초록
고효율의 열발생장치인 열펌프중, 국내에서 이용중인 압축식 열펌프에 대해 성능시험 및 식품농축분야에 이용코자 실증시험을 하였다. 국내에서 $43^{\circ}C$의 온천수를 $51^{\circ}C$까지 가열하기 위해 설치, 운전중인 냉매압축식열펌프(프레온12, 150HP)의 성적계수는 가열측이 4.03, 냉각측이 3.5로 나타났으며, 압축기 효율(${\alpha}$)은 0.477이었다. 또, 압축식열펌프를 국산화하기 위해 개발된 10HP의 열펌프(프레온22)에서 시수를 $39^{\circ}C$까지 가열하는 경우의 성적계수는 가열측이 3.0, 냉각측이 1.87이었다. 원심식농축기(${\alpha}$-LAVAL, CT1B)에 열펌프를 부착한후 설탕물의 농축실험을 한 결과, 수증기 응축에 소비된 열량이 농축에 필요한 증발잠열보다 15%정도 많이 소비되었고, 총괄열전달계수는 $1196\;Kcal/m^{2}{\cdot}h{\cdot}^{\circ}C$이었다. 또, 열펌프에서 제조되는 $60^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$의 물을 열원으로 하여 마늘추출액을 저온농축(증발온도 : $30{\sim}35^{\circ}C$, 진공도 : $28{\sim}40$Torr)한 결과 농축에 소비된 열량과 수증기 응축열량과의 비는 0.961로 나타나 열펌프의 냉매 응축열과 증발열이 열수지 조절이 용이한 조건이었다. 따라서, 열펌프의 식품농축 분야에의 적용성은 매우 좋은 것으로 나타났다.
The performance and applicability to food concentration of heat pump were investigated. During heating the water of spa from $43^{\circ}C$ to $51^{\circ}C$, COP's of heat pump (R-12, 150 HP) were 4.03 at heating part and 3.5 at cooling part. And, the efficiency of compressor (${\alpha}$) was 0.477 While the city water was heated to $39^{\circ}C$ by heat pump (R-22, 10 HP), its COP's were 3.0 at heating part and 1.87 at cooling part. During concentrations sucrose solution by centrifugal evaporator (ALFA-LAVAL CO, CTIB) with heat pump, heat capacity for condensating water vapor was required greater 15% than the latent heat for concentrating and then the overall heat transfer coefficient was $1196\;Kcal/m^{2}.\;h.\;^{\circ}C$. When low temperature concentration ($30-35^{\circ}C$, 28-40 Torr) of garlic extract was carried out by the water of $60^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$ adjusted by heat pump, the ratio of heat capacity for concentrating vs. that for condensating of water vapor was 0.961.
(Food Research Institute/AFMC)