Введение
В сфере переработки пищевых продуктов промышленные льдогенераторы используются в супермаркетах, ресторанах и отелях, при обработке мяса и аквакультуры, при убое птицы и т. д. для обеспечения качества и целостности продуктов. Сохранение скоропортящихся товаров зависит от промышленных устройств, которые обеспечивают лед в соответствии с различными температурными нормами, характерными для данного сектора. При покупке промышленного льдогенератора покупателям необходимо сделать основной выбор между системами охлаждения с воздушным и водяным охлаждением в качестве основного источника выбора.
Целью данной статьи является обеспечение понимания промышленных систем льдогенераторов путем предоставления подробного сравнения технологий с воздушным охлаждением и технологий с водяным охлаждением с точки зрения энергоэффективности и экологической ответственности, а также потребностей в обслуживании и возможностей эксплуатации для различных коммерческих приложений. Проводя анализ этих характеристик, предприятия получают возможность принимать более обоснованные решения.

Понимание систем охлаждения льдогенераторов
Льдогенераторы отводят технологическое тепло, выполняя две различные операции по отводу тепла.
Льдогенераторы с воздушным охлаждением
Окружающий воздух выступает в качестве источника охлаждения для льдогенераторов с воздушным охлаждением, охлаждая змеевики конденсатора во время поглощения хладагентом тепла, необходимого для производства льда. Тепло уходит в окружающую среду через вентиляторы, которые перемещают воздух по змеевикам конденсатора. Работа этих машин следует тому же принципу, что и кондиционеров, используя для поддержания охлаждения воздух, а не воду. Методы установки оборудования для этих машин проще и экономичнее, поскольку им не нужны запасы воды или градирни. При высоких температурах окружающей среды охлаждающая способность высокоэффективных систем снижается из-за более теплых условий воздуха. Системы с воздушным охлаждением работают эффективно, если используются в регионах с достаточной вентиляцией и средней температурой окружающей среды (Koeller & Hoffman, 2008).


Льдогенераторы с водяным охлаждением
Работа льдогенератора с водяным охлаждением зависит от воды, которая отбирает тепло у хладагента, проходящего через змеевики конденсатора. Вода отводит вырабатываемое тепло от льдогенератора, используя градирни или теплообменные устройства. Работа в более жарком климате становится более эффективной за счет использования воды, поскольку теплоемкость воды превышает теплоемкость воздуха. Система с водяным охлаждением работает с неизменной охлаждающей способностью во всех температурных диапазонах, поэтому идеально подходит для зон интенсивного использования. Эксплуатационные расходы для систем с водяным охлаждением становятся выше, поскольку им требуется постоянная подача воды. Машины с водяным охлаждением создают экологические проблемы с доступностью воды из-за повышенного уровня потребления воды, что снижает их применимость в засушливых районах (Energy, 2021)


