¿Qué es un compresor de aire? La energía del aire comprimido
Los neumáticos se desinflan en invierno. El químico y físico francés Gay-Lussac fue el primero en observar el fenómeno que te lleva a la gasolinera cuando más frío hace, por aquello de que la presión de un gas es proporcional a la temperatura si el volumen es constante.
Pero, mientras ves subir la aguja, ¿te has preguntado dónde empieza la manguera flexible por la que viaja el aire? ¡Buenas noticias! No es un ser atormentado quien comprime el aire a todo pulmón, sino una máquina. Que se llama —de modo poco original— compresor de aire. Y que no sirve solo para inflar ruedas...
¿Cómo funciona, entonces, un compresor de aire?
El aire comprimido acumula energía
El aire que te rodea es una mezcla de gases. No es oxígeno sino nitrógeno el gas principal de aquello que respiras. En concreto, el nitrógeno constituye alrededor del 78 % del aire atmosférico.
Los gases se diferencian de los líquidos en que se pueden comprimir; es decir, los gases son compresibles (que no comprensibles). Así pues, nada incomprensible por el momento: un gas se puede estrujar para que ocupe menos, no así un líquido.
Pero ¿de qué sirve comprimir un gas? Cuando se encierra y se comprime gas en un depósito, el gas acumula energía. Por así decirlo, un tanque lleno de aire comprimido viene a ser como una celda eléctrica recargable.
¿Podría usarse, entonces, aire comprimido como fuente de energía para herramientas? Sí. De hecho, el aire comprimido resulta ser una fuente de energía muy conveniente. Por ejemplo, herramientas como las grapadoras, las clavadoras o las lijadoras funcionan mejor con aire comprimido.
Las funciones del compresor de aire
Un compresor de aire hace lo que su nombre indica. Además, almacena el aire comprido en un depósito que suele poseer (pero también existen compresores de aire sin depósito). No solo eso. También intenta mantener el aire del tanque a una presión predeterminada.
Para regular la presión, el compresor se ayuda de un presostato. El presostato es un sensor que activa el motor eléctrico que comprime el aire. Cuando la presión en el depósito desciende, el motor arranca.
Pero ¿también es función del compresor impulsar el aire hacia la herramienta? De ninguna manera. El compresor solo comprime el aire. Es la propia herramienta la que decide cuándo respira y cuánto aire toma en cada bocanada.
He aquí un compresor de aire. No obstante, nos iremos un poco por las ramas antes de seguir nuestra ruta.
Las fases del ciclo: presión, compresión y descompresión
Presión. No hay premio por adivinar que el aire comprimido ocupa menos volumen que la misma cantidad de aire sin comprimir. Preguntarse a qué llamamos aire sin comprimir si tiene premio. En realidad, el aire que respiramos está algo comprimido por su propio peso. De ahí viene un término que nos resulta conocido: la presión atmosférica.
Compresión. El valor de la presión atmosférica ronda 1 bar. ¿Cuánto ocupan 150 litros de aire si se comprimen a 6 bares? Pues unas seis veces menos, esto es, 25 l. En efecto, esa es la cantidad de aire que almacena el depósito de un compresor de 25 l cuando la presión es de 6 bares.
Descompresión. Ni que decir tiene que el depósito del compresor está sellado. Si no el aire se fugaría y se descomprimiría. Eso es justo lo que ocurre cuando se acciona la herramienta alimentada por el compresor y conectada a él.
La válvula de la máquina libera la salida. El aire viaja por la tubería que lo conecta a la herramienta. Recorre esta y acaba donde empezó: en el exterior. Así funciona una herramienta neumática. Así funciona un compresor de aire.
¿Por qué existen herramientas eléctricas y neumáticas?
Llegados a este punto, el último asunto por tratar es ¿por qué construir una herramienta neumática? ¿No es más cómoda la electricidad? Para responder a la pregunta, se pondrá un sencillo ejemplo.
En un taladro de batería el gatillo controla la velocidad del motor. Para ello, esta pieza de la herramienta debe regular cuánta electricidad pasa por su interior. Hasta aquí todo bien. Los taladros suelen ser eléctricos porque una corriente de electrones se regula con facilidad usando, por ejemplo, una resistencia eléctrica.
Entonces, ¿por qué las mejores clavadoras suelen ser neumáticas? Bueno, ajustar la fuerza de disparo del clavo es tan sencillo como llenar de agua un vaso. Es fácil controlar la fuerza del agua desde un grifo. ¿Verdad? Pues lo mismo vale para controlar el aire. Tan solo hay que girar una llave que deja pasar la cantidad de aire deseada.
Controlar la fuerza del disparo con un circuito eléctrico es o bien más difícil o bien más caro. Se trata, en definitiva, de fabricar herramientas lo más sencillas posible.
Algunas conclusiones sobre los compresores neumáticos
Bien, ¡ahora ya sabes qué es un compresor de aire y para qué sirve! Aparte de hinchar ruedas, con el compresor se clava, se lija, se pinta con pistola y se sopla. Y todo gracias a la energía del aire comprimido. ¿O es gracias a la electricidad que lo comprime? Pues según se quiera ver.
P.D.: el motor del típico compresor mueve el pistón de un cilindro. Su funcionamiento es comparable con el una jeringuilla. Cuando el émbolo se extiende, el cilindro coge aire del exterior; cuando retrocede, el aire se envía al depósito. Allí queda comprimido al no tener escapatoria.
