Промышленные льдогенераторы с воздушным или водяным охлаждением: какой лучше?

Введение

В пищевой промышленности промышленные льдогенераторы используются в супермаркетах, ресторанах и отелях, в рыбной и мясной промышленности, на птицефабриках и т.д. для обеспечения качества и целостности продукции. Сохранность скоропортящихся товаров зависит от промышленных устройств, которые обеспечивают подачу льда в соответствии с различными температурными нормами, характерными для данной отрасли. При покупке промышленного льдогенератора покупателям необходимо сделать основной выбор между системами охлаждения с воздушным и водяным охлаждением.

Цель данной статьи — дать представление о системах промышленного льдогенератора, представив подробное сравнение технологий воздушного и водяного охлаждения с точки зрения энергоэффективности и экологической ответственности, а также потребностей в техническом обслуживании и возможностей эксплуатации для различных коммерческих применений. Анализ этих характеристик позволит предприятиям принимать более обоснованные решения.

Понимание систем охлаждения льдогенераторов

Льдогенераторы отводят технологическое тепло, выполняя две отдельные операции по его удалению.

Льдогенераторы с воздушным охлаждением

В льдогенераторах с воздушным охлаждением в качестве источника охлаждения используется окружающий воздух, который охлаждает конденсаторные змеевики во время поглощения хладагентом тепла, выделяемого при производстве льда. Тепло отводится в окружающую среду через вентиляторы, которые перемещают воздух над конденсаторными змеевиками. Принцип работы этих машин аналогичен принципу работы кондиционеров: для поддержания холода используется воздух, а не вода. Методы установки оборудования проще и экономичнее, поскольку для этих машин не требуется водоснабжение или градирни. При высоких температурах окружающей среды холодопроизводительность высокоэффективных систем снижается из-за более теплого воздуха. Системы с воздушным охлаждением эффективно работают в регионах с достаточной вентиляцией и средними температурами (Koeller & Hoffman, 2008).

Льдогенераторы с водяным охлаждением

Работа льдогенератора с водяным охлаждением зависит от воды, которая отводит тепло от хладагента, циркулирующего через конденсаторные змеевики. Вода отводит выделяемое тепло от льдогенератора, используя градирни или теплообменные устройства. В жарком климате использование воды повышает эффективность работы, поскольку теплоемкость воды превышает теплоемкость воздуха. Система водяного охлаждения обеспечивает неизменную охлаждающую способность во всем диапазоне температур, что делает ее идеальной для зон интенсивного использования. Эксплуатационные расходы на системы водяного охлаждения выше, поскольку им требуется постоянное водоснабжение. Машины с водяным охлаждением создают экологические проблемы, связанные с доступностью воды, из-за повышенного уровня водопотребления, 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 от конденсаторных змеевиков в окружающий воздух. Рабочие характеристики этих устройств напрямую зависят от температуры наружного воздуха, поскольку более высокие температуры окружающей среды снижают эффективность охлаждения, тем самым увеличивая потребление электроэнергии. Разработка льдогенераторов с воздушным охлаждением, сертифицированных по стандарту ENERGY STAR, позволяет этим устройствам на 20% эффективнее использовать воду и на 10% экономичнее, чем базовые модели. Энергоэффективный вариант льдогенератора обеспечивает экономию до 75 долларов и 700 кВт⋅ч в год, что в общей сложности составляет потенциальную экономию в размере 660 долларов за весь срок службы.

• В льдогенераторах с водяным охлаждением вода используется в качестве теплопоглощающей среды для конденсаторных змеевиков, а затем отводится через градирни или теплообменники. Такие машины поддерживают стабильную работу при любых погодных условиях благодаря изоляции от перепадов температуры окружающей среды. Организациям, эксплуатирующим градирни круглый год, следует выбирать именно эти машины, поскольку им необходим постоянный доступ к воде, но при этом вода подается непосредственно к конденсаторным змеевикам для оптимальной производительности. Устройства нуждаются в надлежащем техническом обслуживании, поскольку накопление накипи снижает их производительность.

Воздействие на окружающую среду

Воздействие льдогенераторов на окружающую среду зависит от их системы охлаждения, потому что

• Одним из главных преимуществ льдогенераторов с воздушным охлаждением является высокая водоэффективность, поскольку для производства льда им требуется значительно меньше воды по сравнению с другими моделями. Потребление воды сертифицированными по стандарту ENERGY STAR льдогенераторами с воздушным охлаждением составляет от 15 до 25 галлонов на производство 100 фунтов льда в зависимости от различных факторов (LADWP, 2024).

Несмотря на меньшее энергопотребление, машины с водяным охлаждением требуют большего количества воды, что приводит к экологическим проблемам. Градирни для управления водными ресурсами являются важным оборудованием, предотвращающим значительные потери воды при работе таких машин (practicegreenhealth, 2013).