Эффективность и производительность
Уровень производительности льдогенераторов зависит от их конструкции и окружающих условий эксплуатации (EasyIce, 2024).
· Вентиляторы в льдогенераторах с воздушным охлаждением передают тепловую энергию из конденсаторных змеевиков в окружающий воздух. Эксплуатационные характеристики этих устройств напрямую зависят от температуры наружного воздуха, поскольку более жаркие условия окружающей среды снижают охлаждающую способность, тем самым увеличивая потребление энергии. Разработка сертифицированных ENERGY STAR льдогенераторов с воздушным охлаждением делает эти устройства на 20% более экономичными в плане потребления воды и на 10% более эффективными, чем базовые модели. Энергоэффективный вариант льдогенераторов обеспечивает экономию до 75 долларов США и 700 кВт·ч в год, что несет в себе потенциал экономии в течение жизни в размере 660 долларов США.
· Водяные льдогенераторы используют воду в качестве теплопоглощающей среды для конденсаторных змеевиков, которая затем выпускается через градирни или теплообменники. Такие машины поддерживают стабильную работу на выходе при любых погодных условиях благодаря своей изоляции от изменений температуры окружающей среды. Организации, эксплуатирующие градирни в течение всего года, должны выбирать эти машины, поскольку им необходим постоянный доступ к воде, но при этом они поставляют воду непосредственно в конденсаторные змеевики для оптимальной производительности. Устройствам необходимо надлежащее техническое обслуживание, поскольку накопление накипи снизит их производительность.
Воздействие на окружающую среду
Воздействие льдогенераторов на окружающую среду зависит от их системы охлаждения, поскольку
· Эффективность использования воды занимает высокое место среди характеристик машин с воздушным охлаждением, поскольку им требуется гораздо меньше воды при производстве льдогенераторов по сравнению с другими моделями. Потребление воды сертифицированными ENERGY STAR льдогенераторами с воздушным охлаждением достигает от 15 до 25 галлонов для производства 100 фунтов льда в зависимости от различных факторов (LADWP, 2024)
· Несмотря на работу с использованием меньшей мощности, машины с водяным охлаждением требуют большего количества воды, что приводит к проблемам с окружающей средой. Градирни для управления водными ресурсами служат важным оборудованием для предотвращения значительных потерь воды при работе этих машин (practicegreenhealth, 2013).
Техническое обслуживание и долговечность
Эти две системы имеют разные потребности в техническом обслуживании, которые следует учитывать:
· Машины с воздушным охлаждением требуют постоянной очистки воздушного фильтра и конденсаторного змеевика для работы с максимальной эффективностью. Кондиционеры, расположенные в шлифовальных или масляных средах, нуждаются в регулярном обслуживании из-за условий их установки (LADWP, 2024).
· Требования к техническому обслуживанию для машин с водяным охлаждением включают постоянные проверки качества воды для предотвращения образования накипи и коррозии, которые могут повредить систему. Машине нужны соответствующие методы фильтрации воды, а также решения по очистке, чтобы поддерживать ее эксплуатационные возможности и достигать максимального срока службы (Energy, 2021).
Соображения стоимости
В отличие друг от друга начальные цены и текущие расходы в этих двух системах действуют по-разному (Ironmountain, 2024):
· В целом, льдогенераторы с воздушным охлаждением оказываются более доступными, чем их аналоги с водяным охлаждением, во всех аспектах их экономической эффективности. Воздушные охлаждающие устройства имеют более низкие первоначальные затраты и расходы на установку, а также минимальные эксплуатационные расходы. Вы можете найти воздушные устройства, которые стоят дешевле по сравнению с другими продуктами на рынке. Ледогенератор может работать в разных местах, что делает его предпочтительным выбором. Приобретение устройства с рейтингом Energy Star помогает минимизировать эксплуатационные расходы, однако правильное размещение льдогенератора имеет важное значение для достижения максимальной экономии энергии.
· Установка льдогенераторов с водяным охлаждением требует дополнительного оборудования для их функционирования, что приводит к более высоким расходам на покупку. В некоторых географических зонах запрещено использование льдогенераторов с водяным охлаждением, что приводит к снижению интереса производителей. Чрезмерное потребление воды во время работы превращает системы охлаждения на основе воды в более дорогостоящий выбор по сравнению со стандартными зонами эксплуатации.
Вопросы регулирования и устойчивого развития
Выбор льдогенератора определяется как нормативными актами, так и целями устойчивого развития (docs.lib.purdue.edu) (aceee.org (practicegreenhealth.org).
· Внедрение машин с воздушным охлаждением оказывается выгодным, поскольку регионы отдают предпочтение этим системам, которые сокращают потребление воды для программ по экономии воды. Внедренные программы сертификации ENERGY STAR® и другие предпочитают выбирать оборудование с воздушным охлаждением из-за его превосходного статуса энергоэффективности (Fisher, Cowen, Karas, & Spoor, 2012).
· В областях, где приоритет отдается сохранению воды, установлены строгие правила против использования машин с водяным охлаждением, и для установки может потребоваться разрешение от властей. Перед началом установки необходимо ознакомиться с местными рекомендациями и оценкой воздействия на окружающую среду.
Заключение
Выбор между промышленными льдогенераторами с воздушным и водяным охлаждением зависит от трех ключевых элементов: условий окружающей среды, водных ресурсов и времени, необходимого для обслуживания. Пользователи могут обслуживать машины с воздушным охлаждением без особых трудностей, плюс они помогают экономить воду, в то время как машины с водяным охлаждением обеспечивают экономию затрат на электроэнергию в соответствующих климатических зонах. Организациям необходимо оценить свои эксплуатационные требования и местные обстоятельства, чтобы выбрать наилучшее доступное и производительное решение. Доверьтесь ICESTA, ведущему поставщику промышленных льдогенераторов , чтобы предоставить индивидуальные решения для льда, которые решат как ваши эксплуатационные, так и экологические проблемы.
Ссылки
EasyIce. (2024). Разница между льдогенераторами с воздушным и водяным охлаждением. Получено с www.easyice.com: https://www.easyice.com/difference-between-air-cooled-and-water-cooled-ice-machines/
Энергия. (2021). Приобретение энергоэффективных льдогенераторов с водяным охлаждением. Получено с www.energy.gov: https://www.energy.gov/femp/purchasing-energy-effective-water-cooled-ice-machines
Фишер, Д., Коуэн, Д., Карас, А. и Спур, К. (2012). Коммерческие льдогенераторы: потенциал энергоэффективности и реагирования на спрос. Труды летнего исследования ACEEE 2012 года по энергоэффективности в зданиях.
Ironmountain. (2024). Льдогенератор с воздушным или водяным охлаждением: какой подойдет для вашего бизнеса? Взято с ironmountainrefrigeration.com: https://ironmountainrefrigeration.com/2024/12/18/air-cooled-vs-water-cooled-ice-machine/
Koeller, J., & Hoffman, H. (2008). Оценка потенциальных лучших методов управления — коммерческие льдогенераторы. Получено с calwep.org: https://calwep.org/wp-content/uploads/2021/03/Commercial-Ice-Makers-PBMP-2008.pdf
LADWP. (2024). Экономьте воду с помощью льдогенераторов с воздушным охлаждением. Взято с www.ladwp.com: https://www.ladwp.com/publications/newsletters/articles/save-water-air-cooled-ice-machines
practicegreenhealth. (2013). Предлагаемые экологические соображения для льдогенераторов и водоохладителей. Получено с practicegreenhealth.org/: https://practicegreenhealth.org/sites/default/files/2019-03/suggested_environmental_considerations_for_ice_machines_and_water_coolersv4.pdf