전통적인 김 건조용 열풍 건조 장비는 석탄, 디젤, 전기 등 에너지를 직접 사용하여 에너지 소비가 매우 높습니다. 기계적 제습 기반의 증기 압축식 히트펌프 건조 시스템은 효율적이고 에너지 절약적이며 많은 건조 공정에 성공적으로 적용되었으나, 단순 폐회로 형태는 김 건조에 필요한 대풍량 요구에 적합하지 않습니다. 본 논문에서는 습냉 이중효과 회수형 고효율 히트펌프 시스템을 제안하며, 혼합 공기를 도입하여 배기 중 수증기 습효 잠열을 회수하고, 과냉기를 도입하여 증발기를 통해 회수풍을 냉각 및 제습하여 발생하는 냉효 실열을 활용합니다. 이 원리를 기반으로 시뮬레이션 기반 실현 가능 영역 설계를 수행하고, 시제품 제작, 모델 검증 및 성능 분석을 완료하였습니다. 결과는 회수풍 온도/상대습도 46 ℃/40%의 대표적인 건조 조건에서 본 시스템의 단위 에너지 소비량 대비 제습량(SMER)이 2.61 kg/kWh에 달하며, 최적 혼합비 0.77, 최적 과냉도 25 ℃에서 나타났습니다. 회수풍 온도 46 ℃±3 ℃ 및 상대습도 40%±10% 범위 내 변동 시에도 SMER가 1.88 kg/kWh 이상으로 유지됨을 확인하였습니다.

건조; 히트펌프; 에너지 절약; 습냉 이중효과; 열 회수