Macchine per il ghiaccio raffreddate ad aria o ad acqua: quale metodo di raffreddamento si adatta al tuo sito?

Due macchine per il ghiaccio da 500 libbre possono comportarsi come macchine completamente diverse nello stesso sito. Metti un'unità raffreddata ad acqua in un chiosco di un centro commerciale senza scarico a pavimento e trascorrerai la settimana a rincorrere la condensa e le bollette dell'acqua. Metti un'unità raffreddata ad aria in una piccola cucina sul retro in agosto e il compressore funzionerà caldo, rumoroso e a lungo.

La decisione si riduce a una domanda: cosa può dare il tuo edificio al condensatore? Le macchine raffreddate ad aria respingono il calore nella stanza attraverso una ventola e una bobina. Le macchine raffreddate ad acqua lo respingono in un flusso d'acqua che esce attraverso uno scarico o ritorna ad una torre di raffreddamento. Le bollette dell'acqua, il rumore, gli intervalli di manutenzione e i costi di installazione derivano tutti da questa unica differenza.

La versione breve: specificare il raffreddamento ad acqua quando l'acqua costa poco, il drenaggio è permanente e la stanza deve rimanere silenziosa e fresca. Specificare il raffreddamento ad aria quando l'acqua scarseggia o viene misurata, quando l'installazione deve essere semplice e quando lo spazio può assorbire il calore extra e il rumore della ventola. Per la maggior parte dei piccoli negozi, ristoranti e minimarket, si punta ancora al raffreddamento ad aria.

La risposta breve: quando ogni progetto vince

Eliminando il marketing, la scelta si riduce a due vincoli: la disponibilità di acqua e dove può andare a finire il calore rifiutato.

Se stai confrontando due modelli specifici, ignora per un momento il prezzo di acquisto. L'unità adatta all'acqua e alla ventilazione del tuo edificio avrà sempre un costo inferiore rispetto a quello che la contrasta.

Come funzionano effettivamente i due condensatori

Una macchina raffreddata ad aria utilizza una batteria condensante alettata e un ventilatore assiale. L'aria della stanza viene convogliata attraverso le alette, raccoglie il calore raccolto dal circuito di refrigerazione e viene reimmessa nella stanza a circa 10–15 °C sopra la temperatura ambiente. Quanto più pulita è la serpentina e maggiore è lo spazio attorno all'armadio, tanto più bassa sarà la temperatura di condensazione e tanto più breve sarà il tempo di funzionamento del compressore.

Una macchina raffreddata ad acqua sostituisce quella serpentina con uno scambiatore di calore a fascio tubiero o coassiale. L'acqua passa sopra il refrigerante caldo e porta via il calore, mentre una valvola di regolazione dell'acqua limita il flusso in modo che la pressione di condensazione rimanga stabile anche quando la temperatura dell'acqua in ingresso oscilla. I sistemi a passaggio singolo inviano l'acqua direttamente allo scarico; i sistemi di ricircolo lo fanno passare attraverso una torre di raffreddamento e lo riutilizzano.

La conseguenza pratica è semplice. Un condensatore raffreddato ad aria funziona in base al tempo e alla pulizia; un condensatore raffreddato ad acqua funziona in base alla temperatura e alla qualità dell'acqua. Ecco perché il calcare, e non il calore ambientale, è la principale modalità di guasto nelle unità raffreddate ad acqua.

Lo schema mostra un unico telaio condensante con due possibili percorsi di scarico: aria espulsa dal ventilatore del condensatore o acqua trasportata attraverso un tubo di mandata e ritorno.

Consumo di acqua ed energia: i numeri che muovono la bolletta

Le analisi pubblicate sull'impronta idrica delle macchine per il ghiaccio stimano il consumo di una quantità di raffreddamento ad acqua a circa 187-193 litri di acqua del condensatore per ogni 100 libbre di ghiaccio prodotto. Sono quasi due litri d'acqua per ogni chilo di ghiaccio venduto, e niente di tutto questo finisce nel bicchiere.

Una macchina raffreddata ad aria di capacità simile utilizza solo l'acqua che diventa ghiaccio - circa 12 galloni per 100 libbre - più il piccolo spurgo che scende nello scarico durante ogni ciclo di raccolta, quindi in pratica circa 15 galloni.

Il lato energetico corre nella direzione opposta. In una cucina calda, una macchina raffreddata ad acqua mantiene una temperatura di condensazione più bassa e più stabile, quindi consuma meno kilowattora per liberare il ghiaccio e il suo compressore funziona a temperatura più basse. In una stanza climatizzata a circa 21 °C la differenza si riduce in pochi punti percentuali; a 35 °C il diverso si allarga rapidamente, perché un condensatore raffreddato ad aria deve spingere contro aria molto più calda.

La soluzione ovvia, ovvero il ricircolo dell'acqua del condensatore attraverso una torre di raffreddamento, può ridurre il consumo di acqua di oltre il 90%. Aggiunge inoltre una pompa, un trattamento chimico, un controllo dello spurgo e un programma di gestione del rischio Legionella. Per una singola macchina con meno di poche centinaia di sterline al giorno, questi costi di solito annullano il risparmio.

Calore, rumore e posizione della macchina

Ogni kilowattora assorbito dalla macchina finisce sotto forma di calore che deve lasciare l'edificio. Un'unità raffreddata ad aria scarica tutto nella stanza in cui si trova. In una piccola cucina sul retro che si nota subito, e d'estate il condizionatore lo ripaga due volte. mantenere uno spazio libero di 150–300 mm sui lati di aspirazione e di scarico e non riporre mai l'unità in un armadio.

