Industrielle Eismaschinen: Luftgekühlt vs. wassergekühlt – welche ist die beste?

Einführung

In der Lebensmittelverarbeitung werden industrielle Eismaschinen in Supermärkten, Restaurants und Hotels, in der Fisch- und Fleischverarbeitung, in Geflügelschlachtereien usw. eingesetzt, um die Qualität und Unversehrtheit der Produkte zu gewährleisten. Die Konservierung verderblicher Waren hängt von industriellen Geräten ab, die Eis gemäß den branchenspezifischen Temperaturvorgaben liefern. Beim Kauf einer industriellen Eismaschine müssen Käufer zunächst zwischen luft- und wassergekühlten Kühlsystemen wählen.

Ziel dieses Artikels ist es, ein Verständnis von industriellen Eismaschinensystemen zu vermitteln, indem luftgekühlte und wassergekühlte Technologien hinsichtlich Energieeffizienz, Umweltverträglichkeit, Wartungsaufwand und Einsatzmöglichkeiten für verschiedene kommerzielle Anwendungen detailliert verglichen werden. Durch die Analyse dieser Merkmale können Unternehmen fundiertere Entscheidungen treffen.

Eismaschinen-Kühlsysteme verstehen

Eismaschinen führen die Prozesswärme durch zwei unterschiedliche Wärmeabfuhrvorgänge ab.

Luftgekühlte Eismaschinen

Die Umgebungsluft dient als Kühlquelle für luftgekühlte Eismaschinen, um die Kondensatorschlangen während der Wärmeaufnahme des Kältemittels bei der Eisproduktion zu kühlen. Die Wärme wird über Ventilatoren, die die Luft über die Kondensatorschlangen leiten, an die Umgebung abgegeben. Diese Maschinen funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie Klimaanlagen, indem sie Luft anstelle von Wasser zur Kühlung nutzen. Die Installation dieser Geräte ist einfacher und kostengünstiger, da sie weder Wasserversorgung noch Kühltürme benötigen. Bei hohen Umgebungstemperaturen sinkt die Kühlleistung hocheffizienter Systeme aufgrund der wärmeren Luft. Luftgekühlte Systeme arbeiten effizient in Regionen mit ausreichender Belüftung und durchschnittlichen Umgebungstemperaturen (Koeller & Hoffman, 2008).

Wassergekühlte Eismaschinen

Die Funktionsweise wassergekühlter Eismaschinen basiert auf der Wärmeabfuhr durch Wasser vom Kältemittel, das durch die Kondensatorschlangen strömt. Das Wasser transportiert die entstehende Wärme mithilfe von Kühltürmen oder Wärmetauschern von der Eismaschine ab. In wärmeren Klimazonen ist der Betrieb durch die Verwendung von Wasser effizienter, da dessen Wärmekapazität die von Luft übersteigt. Das wassergekühlte System arbeitet mit gleichbleibender Kühlleistung über alle Temperaturbereiche hinweg und eignet sich daher ideal für stark frequentierte Bereiche. Die Betriebskosten wassergekühlter Systeme sind höher, da sie eine konstante Wasserversorgung benötigen. Aufgrund ihres erhöhten Wasserverbrauchs stellen wassergekühlte Maschinen eine Herausforderung für die Wasserverfügbarkeit dar, was ihren Einsatz in trockenen Gebieten einschränkt (Energy, 2021).

Effizienz und Leistung

Die Leistungsfähigkeit von Eismaschinen hängt von ihrer Konstruktion und den umgebenden Betriebsbedingungen ab (EasyIce, 2024).

Die Ventilatoren luftgekühlter Eismaschinen geben Wärmeenergie von den Kondensatorspulen an die Umgebungsluft ab. Die Betriebsleistung dieser Geräte hängt direkt von der Außentemperatur ab, da höhere Umgebungstemperaturen die Kühlleistung verringern und somit den Stromverbrauch erhöhen. Dank der Entwicklung von ENERGY STAR -zertifizierten luftgekühlten Eismaschinen verbrauchen diese Geräte 20 % weniger Wasser und sind 10 % effizienter als herkömmliche Modelle. Die energieeffiziente Variante der Eismaschinen ermöglicht jährliche Einsparungen von bis zu 75 US-Dollar und 700 kWh, was einem Einsparpotenzial von bis zu 660 US-Dollar über die gesamte Lebensdauer entspricht.

