آلات صنع الثلج الصناعية المبردة بالهواء مقابل آلات صنع الثلج المبردة بالماء: أيهما أفضل؟

مقدمة

في مجال تصنيع الأغذية، تُستخدم آلات صنع الثلج الصناعية في محلات السوبر ماركت والمطاعم والفنادق، وفي تجهيز الأحياء المائية واللحوم، وذبح الدواجن، وغيرها، لضمان جودة المنتجات وسلامتها. ويعتمد حفظ السلع القابلة للتلف على أجهزة صناعية تُنتج الثلج وفقًا لمعايير درجات حرارة مُختلفة خاصة بهذا القطاع. عند شراء آلة صنع ثلج صناعية، يُطلب من المشترين الاختيار بين أنظمة التبريد بالهواء أو الماء كمصدر رئيسي.
تهدف هذه المقالة إلى فهم أنظمة آلات صنع الثلج الصناعية من خلال مقارنة مفصلة بين تقنية التبريد الهوائي وتقنية التبريد المائي من حيث كفاءة الطاقة والمسؤولية البيئية، بالإضافة إلى احتياجات الصيانة وإمكانيات التشغيل لمختلف التطبيقات التجارية. ومن خلال تحليل هذه الخصائص، تتمكن الشركات من اتخاذ قرارات أكثر استنارة.

فهم أنظمة تبريد آلات صنع الثلج

تعمل آلات صنع الثلج على إزالة حرارة العملية من خلال إجراء عمليتين مختلفتين لإزالة الحرارة.

آلات صنع الثلج المبردة بالهواء

يعمل الهواء المحيط كمصدر تبريد لآلات صنع الثلج المبردة بالهواء، وذلك لتبريد ملفات المكثف أثناء امتصاص مادة التبريد للحرارة الناتجة عن عملية صنع الثلج. تنتقل الحرارة إلى البيئة المحيطة عبر مراوح تُحرك الهواء فوق ملفات المكثف. يتبع تشغيل هذه الآلات نفس مبدأ مكيفات الهواء، حيث تستخدم الهواء للحفاظ على التبريد بدلاً من الماء. تُعد تقنيات تركيب المعدات أبسط وأكثر فعالية من حيث التكلفة لهذه الآلات، إذ لا تحتاج إلى إمدادات من الماء أو أبراج تبريد. في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة، تنخفض قدرة التبريد للأنظمة عالية الكفاءة بسبب ارتفاع درجة حرارة الهواء. تعمل الأنظمة المبردة بالهواء بكفاءة عند استخدامها في مناطق ذات تهوية جيدة ودرجات حرارة متوسطة (كولر وهوفمان، 2008).

آلات صنع الثلج المبردة بالماء

يعتمد تشغيل آلة صنع الثلج المبردة بالماء على الماء لسحب الحرارة من مادة التبريد التي تتحرك عبر ملفات المكثف. ينقل الماء الحرارة المتولدة بعيدًا عن آلة صنع الثلج باستخدام أبراج التبريد أو أجهزة التبادل الحراري. يصبح التشغيل في المناخات الحارة أكثر كفاءةً من خلال استخدام الماء، حيث تتجاوز السعة الحرارية للماء سعة الهواء. يعمل نظام التبريد بالماء بقدرة تبريد ثابتة في جميع نطاقات درجات الحرارة، مما يجعله مثاليًا لمناطق الاستخدام المكثف. ترتفع تكاليف تشغيل أنظمة التبريد بالماء نظرًا لحاجتها إلى إمدادات مياه ثابتة. تُشكل الآلات المبردة بالماء تحديات بيئية فيما يتعلق بتوفر المياه نظرًا لارتفاع مستويات استهلاكها للمياه، مما يقلل من إمكانية استخدامها في المناطق الجافة (الطاقة، 2021).

الكفاءة والأداء

يعتمد مستوى أداء آلات صنع الثلج على بنيتها وظروف التشغيل المحيطة بها (EasyIce، 2024).

تنقل مراوح آلات صنع الثلج المبردة بالهواء الطاقة الحرارية من ملفات المكثف إلى الهواء المحيط. يرتبط أداء تشغيل هذه الأجهزة ارتباطًا مباشرًا بدرجة حرارة الهواء الخارجي، لأن ارتفاع درجة حرارة البيئة يقلل من قدرة التبريد، مما يزيد من استهلاك الطاقة. إن تطوير آلات صنع الثلج المبردة بالهواء الحاصلة على شهادة ENERGY STAR يجعل هذه الوحدات أفضل في استهلاك المياه بنسبة 20% وأكثر كفاءة بنسبة 10% من الطرازات التقليدية. يوفر الطراز الموفر للطاقة من آلات صنع الثلج وفورات تصل إلى 75 دولارًا أمريكيًا و700 كيلوواط/ساعة سنويًا، مما يعني إمكانية توفير 660 دولارًا أمريكيًا مدى الحياة.