Il rumore segue la stessa logica. Le unità raffreddate ad aria aggiungono il rumore della ventola oltre al rumore del compressore, motivo per cui vengono spesso misurati nell'intervallo 55–65 dB(A). Le unità raffreddate ad acqua sono molto più silenziose perché la ventola scompare. In un negozio con vetrina o nel corridoio di un albergo, questa differenza è solitamente il fattore decisivo.

Lo stesso compromesso si presenta nella refrigerazione commerciale. Una vetrina refrigerata da tavolo silenziosa, ad esempio, è progettata in modo tale che il suo condensatore possa respingere silenziosamente il calore in un'area di vendita senza trasformare il bancone in un punto caldo: esattamente l'equilibrio che una macchina raffreddata ad aria deve raggiungere.

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Costo decennale, non prezzo di acquisto

Le unità raffreddate ad acqua di solito costano di più in anticipo: scambiatore di calore, valvola di regolazione dell'acqua e impianto idraulico. Le unità raffreddate ad aria sono più economiche da acquistare e più veloci da installare. Oltre a ciò, i costi di gestione dipendono quasi interamente dalle tariffe locali di acqua ed elettricità.

Esegui l'aritmetica con i tuoi numeri. Moltiplicare il valore giornaliero dell'acqua del condensatore per la tariffa dell'acqua misurata e della fognatura, quindi confrontarla con l'elettricità risparmiata dalla temperatura di condensazione più bassa. Laddove i costi dell'acqua e delle fognature sono elevati, il raffreddamento e l'acqua raramente si ripaga su una piccola macchina. In un hotel o in un ospedale con acqua a buon mercato, drenaggio permanente e ospiti sensibili al rumore, di solito è così.

Il grafico è un confronto progettuale generale piuttosto che una misurazione di ogni singolo modello: usalo come un elenco di controllo dei compromessi, non come una scheda tecnica.

Dove la stessa decisione si manifesta nella vendita al dettaglio di prodotti alimentari

Le macchine per il ghiaccio sono solo uno dei luoghi in cui è importante la scelta del condensatore. Le vetrine per torte, i congelatori, le vetrine per il sushi e gli armadietti per il mantenimento del calore respingono tutti il ​​calore, e la questione del raffreddamento ad aria o ad acqua ritorna ogni volta che un negozio viene allestito. Un bancone da panetteria che aggiunge un mobiletto aggiunge anche un carico termico costante, e un negozio senza scarico a pavimento non può affatto utilizzare un design raffreddato ad acqua, per quanto efficiente possa sembrare sulla carta.

Questo è l'ambiente per cui Zhejiang Fuerj Electric Science And Technology Co., Ltd. costruisce. Fondata nel 1997, l'azienda produce sia prodotti per il riscaldamento elettrico che prodotti per la refrigerazione come congelatori e vetrine per torte in un sito di 110.000 m² con 85.500 m² di edifici e 650 dipendenti, di cui 85 ingegneri e tecnici. Più di 160 dipendenti sono in possesso di una laurea o superiore e il 35% del gruppo dirigente senior è in possesso di una laurea o superiore con titoli professionali corrispondenti. La produzione annuale raggiunge i 750.000 set e i prodotti sono dotati delle approvazioni GS, CB, RoHS, UL, COC e CCC per i mercati di Europa, Americhe, Asia e Africa.

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Se si sceglie un mobiletto anziché una macchina per il ghiaccio, si applicano le stesse domande su acqua, drenaggio e calore. Questa guida a scegliere la vetrina refrigerata commerciale giusta è un utile punto di partenza prima che venga fissata la disposizione del piano di vendita.

Una lista di controllo pratica prima di specificare

Risolvi questi punti prima di firmare l'ordine d'acquisto:

• Misura la stanza. Se è piccola, chiusa e già calda, una macchina raffreddata ad aria peggiorerà la situazione.
• Conferma l'acqua. È presente una linea di alimentazione e scarico permanente nel raggio di pochi metri e la durezza è inferiore a circa 200 mg/l come carbonato di calcio?
• Controlla la bolletta dell'acqua. Le macchine per il ghiaccio raffreddate ad acqua a passaggio singolo possono utilizzare quasi due litri d'acqua per libbra di ghiaccio.
• Controlla la tariffa. Una temperatura di condensazione più bassa consente di risparmiare denaro solo quando l'elettricità è costosa rispetto all'acqua.
• Pianificare l'autorizzazione. Le unità raffreddate ad aria necessitano di aspirazione e scarico senza ostacoli, in genere 150–300 mm.
• Pensa al rumore. Se la macchina è rivolta ai clienti, vale il premio un design raffreddato ad acqua o raffreddato ad aria a bassa rumorosità.
• Decidi chi lo mantiene. La pulizia della bobina è un lavoro di cinque minuti; la decalcificazione e il trattamento dell'acqua non lo sono.
• Dimensionare lo scarico. La condensa e l'acqua di sbrinamento necessitano comunque di un posto dove andare, anche su un'unità raffreddata ad aria.

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La stessa lista di controllo si riduce ai casi più piccoli. Una vetrina per sushi, ad esempio, utilizza in genere una condensa raffreddata ad aria e un evaporatore frontale in modo che la vetrina rimanga fredda senza una linea di scarico, ma necessita comunque di un flusso d'aria pulito attorno al condensatore e di una superficie piana. Il gamma di congelatori e vetrine commerciali applica questa logica ai formati da banco e da terra.

Domande frequenti