Compresor de aire: clasificación, tipos y cómo elegir bien

El compresor de aire es uno de los componentes integrados en una red neumática destinada a suministrar aire comprimido a diferentes herramientas para que estas puedan funcionar. Para ello, aspira el aire atmosférico y lo trata de una forma específica en su interior. ¿El objetivo? Que a su salida, dicho aire actúe como fuente de energía.

Posteriormente, el aire es enfriado para que ocupe menos volumen antes de ser almacenado en el calderín o tanque. Con ello, se aumenta la capacidad de suministro de la red neumática incrementando su eficiencia. En la última entrada de su Blog Ruta 401, Loctite da todas las claves de este aparato común en los talleres.

La instalación o utilización de un compresor de aire elimina la necesidad de disponer de suministro eléctrico. Además, las herramientas neumáticas son herramientas más duraderas, menos sensibles a la humedad y preparadas para trabajos propios del sector del automóvil. Algunos ejemplos de ello son la aplicación de pinturas, el lijado de superficies o el soplado de las carrocerías.

Clasificación general

Según la forma en que tratan el aire aspirado, se clasifican del siguiente modo:

Compresor de desplazamiento positivo. Este compresor de aire lo comprime en su interior para que, a su salida, la tendencia del aire a retornar a su estado inicial de presión atmosférica sea aprovechada como fuente de energía. Este es el principio de funcionamiento de los compresores de aire más utilizados.

Compresor dinámico. El aire es aspirado para que, una vez dentro del compresor, sea acelerado a gran velocidad; la energía cinética obtenida se transforma en presión estática de salida que es utilizada como fuente de energía.

En ambos tipos existen distintos tipos de compresores con una estructura interna determinada que se encarga de efectuar el aspirado de aire, su tratamiento y compresión, y su liberación.

Tipos de compresores de aire

La variedad de compresores de aire comprimido en el mercado es muy elevada. El motivo es que su funcionamiento y características son muy específicas, existiendo muchos y diversos usos. Los compresores de desplazamiento positivo más comunes son:

Los de pistón, con o sin lubricación.
Los de tornillo, con o sin lubricación.

Otros compresores de desplazamiento positivo son los compresores de paletas, de velocidad variable o de media o alta presión, entre otros. Por su parte, los compresores dinámicos más empleados se dividen en los de tecnología centrífuga radial y los centrífugos axiales.

De todos ellos, Loctite analiza los de pistón y los de tornillo por ser los más empleados en el sector del automóvil.

1. Compresores de pistón

Es uno de los más utilizados en empresas con consumos de aire comprimido moderados o medios, como los talleres de mecánica; también en algunos talleres de carrocería y pintura con pocos trabajadores. Curiosamente, muchos de los compresores comercializados para uso doméstico presentan esta tecnología.

La constitución interna de estos compresores es similar a la de los motores térmicos de los vehículos actuales. El aire aspirado es dirigido, a través de una válvula de admisión, hacia el interior de un cilindro en el cual hay un pistón. Este pistón está anexado a la biela, la cual, a su vez, queda unida a un cigüeñal; de este modo, el giro del cigüeñal desplaza la biela y posibilita que el pistón suba o baje dentro del cilindro.

El ciclo completo de compresión del aire se divide en las siguientes fases:

Preparación para el aspirado de aire que se encuentra a presión atmosférica. El pistón sube hasta el punto muerto superior.
Aspiración del aire. Se abre la válvula de admisión y el pistón empieza a descender generando la succión del aire.
Llenado del cilindro. El pistón sigue descendiendo hasta llegar al punto muerto inferior, momento en el cual el cilindro está lleno de aire y se cierra la válvula de admisión.
Compresión del aire y liberación del aire comprimido. Con las válvulas cerradas, el pistón empieza a ascender comprimiendo el aire; hasta el momento en el cual se abre la válvula de escape para expulsar el aire comprimido, que actúa como fuente de energía.

La principal ventaja de estos compresores es su menor coste y la gran variedad de modelos comercializados. En cambio, su eficiencia es menor y tiene una mayor tendencia a sobrecalentarse con el trabajo prolongado. Esto puede provocar dilatación o gripados en sus componentes internos y requiere de un mantenimiento riguroso.

2. Compresores de tornillo

También conocidos como helicoidales, son equipos de uso exclusivo industrial. Están indicados para empresas de mayor tamaño, siendo son la opción más recomendable para talleres de chapa y pintura. Además, son más eficientes y más silenciosos. Su principal inconveniente es su coste.

El mecanismo interno de este compresor está compuesto por una entrada de aire, dos tornillos sinfín o rotores helicoidales que engranan entre sí y giran dentro de una carcasa en sentido opuesto, y una salida del aire comprimido.

La compresión de aire en este caso se efectúa en tres fases:

Aspiración del aire. El aire del exterior entra por el lado de aspiración y se introduce en las cámaras existentes entre las helicoides de los tornillos sinfín.
Compresión del aire. El aire va avanzando a través de las cámaras y se va comprimiendo a medida que el volumen de dichas cámaras se reduce.
Liberación del aire comprimido. Cuando el aire llega a las últimas cámaras, se comprime y prepara para ser expulsado por el lado de presión; será entonces cuando pueda ser utilizado como fuente de energía.

¿Cómo elegir el compresor de aire?

Conviene valorar, principalmente, el tipo de trabajo y uso que se le va a dar. En primer lugar hay que determinar si el uso que se la va a dar es doméstico (ocasional) o industrial (frecuente). Una vez se tiene claro este aspecto, hay que valorar las características técnicas del compresor. Las prestaciones pueden ser inferiores en usos domésticos, mientras que en el entorno industrial deben incrementarse y ser acordes a la actividad realizada.

Dentro de las características técnicas a valorar, se debe ponderar lo siguiente:

El caudal de aire que es capaz de suministrar. Se mide generalmente en litros/min, aunque también en pies cúbico/min o m3/min.
La presión de aire que es capaz de aportar, medida en bar o Psi (libras por pulgada cuadrada).
La potencia que posee, representada en caballos (de fuerza, de vapor o en kilovatios).
La capacidad de almacenamiento del calderín o tanque, calculada en litros que puede almacenar.
El tipo de arranque que presenta, pudiendo ser de arranque directo o de tipo estrella triángulo. Este último es el más recomendable porque reduce los picos de intensidad propios de los motores al iniciar su funcionamiento y, por tanto, los elevados consumos eléctricos en esta fase. Para ello, esta tecnología posibilita un arranque inicial con un menor voltaje (estrella), para que, una vez ha adquirido ciertas revoluciones, el voltaje ofrecido se incremente hasta llegar a su valor nominal de funcionamiento (triángulo).

En este enlace se puede ver una explicación detallada de estas características y ejemplos concretos de criterios de elección.