تستخدم آلات صنع الثلج المبردة بالماء الماء كوسط لامتصاص الحرارة في ملفات المكثف، ثم يُطلق الماء عبر أبراج التبريد أو المبادلات الحرارية. تحافظ هذه الآلات على إنتاجية ثابتة في جميع الظروف الجوية بفضل عزلها عن التغيرات في درجات الحرارة المحيطة. ينبغي على المؤسسات التي تُشغّل أبراج التبريد على مدار العام اختيار هذه الآلات، لأنها تحتاج إلى وصول مستمر للماء، مع توصيلها مباشرةً إلى ملفات المكثف لتحقيق الأداء الأمثل. تحتاج هذه الأجهزة إلى صيانة دورية لأن تراكم الترسبات يُقلل من قدرتها على الأداء.

التأثير البيئي

تعتمد البصمة البيئية لآلات صنع الثلج على نظام التبريد الخاص بها لأن

تتميز آلات صنع الثلج المبردة بالهواء بكفاءة عالية في استهلاك المياه، إذ تحتاج إلى كمية مياه أقل بكثير عند إنتاج وحدات الثلج مقارنةً بالطرازات الأخرى. يتراوح استهلاك المياه في آلات صنع الثلج المبردة بالهواء، الحاصلة على شهادة ENERGY STAR، بين 15 و25 جالونًا لإنتاج 100 رطل من الثلج، وذلك وفقًا لعوامل مختلفة (LADWP، 2024).

على الرغم من استهلاكها طاقة أقل، تتطلب الآلات المبردة بالماء كميات أكبر من المياه، مما يُثير مخاوف بيئية. تُعدّ أبراج التبريد لإدارة المياه معدات أساسية لمنع فقدان كميات كبيرة من المياه عند تشغيل هذه الآلات (practicegreenhealth، ٢٠١٣).

الصيانة والمتانة

يحتاج النظامان إلى صيانة منفصلة والتي يجب أخذها في الاعتبار:

تتطلب الآلات المبردة بالهواء تنظيفًا مستمرًا لفلتر الهواء وملف المكثف لضمان أقصى كفاءة. تحتاج وحدات تكييف الهواء الموجودة في بيئات الطحن أو الزيت إلى صيانة دورية نظرًا لظروف تركيبها (LADWP، 2024).

تتضمن متطلبات صيانة الآلات المبردة بالماء فحوصات مستمرة لجودة المياه لمنع تراكم الترسبات والتآكل الذي قد يُتلف النظام. تحتاج الآلة إلى طرق ترشيح مياه مناسبة، بالإضافة إلى حلول معالجة، للحفاظ على قدرتها التشغيلية وبلوغ أقصى عمر افتراضي لها (الطاقة، ٢٠٢١).

اعتبارات التكلفة

على عكس بعضها البعض، تعمل الأسعار الأولية إلى جانب نفقات التشغيل بشكل مختلف في هذين النظامين (Ironmountain، 2024):

بشكل عام ، تُعدّ آلات صنع الثلج المبردة بالهواء أكثر فعالية من حيث التكلفة من نظيراتها المبردة بالماء من حيث جميع جوانب فعاليتها. تتميز وحدات التبريد الهوائية بتكاليف أولية وتكاليف تركيب أقل، بالإضافة إلى تكاليف تشغيل منخفضة. يمكنك العثور على وحدات هوائية بتكلفة أقل مقارنةً بالمنتجات الأخرى المتوفرة في السوق. يمكن تشغيل آلة صنع الثلج في مواقع مختلفة، مما يجعلها الخيار الأمثل. يساعد شراء وحدة حاصلة على تصنيف Energy Star على تقليل تكاليف التشغيل، إلا أن وضع آلة الثلج في المكان المناسب أمر بالغ الأهمية لتحقيق أقصى قدر من توفير الطاقة.

يتطلب تركيب آلات صنع الثلج المبردة بالماء معدات إضافية لتشغيلها، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الشراء. تُحظر بعض المناطق الجغرافية استخدام آلات صنع الثلج المبردة بالماء، مما يُقلل من اهتمام المُصنّعين بها. كما أن الاستهلاك المفرط للمياه أثناء التشغيل يُحوّل أنظمة التبريد القائمة على الماء إلى خيارات أكثر تكلفةً مقارنةً بمناطق التشغيل التقليدية.

