Compresseur refroidi par air ou refroidi par eau

Comment fonctionne un compresseur refroidi par air ?

Les compresseurs refroidis par air utilisent de l'air pour diminuer la température de l'air comprimé et de tout autre matériau présent. Lorsque le compresseur chauffe, le circuit de refroidissement de l'air réduit l'air chaud passant par le ventilateur et le radiateur. Les compresseurs refroidis par air constituent le système de refroidissement le plus courant et sont plus faciles à utiliser que les systèmes refroidis par eau.

L’industrie peut économiser sur ses factures de services publics en utilisant l’énergie pour chauffer les bâtiments ou alimenter les batteries de préchauffage afin de récupérer les pertes de chaleur des compresseurs refroidis par air. Le circuit dirige la chaleur vers la zone équipée du ventilateur, mais si le bâtiment n'a pas besoin de plus de chaleur, l'unité libère l'air chaud dans l'atmosphère, contrôlé par un thermostat ou un registre d'air.

Comment fonctionne un compresseur refroidi par eau ?

L'air comprimé et tout autre matériau présent lors de la compression sont refroidis à l'aide d'un liquide de refroidissement provenant d'une unité externe dans des compresseurs refroidis à l'eau. Le circuit de refroidissement réduit la chaleur grâce à des échangeurs à calandre et à tubes. Le refroidissement par eau est plus courant sur les machines de plus grande puissance.

Les entreprises peuvent réutiliser l'eau produite par les compresseurs dans les systèmes de chauffage à eau chaude, généralement pour la douche, le nettoyage ou la lessive. Un compresseur à vis refroidi à l'eau peut permettre à une entreprise d'investir dans un chauffe-eau plus petit puisque vous n'aurez pas besoin d'autant d'eau chaude.

Pourquoi votre compresseur d'air a-t-il besoin d'un système de refroidissement ?

Les compresseurs d’air génèrent de la chaleur, et en grande quantité. L’une des considérations importantes dans la conception d’un système d’air comprimé est de maintenir le compresseur d’air au frais.

Dans les compresseurs d'air rotatifs à vis à injection d'huile, la majeure partie de la chaleur est évacuée en interne par la circulation d'huile (également appelée liquide de refroidissement). L'air qui sort du compresseur est très chaud et doit être refroidi avant de descendre en aval ; les températures de sortie typiques des compresseurs à vis à injection d'huile peuvent dépasser 160 °F. Les températures de décharge des compresseurs d'air sans huile ou des compresseurs alternatifs à deux étages peuvent être de 300 à 350 °F. Ces températures élevées peuvent causer des problèmes en aval dans les systèmes d'air comprimé, notamment les sécheurs d'air.

Les sécheurs d'air sont conçus pour des températures d'entrée ne dépassant pas 100 °F. Lorsque la température est élevée, le sèche-linge ne fonctionne pas efficacement. L'air plus chaud transporte plus d'humidité, ce qui met à rude épreuve le système de séchage. Si le sèche-linge n'élimine pas suffisamment d'humidité, de la condensation peut se former dans d'autres parties du système de distribution à mesure que l'air refroidit. Trop de chaleur peut entraîner d’autres problèmes :

Une chaleur excessive peut dégrader les joints et éliminer le lubrifiant des outils et équipements en aval, entraînant une défaillance prématurée des composants du système.

Le fait de ne pas contrôler la chaleur générée par la compression de l’air chauffera la salle du compresseur et son environnement, provoquant potentiellement une surchauffe du compresseur d’air lui-même.

Si le compresseur fonctionne à l'intérieur, la chaleur excessive générée par le compresseur peut mettre à rude épreuve le système de climatisation en été.

Coûts énergétiques du refroidissement par air par rapport au refroidissement par eau

Lorsque vous examinez les coûts énergétiques de chaque système de refroidissement par compresseur d’air, vous devez garder à l’esprit les facteurs suivants :

a) Consommation d'énergie

Les unités refroidies par air nécessitent plus d’électricité que les unités refroidies par eau.

b) Factures d'électricité

Les compresseurs refroidis à l'eau coûtent très cher en électricité, en eau et en traitement de l'eau, vous pouvez donc économiser de l'argent avec une unité refroidie par air.

c) Capacité à récupérer des ressources

Les systèmes de refroidissement par compresseur fournissent des ressources réutilisables pour compenser les coûts de la facture énergétique. Si vous pouvez réutiliser l'eau de votre compresseur refroidi à l'eau pour préchauffer votre chaudière, vous pouvez économiser sur vos factures de gaz et de chauffage. Vous pouvez également utiliser l’air chaud d’un compresseur refroidi par air pour réchauffer une pièce et alimenter un échangeur de chaleur fluide.

