Поршневой или винтовой компрессор
Чем они отличаются на самом деле, когда поршневого достаточно, и с какого момента переплата за винтовой возвращается.
Короткий ответ. Работа эпизодическая, час-другой в день, один потребитель: поршневой. Работа сменная, несколько часов подряд, несколько потребителей, важна ровность давления и шум: винтовой.
В чём разница
Поршневой компрессор сжимает воздух так же, как двигатель внутреннего сгорания сжимает смесь: поршень ходит вперёд и назад. Движение возвратное, значит есть инерция, вибрация и нагрев. Отсюда главное ограничение поршневой машины: ей нужны паузы на охлаждение.
Винтовой сжимает воздух парой роторов, которые непрерывно вращаются навстречу друг другу. Движение только вращательное, поэтому нет ударных нагрузок, вибрация ниже, и машина может работать сутками.
| Поршневой | Винтовой | |
|---|---|---|
| Режим работы | Повторно-кратковременный: нужны паузы на охлаждение | Непрерывный, круглосуточно |
| Как сжимает | Поршень движется вперёд и назад | Пара роторов вращается навстречу друг другу |
| Шум и вибрация | Заметные, слышно через стену | Ниже, машина в звукопоглощающем кожухе |
| Ровность давления | Пульсации, давление скачет | Ровное, пульсаций почти нет |
| Расход электричества на кубометр | Выше | Ниже при непрерывной работе |
| Цена машины | Ниже в разы | Выше, но считается вместе с электричеством за срок службы |
| Обслуживание | Проще и дешевле, но чаще | Регламент по моточасам, расходники дороже |
| Ремонт | Дешёвый, детали доступны | Винтовой блок это работа сервиса |
Главное различие: режим работы
Поршневой компрессор рассчитан на повторно-кратковременный режим. Проще говоря, он должен работать примерно половину времени, а остальное остывать. Пока он подкачивает ресивер и отключается, всё в порядке. Как только потребление становится постоянным и машина перестаёт успевать остывать, начинается перегрев: масло теряет свойства, растёт износ поршневой группы.
Винтовой рассчитан на непрерывную работу. Ему, наоборот, вредны частые пуски и переключения между нагрузкой и холостым ходом: ресурс расходуют именно они. Поэтому у винтовой машины ограничено число циклов в час, а пусков двигателя допускается не больше шести в час.
Отсюда практическое правило: поршневой изнашивает работа без пауз, винтовой изнашивают паузы без работы. И то и другое лечится правильно подобранным ресивером.
Когда правильный ответ это поршневой
Не всякую задачу нужно закрывать винтовым, и продавать его туда, где он не нужен, нечестно.
Работа эпизодическая. Шиномонтаж на две ямы, гараж, мелкий ремонт, продувка. Машина работает минутами, между заходами успевает остыть.
Один потребитель и небольшой расход. Подкачка, продувочный пистолет, краскопульт время от времени.
Только однофазная сеть. Винтовые машины делаются под 380 вольт, и если трёх фаз нет, вопрос упирается не в компрессор, а в электрику.
Нужна мобильность. Компрессор переезжает между объектами, стоит то в одном углу, то в другом.
Ограниченный бюджет при малой наработке. Если машина работает час в день, разница в расходе электричества не отобьёт разницу в цене никогда.
Когда переплата за винтовой возвращается
Сменная работа. Восемь часов подряд поршневой в таком режиме изнашивается кратно быстрее, и «дешёвая» машина превращается в расходник.
Несколько потребителей одновременно. Когда работают два-три инструмента сразу, поршневой не успевает набирать давление, оно проседает, и инструмент теряет мощность.
Важна ровность давления. Покраска и станки, чувствительные к давлению, плохо переносят пульсации. Винтовой держит давление ровнее, а машина с частотным регулированием ровнее ещё сильнее: об этом отдельная статья про частотное регулирование.
Шум мешает работать. Винтовой собран в звукопоглощающем кожухе, и в цехе это ощутимая разница.
Электричество считают. Платят не за кубометры, а за киловатты. При большой наработке разница в расходе на кубометр становится основной статьёй, и она перевешивает разницу в цене машины.
Как посчитать на своих цифрах
Сравнивать цену покупки бессмысленно, сравнивают стоимость владения за срок службы. Складываются четыре вещи: цена машины, электричество за все часы работы, расходники по регламенту и стоимость простоя, когда компрессор встал, а работа стоит.
Достаточно посчитать первые две. Возьмите часы работы в месяц и умножьте на мощность двигателя и ваш тариф. Дальше сравните с разницей в цене машин: она покажет, за сколько месяцев переплата вернётся. Если получилось больше срока службы, брать винтовой ради экономии смысла нет, и остаются другие доводы: шум, ровность давления, непрерывный режим.
Ещё одна статья расхода, о которой забывают: каждый лишний бар давления это примерно 7% перерасхода электроэнергии. Компрессор на 12,5 бар, купленный «на всякий случай» под задачу на 7 бар, дорожает в эксплуатации каждый день.
Что не меняется в любом случае
И поршневому, и винтовому нужен ресивер, отвод конденсата и хотя бы минимальная подготовка воздуха. Влага в магистрали не зависит от типа машины: воздух сжимается, нагревается, потом остывает, и вода выпадает. Отдельная статья про осушитель разбирает это подробно.
Обоим нужно отапливаемое помещение: работа и хранение при температуре ниже пяти градусов недопустимы. И обоим нужен регламент обслуживания, у винтового он строже и считается по моточасам, разбор в статье про регламент ТО.
Частые вопросы
Что такое повторно-кратковременный режим у поршневого компрессора?
Это ограничение по времени работы. Поршневой компрессор рассчитан работать примерно половину времени, а остальное остывать. У бытовых моделей режим бывает ещё жёстче. Если заставить такую машину работать без пауз, она перегревается: масло теряет свойства, растёт износ поршневой группы, в тяжёлом случае клинит. Винтовой компрессор рассчитан на непрерывную работу, для него нормально работать всю смену без остановки.
Поршневой ведь дешевле. В чём подвох?
Подвоха нет, если машина работает мало. Считать нужно не цену покупки, а стоимость кубометра воздуха за срок службы: цена машины плюс электричество плюс расходники плюс простои. При работе несколько часов в неделю выигрывает поршневой, при сменной работе выигрывает винтовой, потому что за смену он расходует меньше электричества на тот же воздух и не изнашивается от режима.
Правда ли, что винтовой компрессор нельзя выключать?
Нет, выключать можно. Речь о другом: винтовой не любит частых пусков и переключений. Завод ограничивает число циклов загрузки и разгрузки в час и допускает не больше шести пусков двигателя в час. Если машина дёргается чаще, дело обычно в маленьком ресивере или утечках в магистрали, а не в самом компрессоре.
У меня только 220 вольт. Какой брать?
Практически всегда поршневой: винтовые машины делаются под трёхфазную сеть 380 вольт. Если задача требует именно винтового, вопрос решается не выбором компрессора, а подведением трёх фаз, и это стоит обсудить до покупки.
Что шумит меньше?
Винтовой. Он собран в звукопоглощающем кожухе, и уровень шума у него ниже. Поршневой без кожуха слышно через стену, и в цехе рядом с людьми это отдельная проблема. Полностью бесшумных промышленных компрессоров не бывает, поэтому в любом случае лучше отдельное помещение.
Что выбрать для гаража или небольшой мастерской?
Если работа эпизодическая, подкачать колесо, продуть, покрасить деталь, поршневого с ресивером достаточно, и переплата за винтовой не вернётся. Как только появляется постоянный потребитель, который работает часами, картина меняется в пользу винтового.