Sistemas Multi-Unidad

Para capacidades mayores a las de un solo módulo scroll (típicamente 15-50 HP), se utilizan sistemas de múltiples unidades en paralelo. Esta arquitectura ofrece ventajas únicas sobre un solo compresor grande.

Concepto

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│                  SISTEMA MULTI-SCROLL                  │
│                                                        │
│   ┌─────┐   ┌─────┐   ┌─────┐   ┌─────┐   ┌─────┐    │
│   │ S1  │   │ S2  │   │ S3  │   │ S4  │   │ S5  │    │
│   │7.5HP│   │7.5HP│   │7.5HP│   │7.5HP│   │7.5HP│    │
│   └──┬──┘   └──┬──┘   └──┬──┘   └──┬──┘   └──┬──┘    │
│      │         │         │         │         │        │
│      └────┬────┴────┬────┴────┬────┴────┬────┘        │
│           │         │         │         │             │
│           ▼         ▼         ▼         ▼             │
│   ┌───────────────────────────────────────────┐       │
│   │           Colector común                   │       │
│   └─────────────────────┬─────────────────────┘       │
│                         │                              │
│                         ▼                              │
│                    Salida: 37.5 HP total               │
└────────────────────────────────────────────────────────┘

Configuraciones Disponibles

Por Número de Módulos

Módulos	HP Total Típico	CFM Típico	Aplicación
2	10-30 HP	30-100 CFM	Pequeña industrial
3	15-45 HP	45-150 CFM	Mediana industrial
4	20-60 HP	60-200 CFM	Industrial
6	30-90 HP	90-300 CFM	Gran demanda
8	40-120 HP	120-400 CFM	Máxima capacidad

Fabricantes y Modelos

Fabricante	Serie	Módulos	HP Máximo
Atlas Copco	SF+	1-4	30 HP
Ingersoll Rand	Sierra	2-8	60 HP
Kaeser	Dental/Lab	1-4	20 HP
BOGE	EO	1-6	45 HP
Anest Iwata	SLP	1-4	30 HP

Modos de Operación

Secuencial (Cascade)

Los módulos arrancan uno a uno según la demanda:

Demanda:     0%   20%   40%   60%   80%  100%
            ─────────────────────────────────
Módulo 1:   OFF   ON    ON    ON    ON    ON
Módulo 2:   OFF  OFF    ON    ON    ON    ON
Módulo 3:   OFF  OFF   OFF    ON    ON    ON
Módulo 4:   OFF  OFF   OFF   OFF    ON    ON
Módulo 5:   OFF  OFF   OFF   OFF   OFF    ON

Ventajas:

• Simple de implementar
• Bajo costo de control
• Eficiente a cargas parciales

Rotación de Liderazgo

El módulo "líder" cambia periódicamente para igualar desgaste:

Semana 1: S1 → S2 → S3 → S4 → S5
Semana 2: S2 → S3 → S4 → S5 → S1
Semana 3: S3 → S4 → S5 → S1 → S2
...

Beneficio: Vida útil uniforme en todos los módulos.

Ecualización por Horas

El controlador arranca el módulo con menos horas de operación:

Módulo	Horas	Prioridad
S3	4,521	1 (arranca primero)
S1	4,890	2
S5	5,012	3
S2	5,234	4
S4	5,456	5 (arranca último)

Controladores Maestros

Funciones Básicas

Función	Descripción
Secuenciación	Orden de arranque/paro
Monitoreo	Presión, temperatura, estado
Alarmas	Fallas, mantenimiento
Rotación	Cambio de líder

Funciones Avanzadas

Función	Descripción
Optimización energética	Selección del punto óptimo
Predicción de demanda	Anticipa cambios
Comunicación remota	Modbus, Ethernet, IoT
Historial	Registro de eventos y datos
Mantenimiento predictivo	Tendencias y alertas

Ventajas del Sistema Multi-Unidad

Redundancia

Sistema de 4 módulos:
                                    Capacidad
Normal:     [ON] [ON] [ON] [ON]     100%
1 falla:    [ON] [ON] [ON] [XX]      75%
2 fallan:   [ON] [ON] [XX] [XX]      50%

Nunca hay paro total mientras funcione al menos un módulo.

Eficiencia a Carga Parcial

Carga	1 Compresor Grande	4 Módulos
100%	Óptimo	Óptimo
75%	Modulando (menos eficiente)	3 módulos ON (óptimo)
50%	Carga/descarga	2 módulos ON (óptimo)
25%	Muy ineficiente	1 módulo ON (óptimo)

Mantenimiento Sin Paro

Mantenimiento rotativo:

Día 1: [MANT] [ON]  [ON]  [ON]   Capacidad: 75%
Día 2: [ON]  [MANT] [ON]  [ON]   Capacidad: 75%
Día 3: [ON]  [ON]  [MANT] [ON]   Capacidad: 75%
Día 4: [ON]  [ON]  [ON]  [MANT]  Capacidad: 75%

Escalabilidad

Año 1: [S1] [S2] [  ] [  ]   Demanda: 50%
Año 2: [S1] [S2] [S3] [  ]   Demanda: 75%
Año 3: [S1] [S2] [S3] [S4]   Demanda: 100%

Agregar módulos según crece la demanda.

Instalación

Configuración Típica

        Admisión (cada módulo)
              │
    ┌─────────┼─────────┐
    │         │         │
    ▼         ▼         ▼
┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐
│Filtro│ │Filtro│ │Filtro│
└──┬───┘ └──┬───┘ └──┬───┘
   │        │        │
┌──┴───┐ ┌──┴───┐ ┌──┴───┐
│Scroll│ │Scroll│ │Scroll│
│  1   │ │  2   │ │  3   │
└──┬───┘ └──┬───┘ └──┬───┘
   │        │        │
   └────────┼────────┘
            │
   ┌────────┴────────┐
   │   Check valves  │
   └────────┬────────┘
            │
   ┌────────┴────────┐
   │Colector/Manifold│
   └────────┬────────┘
            │
            ▼
       Al secador

Válvulas Check

Críticas para evitar retroflujo cuando un módulo está apagado:

Tipo	Característica
Check de disco	Económica, uso general
Check de resorte	Cierre más rápido
Check sin retorno	Mínima pérdida de presión

Espacio y Ventilación

Módulos	Espacio Mínimo	Ventilación
2	3 × 2 m	200 CFM
4	4 × 3 m	400 CFM
6	5 × 4 m	600 CFM
8	6 × 5 m	800 CFM

Comparación Económica

Ejemplo: 40 HP Requeridos

Factor	1 × 40 HP Tornillo	4 × 10 HP Scroll
Costo inicial	$25,000	$28,000
Redundancia	Ninguna	75%
Eficiencia 50% carga	70%	85%
Ruido	72 dB	62 dB
Mantenimiento/año	$3,000	$2,000
Flexibilidad	Baja	Alta

Costo Total 10 Años

Factor	Tornillo	Multi-Scroll
Equipo	$25,000	$28,000
Energía*	$120,000	$105,000
Mantenimiento	$30,000	$20,000
Tiempo muerto**	$10,000	$2,000
Total	$185,000	$155,000

*Asumiendo operación variable típica **Costo estimado de paros no programados