Exigences relatives aux compresseurs refroidis par air

Les compresseurs à vis refroidis par air nécessitent suffisamment d'air de refroidissement et d'espace pour fournir un débit d'air adéquat. Une mauvaise planification peut entraîner des problèmes de régulation de la température dans les installations commerciales. Les entreprises peuvent subir des pannes d’équipement et des temps d’arrêt imprévus si la salle des compresseurs devient trop chaude.

Pour protéger votre équipement et poursuivre votre flux de travail, installez des conduits des deux côtés du compresseur afin que l'air puisse circuler dans tout l'espace. Vous pouvez également utiliser la chaleur des bouches d’aération pour chauffer votre espace commercial en hiver. Si votre entreprise a besoin de plus d’espace pour des équipements supplémentaires, il est préférable d’installer un compresseur refroidi par eau.

Exigences relatives aux compresseurs refroidis à l'eau

Les compresseurs à vis refroidis par eau nécessitent une eau de refroidissement de haute qualité pour fonctionner. Si vous obtenez votre eau d'un lac, d'un océan, d'un puits ou d'une rivière, vous avez besoin de tours de refroidissement et de systèmes en boucle fermée pour filtrer l'eau et prolonger la durée de vie du système.

À moins que votre bâtiment ne dispose déjà de cet équipement, vous devrez inclure les coûts d'achat, d'installation et d'entretien de cette nouvelle machine et du compresseur refroidi à l'eau. Si vous disposez d'un système de refroidissement en boucle fermée sur le site, assurez-vous qu'il peut accueillir votre compresseur refroidi par eau avant de l'installer.

Quel système choisir ?

Les compresseurs d'air peuvent servir à diverses applications industrielles, mais vous devez choisir le type le mieux adapté à votre entreprise. Voici quelques facteurs à prendre en compte lors de la recherche d’un compresseur d’air approprié :

a) Coûts de fonctionnement et de ressources

Avec le coût croissant du conditionnement de l’eau, il est essentiel de considérer combien vous paierez pour utiliser et entretenir votre équipement. Étant donné que les systèmes d’air refroidi à l’eau utilisent plus d’eau pour réduire la chaleur de l’air, ils sont coûteux. Les compresseurs à vis refroidis par air n'utilisent pas autant d'eau pour alimenter leurs produits et ont des coûts initiaux et d'installation inférieurs.

b) Besoins en demande d'air

Lorsque vous examinez les exigences en matière de demande d'air, tenez compte de la valeur nominale des pieds cubes par minute (cfm), de la puissance (HP) et des livres par pouce carré (psi) du produit. La puissance de l'unité offre un potentiel plus important pour répondre aux demandes élevées en air. La note cfm indique la quantité d'air que le compresseur peut facilement produire par minute pour vous donner le psi approprié. Examinez les valeurs cfm et psi pour déterminer laquelle répondra à vos besoins en matière d'outils et d'énergie.

c) Le type d'outil utilisé dans votre industrie

Tenez compte des besoins en puissance de votre équipement et découvrez les valeurs cfm et psi adaptées à votre compresseur d'air. Si vous utilisez votre 

d) L'aménagement de la salle des compresseurs

Avant de choisir un compresseur d’air, assurez-vous que la pièce dispose de suffisamment d’espace. Si l'espace est un problème, vous pouvez acheter plusieurs compresseurs plus petits et les placer dans plusieurs zones autour de l'usine au lieu d'acheter un seul gros compresseur. N'oubliez pas que la plupart des compresseurs de moindre puissance ne sont généralement pas disponibles dans les modèles refroidis par eau.

e) Ventilation de la salle des compresseurs

Les compresseurs refroidis par air nécessitent un débit d'air adéquat pour fonctionner et réguler la température. Si la pièce n'est pas suffisamment ventilée, la zone peut devenir trop chaude et l'équipement peut s'arrêter, retardant ainsi le projet. Vous souhaiterez également garder le compresseur refroidi par air à l'écart des chaufferies ou des outils chauds de temps en temps ; vous pouvez investir dans une unité plus petite, mais si vous les exploitez de manière cohérente, vous devriez acheter une unité plus grande.

des fumées. Les compresseurs refroidis par eau sont mieux adaptés aux espaces restreints et aux températures plus élevées.

Lorsque vous prenez en compte ces facteurs, n’oubliez pas qu’un seul type de compresseur d’air à vis n’est pas meilleur. Votre choix de compresseur refroidi par air ou par eau dépendra de votre application spécifique et de votre emplacement. Discutez de vos options avec BISON avant de décider lequel convient à votre secteur d'activité.