Wassergekühlte Eismaschinen nutzen Wasser als Wärmespeichermedium für die Kondensatorschlangen, das anschließend über Kühltürme oder Wärmetauscher abgeführt wird. Dank ihrer Isolierung gegenüber Temperaturschwankungen gewährleisten diese Maschinen einen gleichmäßigen Betrieb unter allen Witterungsbedingungen. Unternehmen, die ganzjährig Kühltürme betreiben, sollten diese Maschinen wählen, da sie zwar eine kontinuierliche Wasserversorgung benötigen, das Wasser aber für optimale Leistung direkt an die Kondensatorschlangen leiten. Die Geräte müssen regelmäßig gewartet werden, da Kalkablagerungen ihre Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.

Umweltauswirkungen

Der ökologische Fußabdruck von Eismaschinen hängt von ihrem Kühlsystem ab, weil

Die Wassereffizienz zählt zu den herausragenden Merkmalen luftgekühlter Eismaschinen, da sie im Vergleich zu anderen Modellen deutlich weniger Wasser für die Eisproduktion benötigen. Der Wasserverbrauch von ENERGY STAR-zertifizierten luftgekühlten Eismaschinen liegt je nach verschiedenen Faktoren zwischen 15 und 25 Gallonen (ca. 57 bis 95 Liter) für die Produktion von 100 Pfund (ca. 45 kg) Eis (LADWP, 2024).

Obwohl wassergekühlte Maschinen mit weniger Energie auskommen, benötigen sie mehr Wasser, was zu Umweltproblemen führt. Kühltürme für das Wassermanagement sind daher unerlässlich, um erhebliche Wasserverluste beim Betrieb dieser Maschinen zu verhindern (practicegreenhealth, 2013).

Wartung und Langlebigkeit

Die beiden Systeme haben unterschiedliche Wartungsanforderungen, die berücksichtigt werden sollten:

Luftgekühlte Maschinen benötigen eine regelmäßige Reinigung der Luftfilter und des Kondensatorregisters, um ihre maximale Effizienz zu erreichen. Klimaanlagen in Umgebungen mit Schleifpartikeln oder Ölen müssen aufgrund ihrer Installationsbedingungen regelmäßig gewartet werden (LADWP, 2024).

Die Wartung wassergekühlter Maschinen erfordert regelmäßige Wasserqualitätskontrollen, um Kalkablagerungen und Korrosion zu verhindern, die das System beeinträchtigen könnten. Die Maschine benötigt geeignete Wasserfiltrationsverfahren und -aufbereitungslösungen, um ihre Betriebsfähigkeit zu erhalten und ihre maximale Lebensdauer zu erreichen (Energy, 2021) .

Kostenüberlegungen

Im Gegensatz zueinander verhalten sich die Anschaffungskosten und die laufenden Kosten in diesen beiden Systemen unterschiedlich (Ironmountain, 2024):

Generell sind luftgekühlte Eismaschinen in puncto Wirtschaftlichkeit deutlich günstiger als wassergekühlte Modelle. Luftgekühlte Geräte zeichnen sich durch niedrigere Anschaffungs- und Installationskosten sowie minimale Betriebskosten aus. Im Vergleich zu anderen Produkten auf dem Markt sind luftgekühlte Geräte oft preiswerter. Da sie flexibel an verschiedenen Standorten eingesetzt werden können, sind sie eine beliebte Wahl. Der Kauf eines energieeffizienten Geräts (Energy Star-zertifiziert) trägt zur Minimierung der Betriebskosten bei, wobei die optimale Platzierung der Eismaschine für maximale Energieeinsparungen entscheidend ist.