Техническое обслуживание и долговечность

Обе системы имеют разные потребности в техническом обслуживании, которые следует учитывать:

• Для обеспечения максимальной эффективности работы машин с воздушным охлаждением необходима регулярная очистка воздушных фильтров и конденсаторных змеевиков. Кондиционеры, расположенные в условиях шлифовки или воздействия масла, нуждаются в регулярном техническом обслуживании из-за условий их установки (LADWP, 2024).

• Требования к техническому обслуживанию машин с водяным охлаждением включают постоянный контроль качества воды для предотвращения образования накипи и коррозии, которые могут вывести систему из строя. Машина нуждается в соответствующих методах фильтрации воды, а также в растворах для обработки воды, чтобы поддерживать ее работоспособность и обеспечить максимальный срок службы (Energy, 2021).

Соображения стоимости

В отличие друг от друга, первоначальные затраты и текущие расходы в этих двух системах различаются (Ironmountain, 2024):

В целом, льдогенераторы с воздушным охлаждением оказываются более доступными по цене, чем их аналоги с водяным охлаждением, по всем параметрам экономической эффективности. Установки с воздушным охлаждением имеют более низкие первоначальные затраты и расходы на установку, а также минимальные эксплуатационные расходы. Можно найти модели с воздушным охлаждением, которые стоят дешевле по сравнению с другими продуктами на рынке. Льдогенератор может работать в различных 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.

• Для установки льдогенераторов с водяным охлаждением требуется дополнительное оборудование, что приводит к увеличению затрат на приобретение. В некоторых географических регионах использование льдогенераторов с водяным охлаждением запрещено, что снижает интерес производителей к этой технологии. Чрезмерное потребление воды во время работы делает системы водяного охлаждения более дорогостоящим вариантом по сравнению со стандартными регионами.

Нормативно-правовые аспекты и вопросы устойчивого развития

Выбор льдогенератора определяется как нормативными требованиями, так и целями устойчивого развития (docs.lib.purdue.edu) (aceee.org (practicegreenhealth.org).

• Внедрение машин с воздушным охлаждением оказывается выгодным, поскольку регионы отдают предпочтение таким системам, которые сокращают потребление воды в рамках программ водосбережения. Внедренные программы сертификации ENERGY STAR® и другие программы отдают предпочтение оборудованию с воздушным охлаждением из-за его превосходной энергоэффективности (Fisher, Cowen, Karas, & Spoor, 2012).

• В регионах, где приоритет отдается экономии воды, установлены строгие правила, запрещающие использование оборудования с водяным охлаждением, и для его установки может потребоваться разрешение 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 факторов: условий окружающей среды, водных ресурсов и времени, необходимого для технического обслуживания. Автоматы с воздушным охлаждением легко обслуживаются и помогают экономить воду, в то время как машины с водяным охлаждением обеспечивают экономию энергии в соответствующих климатических зонах. Организациям необходимо оценить свои производственные потребности и местные условия, чтобы выбрать наиболее доступное и производительное решение. Доверьтесь ICESTA, ведущему поставщику промышленных льдогенераторов , и мы предложим вам индивидуальные решения, учитывающие как производственные, так и экологические аспекты.

Ссылки

EasyIce. (2024). Разница между льдогенераторами с воздушным и водяным охлаждением. Источник: www.easyice.com: https://www.easyice.com/difference-between-air-cooled-and-water-cooled-ice-machines/

Энергетика. (2021). Закупка энергоэффективных льдогенераторов с водяным охлаждением. Источник: www.energy.gov: https://www.energy.gov/femp/purchasing-energy-efficient-water-cooled-ice-machines

Фишер, Д., Коуэн, Д., Карас, А., и Спур, К. (2012). Коммерческие льдогенераторы: потенциал для повышения энергоэффективности и управления спросом. Материалы летнего исследования ACEEE 2012 по энергоэффективности зданий.

Айронмаунтин. (2024). Льдогенераторы с воздушным или водяным охлаждением: какой подойдет для вашего бизнеса? Источник: ironmountainrefrigeration.com: https://ironmountainrefrigeration.com/2024/12/18/air-cooled-vs-water-cooled-ice-machine/

Кёллер, Дж., и Хоффман, Х. (2008). Оценка потенциальных передовых методов управления — коммерческие льдогенераторы. Получено с сайта 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. Источник: www.ladwp.com: https://www.ladwp.com/publications/newsletters/articles/save-water-air-cooled-ice-machines

practicegreenhealth. (2013). Рекомендации по экологическим аспектам использования льдогенераторов и кулеров для воды. Получено с сайта practicegreenhealth.org/: https://practicegreenhealth.org/sites/default/files/2019-03/suggested_environmental_considerations_for_ice_machines_and_water_coolersv4.pdf