompresoru.

Na jaké další věci si dát pozor

Při výběru garážového kompresoru je důležité zvážit další aspekty:

• Schopnost monitorovat olej v systému. Je vhodnější zvolit klikovou skříň s okénkem pro plnění oleje, které vám umožní sledovat olej bez použití olejové měrky, čímž se zkrátí čas na přípravu a údržbu jednotky.
• Dostupnost tlakoměru. Tento prvek umožňuje sledovat tlak v systému a kontrolovat účinnost kompresoru.
• Mobilita zařízení. Mnoho modelů má významnou hmotnost, dosahující až 100 kg. Stacionární instalace připojená k systému nezpůsobí žádné potíže. Pokud však očekáváte, že budete kompresor často přemisťovat, měli byste zvolit variantu s kolečky pro snadnou přepravu po okolí.
• Hladina hluku během provozu. Pro vytvoření tiššího pracovního prostředí se doporučuje volit kompresory se zvukotěsnými vlastnostmi skříně. Taková zařízení mají většinou hlučnost v rozmezí 60-70 dB, což je výrazně nižší než hluk z projíždějícího vlaku, který dosahuje 80-90 dB.
• Systém prevence přehřátí. Další výhodou je chladicí systém, který aktivně snižuje teplotu v kritických částech zařízení. To pomáhá snížit riziko přehřátí a zvyšuje životnost zařízení.
• Elektrické napětí. Pro domácí použití, jako je garáž, kompresory obvykle vyžadují 12 V, což umožňuje jejich připojení přes zapalovač cigaret v autě. Modely se zvýšeným výkonem mohou pracovat při napětí 220 V nebo dokonce 280 V.