Die Installation von wassergekühlten Eismaschinen erfordert zusätzliche Ausrüstung, was zu höheren Anschaffungskosten führt. In einigen Regionen sind wassergekühlte Eismaschinen verboten, was das Interesse der Hersteller verringert. Der hohe Wasserverbrauch im Betrieb macht wasserbasierte Kühlsysteme im Vergleich zu Standardbetriebsgebieten zu einer kostspieligeren Option.

Regulatorische und Nachhaltigkeitsaspekte

Die Auswahl einer Eismaschine wird sowohl durch Vorschriften als auch durch Nachhaltigkeitsziele bestimmt (docs.lib.purdue.edu) (aceee.org (practicegreenhealth.org).

Der Einsatz luftgekühlter Maschinen erweist sich als vorteilhaft, da diese Systeme in vielen Regionen aufgrund ihrer geringeren Wassernutzung im Rahmen von Wassersparprogrammen bevorzugt werden. Auch die implementierten ENERGY STAR®- und andere Zertifizierungsprogramme setzen aufgrund der überlegenen Energieeffizienz auf luftgekühlte Geräte (Fisher, Cowen, Karas & Spoor, 2012).

In Regionen, in denen Wassereinsparung Priorität hat, gelten strenge Regeln gegen den Einsatz wassergekühlter Maschinen, und die Installation kann eine Genehmigung der Behörden erfordern. Lokale Richtlinien sowie eine Umweltverträglichkeitsprüfung müssen vor Beginn der Installation geprüft werden.

Abschluss

Die Wahl zwischen luft- und wassergekühlten Industrieeismaschinen hängt von drei Schlüsselfaktoren ab: Umgebungsbedingungen, Wasserressourcen und dem Wartungsaufwand. Luftgekühlte Maschinen sind wartungsarm und tragen zur Wassereinsparung bei, während wassergekühlte Maschinen in geeigneten Klimazonen Energiekosten sparen. Unternehmen müssen ihre betrieblichen Anforderungen und lokalen Gegebenheiten analysieren, um die beste, kostengünstige und leistungsstarke Lösung zu finden. Vertrauen Sie auf ICESTA, einen führenden Anbieter von Industrieeismaschinen , für maßgeschneiderte Eislösungen, die Ihren betrieblichen und ökologischen Anforderungen gerecht werden.

Referenzen

EasyIce. (2024). Der Unterschied zwischen luftgekühlten und wassergekühlten Eismaschinen. Abgerufen von www.easyice.com: https://www.easyice.com/difference-between-air-cooled-and-water-cooled-ice-machines/

Energy. (2021). Beschaffung energieeffizienter wassergekühlter Eismaschinen. Abgerufen von www.energy.gov: https://www.energy.gov/femp/purchasing-energy-efficient-water-cooled-ice-machines

Fisher, D., Cowen, D., Karas, A. & Spoor, C. (2012). Gewerbliche Eismaschinen: Potenzial für Energieeffizienz und Laststeuerung. Tagungsband der ACEEE-Sommerstudie 2012 zur Energieeffizienz in Gebäuden.

Ironmountain. (2024). Luftgekühlte vs. wassergekühlte Eismaschine: Welche ist die richtige für Ihr Unternehmen? Abgerufen von ironmountainrefrigeration.com: https://ironmountainrefrigeration.com/2024/12/18/air-cooled-vs-water-cooled-ice-machine/

Koeller, J., & Hoffman, H. (2008). Bewertung potenzieller Best-Management-Praktiken – Gewerbliche Eismaschinen. Abgerufen von calwep.org: https://calwep.org/wp-content/uploads/2021/03/Commercial-Ice-Makers-PBMP-2008.pdf

LADWP. (2024). Wasser sparen mit luftgekühlten Eismaschinen. Abgerufen von www.ladwp.com: https://www.ladwp.com/publications/newsletters/articles/save-water-air-cooled-ice-machines

practicegreenhealth. (2013). Empfohlene Umweltaspekte für Eismaschinen und Wasserspender. Abgerufen von practicegreenhealth.org/: https://practicegreenhealth.org/sites/default/files/2019-03/suggested_environmental_considerations_for_ice_machines_and_water_coolersv4.pdf