Compresseur à spirale / Scroll

Le prix d’un compresseur à spirale professionnel varie généralement de 4 000 à plus de 35 000 €. Le budget dépend principalement de la puissance, du débit restitué, de la pression, du nombre de modules scroll et des équipements de traitement d’air intégrés.Une version montée sur réservoir coûte davantage qu’un modèle installé sur châssis. L’ajout d’un sécheur frigorifique, de filtres, d’un séparateur de condensats ou d’une supervision électronique augmente également le montant de l’installation. Le coût global comprend aussi le raccordement électrique, la tuyauterie, la ventilation du local et la mise en service. Un contrat de maintenance peut inclure le remplacement des filtres d’admission, des courroies et des joints d’étanchéité.

Le bloc de compression comprend deux spirales imbriquées. La première reste fixe. La seconde effectue un mouvement orbital sans tourner sur elle-même. Ce déplacement forme plusieurs poches d’air qui se déplacent progressivement de l’extérieur vers le centre du mécanisme. Le volume de chaque poche diminue pendant son déplacement. La pression de l’air augmente alors progressivement avant son évacuation par l’orifice central. Ce principe appartient à la famille des compresseurs volumétriques rotatifs. La compression reste régulière, car le mécanisme ne comporte ni piston alternatif ni soupape d’admission traditionnelle. Le compresseur d’air génère ainsi peu de pulsations et limite les vibrations transmises au sol. La chambre de compression fonctionne généralement sans injection d’huile. L’huile utilisée pour certains roulements ou organes mécaniques reste isolée du circuit d’air. Cette conception réduit le risque de présence d’aérosols huileux dans l’air produit.

Les performances varient selon la puissance installée et le nombre d’éléments de compression. Les machines compactes alimentent un poste ou un petit réseau. Les centrales multi-scroll regroupent plusieurs modules qui démarrent successivement selon la consommation.

La technologie scroll produit surtout des petits et moyens débits d’air non lubrifié. Les unités les plus puissantes associent plusieurs éléments de compression en parallèle. Les pressions restent généralement limitées à environ 10 bar. Le débit doit être comparé à la pression réellement demandée. Une fiche technique peut annoncer plusieurs valeurs selon un fonctionnement à 8, 10 ou 13 bar. Le débit d'air disponible diminue lorsque la pression augmente.

Les compresseurs scroll se distinguent par leur architecture, leur mode d’installation et leur gestion du débit.

Le modèle sur châssis comprend le moteur, le bloc de compression et les organes de commande. Il s’intègre dans une installation qui possède déjà un réservoir, un sécheur et un système de filtration. Cette configuration limite l’encombrement de la machine. Elle demande cependant de dimensionner séparément les équipements situés en aval.

Le compresseur est placé au-dessus d’une cuve horizontale ou verticale. Le réservoir stocke l’air comprimé et réduit le nombre de démarrages lorsque la consommation varie. Les volumes de cuve courants s’étendent de quelques dizaines à plusieurs centaines de litres. Le choix dépend du débit du compresseur, des appels d’air ponctuels et de la place disponible.

Cette version regroupe le compresseur, le réservoir, le sécheur frigorifique et les filtres dans un même ensemble. Elle convient aux sites qui recherchent une installation compacte et un air directement traité. Le sécheur réduit l’humidité contenue dans l’air comprimé. Les filtres retiennent les particules et certains aérosols provenant de l’air ambiant.

Le compresseur scroll alimente principalement les applications qui demandent un air propre, peu de vibrations et un niveau sonore contenu.

Il équipe notamment :

• Les laboratoires utilisent l’air comprimé pour les instruments d’analyse, les automates et les équipements de préparation.
• Les établissements médicaux et dentaires alimentent certains appareils pneumatiques et réseaux techniques.
• L’industrie pharmaceutique emploie l’air pour le conditionnement, l’instrumentation et certaines opérations de production.
• L’industrie agroalimentaire l’utilise pour les actionneurs, le tri, l’emballage et les opérations sans contact avec un lubrifiant.
• L’électronique utilise l’air pour le soufflage contrôlé, les machines d’assemblage et les équipements de précision.
• Les ateliers graphiques et de peinture alimentent des équipements qui tolèrent peu de traces huileuses.
• Les petites lignes industrielles utilisent cette technologie lorsque leur débit reste inférieur à celui d’une grande centrale à vis.

Un compresseur sans huile ne supprime pas tous les contaminants. L’air aspiré peut contenir de la poussière, de l’humidité, des hydrocarbures atmosphériques ou des micro-organismes. Le niveau de traitement doit donc correspondre au procédé alimenté.

Le dimensionnement repose d’abord sur le débit total consommé. Il faut additionner les besoins des équipements susceptibles de fonctionner simultanément, puis prévoir une réserve pour les fuites, les pointes de consommation et l’évolution du site.

Les principaux critères à comparer comprennent :

• Le débit restitué doit être exprimé à la pression de service prévue.
• La pression maximale doit couvrir les pertes de charge du réseau.
• Le taux d’utilisation détermine si un module unique ou une centrale multi-scroll convient.
• La classe d’air comprimé fixe le niveau de filtration et de séchage.
• Le volume du réservoir absorbe les variations rapides de consommation.
• Le niveau sonore influence l’installation dans un atelier occupé ou un local voisin de bureaux.
• L’alimentation électrique doit correspondre à la puissance et au courant de démarrage.
• La température du local doit rester dans la plage indiquée par le fabricant.
• L’accessibilité de maintenance doit permettre le remplacement des consommables sans déplacer la machine.

Un compresseur sous-dimensionné fonctionne presque sans interruption et peut subir une usure accélérée. Un modèle largement surdimensionné multiplie les cycles de marche et d’arrêt. Une architecture multi-scroll convient aux réseaux dont le débit varie fortement au cours de la journée.

Le mouvement orbital produit un débit d’air régulier avec peu de pulsations. Le nombre réduit de pièces mobiles limite les vibrations et simplifie certaines opérations d’entretien. L’absence d’huile dans la chambre de compression réduit aussi le besoin de séparation huile-air.

Le compresseur scroll présente plusieurs caractéristiques recherchées :

• Il délivre un air comprimé sans injection d’huile.
• Il produit moins de vibrations qu’un compresseur alternatif.
• Il occupe un espace réduit pour les petites et moyennes puissances.
• Il démarre progressivement grâce à son mouvement rotatif.
• Il peut fonctionner avec plusieurs modules pilotés indépendamment.
• Il limite les opérations liées à la vidange et au traitement d’huile.

Cette technologie reste surtout adaptée aux débits faibles ou intermédiaires. Une installation à vis peut devenir plus adaptée lorsque la consommation d’air est élevée et constante. Les pièces scroll exigent aussi un usinage précis. Le remplacement d’un bloc complet peut représenter un poste de dépense élevé.

L’air comprimé doit être traité selon son contact avec le produit, le procédé ou les équipements pneumatiques. Un compresseur sans huile évite l’injection de lubrifiant, mais il ne retire ni l’eau ni les contaminants déjà présents dans l’atmosphère.

Une installation peut comprendre :

La norme ISO 8573-1 sert couramment à exprimer la pureté de l’air comprimé selon les particules, l’eau et l’huile. La classe demandée doit être définie à partir du procédé, et non seulement à partir de la technologie du compresseur.