Estructura central y principio de funcionamiento
El compresor de tornillo funciona mediante el giro, dentro de la carcasa, de dos rotores macho y hembra que se engranan entre sí; la aspiración, compresión y expulsión del gas se logran gracias a las variaciones del volumen entre los dientes. Cuenta con un número reducido de piezas móviles y depende principalmente del funcionamiento sincronizado de los rotores para llevar a cabo el ciclo.
El compresor de espiral está formado por un disco espiral fijo y un disco espiral móvil que gira excéntricamente. El gas se desplaza gradualmente desde la periferia hacia el centro dentro del espacio de engranaje entre ambos discos, donde se comprime, lo que permite un proceso de compresión continuo y suave.
Rango de capacidad y potencia aplicable
Los objetivos de diseño de los dos tipos de compresores son distintos, lo que determina directamente su papel en el sistema de aire acondicionado:
- De tornillo:Suele aplicarse en el rango de capacidades frigoríficas medias y grandes; la capacidad de refrigeración de un solo equipo puede abarcar desde varias decenas hasta varios cientos de kilovatios, siendo adecuado para grandes complejos comerciales, naves industriales o sistemas de refrigeración centralizada.
- Tipo de vórtice:Se utiliza principalmente en aplicaciones de pequeña y mediana capacidad frigorífica, con una potencia unitaria que suele oscilar entre unos pocos kilovatios y aproximadamente treinta kilovatios. Se aplica ampliamente en sistemas de climatización central domésticos, en unidades comerciales de pequeño tamaño y en proyectos de fuentes de calor y frío distribuidas.
Eficiencia de funcionamiento y rendimiento a carga parcial
En términos de eficiencia energética, ambos presentan ventajas distintas. El compresor de tornillo cuenta con trayectorias de fuga interna más cortas, lo que le permite mantener una elevada eficiencia volumétrica incluso bajo altas presiones de condensación o en condiciones de grandes diferencias de temperatura, y suele combinarse con accionamientos de frecuencia variable para lograr un amplio rango de regulación.
Los compresores de tipo scroll, gracias a su estructura compacta y a las bajas pérdidas por fricción, presentan una eficiencia adiabática elevada en plena carga. Además, sus válvulas de aspiración no requieren un accionamiento frecuente, lo que reduce las pérdidas por estrangulamiento y permite obtener valores de COP muy favorables en condiciones de funcionamiento normales.
Ruido de vibración y características de mantenimiento
El rotor del compresor de tornillo realiza un movimiento de rotación a alta velocidad; si el diseño de equilibrado es insuficiente o los rodamientos están desgastados, es fácil que se generen ruidos mecánicos a frecuencias específicas y vibraciones axiales. Es necesario realizar un seguimiento periódico del desgaste del sistema de lubricación y de los elementos de estanqueidad.
El compresor scroll no cuenta con válvulas de aspiración y descarga, presenta una trayectoria de movimiento suave y, por naturaleza, ofrece un bajo nivel de vibraciones y un notable aislamiento acústico. El mantenimiento diario se concentra principalmente en el sistema de lubricación y en el módulo de control eléctrico, lo que contribuye a una tasa global de fallos relativamente baja.
Referencia para la selección de proyectos
En los proyectos reales, conviene realizar una adecuada compatibilización teniendo en cuenta la curva de carga del edificio, el espacio disponible para la instalación y las condiciones de operación y mantenimiento posteriores:
- En sistemas cuya demanda de refrigeración supera los cincuenta kilovatios o que requieren la ampliación mediante la conexión en paralelo de varios equipos, se debe dar prioridad a la solución de tornillo.
- Para terminales de pequeño tamaño con exigencias elevadas de insonorización en interiores, espacios reducidos en salas de equipos o fluctuaciones frecuentes de la carga, la configuración de tornillo es más adecuada.
- Los entornos de calor extremo o los procesos especiales que requieren refrigeración a temperaturas ultrabajas deben evaluarse teniendo en cuenta las características específicas del refrigerante y los parámetros de diseño del compresor.
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