Diferença entre o compressor de parafuso e o compressor scroll em unidades de ar-condicionado

Estrutura central e princípio de funcionamento

O compressor de parafuso baseia‑se na rotação, dentro da carcaça, de dois rotores — um macho e um fêmea — que se engrenam mutuamente; a aspiração, a compressão e a descarga do gás são realizadas pela variação do volume entre os dentes. Apresenta poucas peças móveis e depende principalmente do funcionamento sincronizado dos rotores para completar o ciclo.

O compressor scroll é composto por um disco espiral fixo e um disco espiral móvel, que gira de forma excêntrica. O gás desloca-se gradualmente do perímetro para o centro, dentro do espaço de engrenamento entre os dois discos espirais, sendo comprimido ao longo do processo, o que garante uma compressão contínua e suave.

Faixa de capacidade e potência aplicáveis

Os objetivos de projeto dos dois tipos de compressores são distintos, o que determina diretamente sua posição no sistema de ar‑condicionado:

• Tipo parafuso:Geralmente aplicável a faixas de capacidade de resfriamento médias e elevadas, com capacidade frigorífica unitária que pode variar de algumas dezenas a centenas de quilowatts, sendo adequado para grandes complexos comerciais, instalações industriais ou sistemas centralizados de refrigeração.
• Tipo espiral:É amplamente utilizado em aplicações de pequena e média capacidade de resfriamento, com potência unitária geralmente na faixa de alguns quilowatts a cerca de trinta quilowatts. Encontra aplicação extensa em sistemas de ar‑condicionado central residenciais, em unidades comerciais de pequeno porte e em projetos de fontes de aquecimento e resfriamento descentralizadas.

Eficiência de operação e desempenho em carga parcial

Em termos de eficiência energética, ambos apresentam vantagens distintas. O compressor de parafuso possui trajetórias internas de fuga mais curtas, o que lhe permite manter uma elevada eficiência volumétrica mesmo em condições de alta pressão de condensação ou de grande diferença de temperatura, além de ser frequentemente associado a acionamentos por frequência variável para possibilitar uma ampla faixa de regulação.

Os compressores scroll, devido à sua estrutura compacta e às baixas perdas por atrito, apresentam elevada eficiência adiabática em regime de plena carga. Sua válvula de sucção não necessita ser acionada com frequência, o que reduz as perdas por estrangulamento, resultando em um excelente valor de COP em condições operacionais normais.

Vibração, ruído e características de manutenção

O rotor do compressor de parafuso realiza um movimento de rotação em alta velocidade; se o projeto de balanceamento for insuficiente ou se os rolamentos estiverem desgastados, é fácil que surjam ruídos mecânicos de frequência específica e vibrações axiais. É necessário monitorar periodicamente o desgaste do sistema de lubrificação e dos elementos de vedação.

Os compressores scroll não possuem válvulas de sucção e descarga, apresentam trajetórias de movimento suaves e, por natureza, oferecem baixos níveis de vibração e excelente silenciamento. A manutenção diária concentra‑se principalmente no sistema de lubrificação e no módulo de controle elétrico, resultando em uma taxa de falhas global relativamente reduzida.

Referência para seleção de projetos

Em projetos práticos, deve‑se realizar a compatibilização com base na curva de carga do edifício, nas condições de instalação e nas exigências de operação e manutenção posteriores:

• Em sistemas cuja demanda de capacidade refrigerante ultrapasse cinquenta quilowatts ou que exijam a ampliação por meio da interligação de múltiplas unidades, deve‑se dar prioridade à solução com compressores de parafuso.
• Para terminais de pequeno porte que exigem alto nível de silêncio interno, apresentam espaço limitado no quadro elétrico ou sofrem variações frequentes de carga, a estrutura do compressor scroll é mais adequada.
• Ambientes de altas temperaturas extremas ou processos especiais que exigem refrigeração a temperaturas ultrabaixas devem ser avaliados com base nas características específicas do refrigerante e nos parâmetros de projeto do compressor.