Porque gasta energia a perda de carga no ar comprimido?

A perda de carga é a redução da pressão do ar entre a descarga do compressor e o ponto de utilização. A ficha informativa n.º 4 do Compressed Air Challenge (maio de 2026) diz que as restrições ao escoamento de qualquer tipo exigem pressões de funcionamento mais altas do que as necessárias e que uma perda de carga excessiva resulta num mau desempenho do sistema e num consumo de energia excessivo; a ficha informativa n.º 11 (maio de 2026) diz que o sistema completo de secagem, filtragem e distribuição deve ser dimensionado e disposto de modo que a perda de carga total entre o compressor de ar e os pontos de utilização seja muito inferior a 10% da pressão de descarga do compressor.

Quanta energia

• Ficha informativa n.º 1 do Compressed Air Challenge (maio de 2026): como regra prática, cada aumento de 2 psi na pressão de funcionamento exige mais 1% nos custos de energia de funcionamento.
• Ficha informativa n.º 4 do Compressed Air Challenge (maio de 2026): elevar a pressão do sistema aumenta os usos não regulados, como as fugas, o sopro livre e as aplicações de produção sem reguladores ou com reguladores totalmente abertos; esta procura adicional a pressão elevada, a que a ficha chama procura artificial, aumenta substancialmente o consumo de energia.
• Ficha técnica ULTRASEC (Ultra Controlo): o consumo de energia estimado para um aumento de 1 bar no compressor é de cerca de 7% da potência instalada do motor.
• Ficha técnica ULTRAOX (Ultra Controlo, 2022): por cada aumento de 1 bar na pressão do compressor, o consumo total de eletricidade aumenta 7%.

Onde se perde pressão

O manual de referência do DOE de 2016 aponta o pós-arrefecedor, os separadores de lubrificante, o equipamento de tratamento de ar e as válvulas de retenção como as zonas problemáticas mais típicas. Do lado da produção, os separadores de ar/lubrificante, os pós-arrefecedores, os separadores de humidade, os secadores e os filtros podem causar perdas de carga significativas; na distribuição, as maiores perdas estão normalmente nos pontos de utilização, incluindo mangueiras, tubos, engates rápidos, filtros, reguladores e lubrificadores subdimensionados ou com fugas. O seu exemplo: se um regulador estiver regulado para 85 psig e um filtro a montante tiver uma perda de carga de 20 psi, o sistema a montante tem de manter pelo menos 105 psig.

Como o manual de referência do DOE de 2016 recomenda reduzir a perda de carga

• Escolher pós-arrefecedores, separadores de humidade, secadores e filtros com a menor perda de carga possível nas condições máximas de funcionamento especificadas.
• Dimensionar as linhas principais para o caudal máximo, prevendo o crescimento.
• Instalar manómetros diferenciais nos secadores e nos filtros, e mudar os elementos filtrantes quando a perda de carga se aproximar do máximo do fabricante.
• Tratar uma pressão de descarga do compressor mais alta ou capacidade de compressão adicional como último recurso, porque ambas podem aumentar significativamente o consumo de energia.

Nas redes hospitalares de gases medicinais, o HTM 02-01 (2026), o guia da NHS England, diz que os diâmetros da tubagem devem ser escolhidos de modo que a perda de carga fique abaixo de 5% da pressão nominal da rede. No secador frigorífico ULTRASEC, a ficha técnica atribui a um permutador de calor em alumínio perdas de carga muito baixas e indica uma perda de carga baixa mesmo com variações de carga.