الاعتبارات التنظيمية والاستدامة

يتم توجيه اختيار آلة صنع الثلج من خلال اللوائح وأهداف الاستدامة (docs.lib.purdue.edu) (aceee.org (practicegreenhealth.org).

يُثبت استخدام الآلات المُبرّدة بالهواء فائدته، إذ تُفضّل المناطق هذه الأنظمة التي تُقلّل من استخدام المياه في برامج ترشيد استهلاكها. يُفضّل برنامج ENERGY STAR® المُطبّق وغيره من برامج الاعتماد اختيار الآلات المُبرّدة بالهواء نظرًا لكفاءتها العالية في استهلاك الطاقة (فيشر، كاون، كاراس، وسبور، ٢٠١٢).

في المناطق التي تُولي أهميةً للحفاظ على المياه، وضعت قواعد صارمة تمنع استخدام الأجهزة المُبرّدة بالماء، وقد يتطلب تركيبها الحصول على إذن من الجهات المختصة. يجب مراجعة الإرشادات المحلية وتقييم الأثر البيئي قبل البدء بالتركيب.

خاتمة

يعتمد الاختيار بين آلات صنع الثلج الصناعية المبردة بالهواء والمبردة بالماء على ثلاثة عوامل رئيسية، وهي الظروف البيئية وموارد المياه والوقت اللازم للصيانة. يمكن للمستخدمين صيانة الآلات المبردة بالهواء بسهولة، كما أنها تساعد على توفير المياه، بينما توفر الآلات المبردة بالماء تكاليف الطاقة في المناطق المناخية المناسبة. تحتاج المؤسسات إلى تقييم متطلباتها التشغيلية والظروف المحلية لاختيار أفضل حل اقتصادي وعالي الأداء. ضع ثقتك في ICESTA، أحد أبرز موردي آلات صنع الثلج الصناعية ، لتقديم حلول ثلج مخصصة تلبي احتياجاتك التشغيلية والبيئية.

مراجع

إيزي آيس (٢٠٢٤). الفرق بين آلات صنع الثلج المبردة بالهواء والمبردة بالماء. مأخوذ من www.easyice.com: https://www.easyice.com/difference-between-air-cooled-and-water-cooled-ice-machines/

الطاقة. (2021). شراء آلات صنع الثلج المبردة بالماء والموفرة للطاقة. مأخوذ من www.energy.gov: https://www.energy.gov/femp/purchasing-energy-efficient-water-cooled-ice-machines

فيشر، د.، كاون، د.، كاراس، أ.، وسبور، س. (2012). آلات صنع الثلج التجارية: إمكانات كفاءة الطاقة والاستجابة للطلب. وقائع دراسة ACEEE الصيفية لعام 2012 حول كفاءة الطاقة في المباني.

آيرون ماونتن (2024). آلة صنع الثلج المبردة بالهواء مقابل آلة صنع الثلج المبردة بالماء: أيهما الأنسب لعملك؟ مأخوذ من موقع ironmountainrefrigeration.com: https://ironmountainrefrigeration.com/2024/12/18/air-cooled-vs-water-cooled-ice-machine/

كولر، ج. وهوفمان، هـ. (2008). تقييم أفضل ممارسات الإدارة المحتملة - آلات صنع الثلج التجارية. مأخوذ من موقع calwep.org: https://calwep.org/wp-content/uploads/2021/03/Commercial-Ice-Makers-PBMP-2008.pdf

LADWP. (2024). توفير المياه باستخدام آلات الثلج المبردة بالهواء. مأخوذ من www.ladwp.com: https://www.ladwp.com/publications/newsletters/articles/save-water-air-cooled-ice-machines

practicegreenhealth. (2013). اعتبارات بيئية مقترحة لآلات صنع الثلج ومبردات المياه. مأخوذ من موقع practicegreenhealth.org: https://practicegreenhealth.org/sites/default/files/2019-03/suggested_environmental_considerations_for_ice_machines_and_water_coolersv4.pdf

• سنة التأسيس
  --
• نوع العمل
  --
• البلد / المنطقة
  --
• الصناعة الرئيسية
  --
• المنتجات الرئيسية
  --
• الشخص الاعتباري
  --
• عدد الموظفي
  --
• قيمة الإخراج السنوي
  --
• سوق التصدير
  --
• تعاون العملاء
  --