ผลของวัสดุที่ใช้ท ำแผ่นปดหน้ำ...

705

ผลของวัสดุที่ใช้ท ำแผ่นปิดหน้ำตัวเกบ็รังสอีำทิตย์ต่อกำรอบแห้งถ่ำนอดัแท่ง ด้วยเครื่องอบแห้งพลังงำนแสงอำทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟรำเรดไกล

กมลศักดิ์ บุญสม, ธนชิต โชคพัชระโรจน,์ ภำณุพงษ์ ศักด์ิแสงไทย ภมูิใจ สอำดโฉม

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของวัสดุที่ใช้ท าแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ต่อการเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่งในระหว่างการอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล หาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล และวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านอัดแท่งที่ได้จากงานวิจัยนี้ โดยอบแห้งถ่านอัดแท่งจากกะลามะพร้าวซึ่งมีความชื้นเริ่มต้น 36-38 เปอร์เซ็นต์ (มาตรฐานเปียก) ที่อุณหภูมิ 55, 60 และ 65oC จนความชื้นของถ่านอัดแท่งต่ ากว่า 8 เปอร์เซ็นต์ (มาตรฐานเปียก) ผลการทดลองพบว่า ถ่านอัดแท่งอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากกระจกใส โพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสใช้เวลาอบแห้งเท่ากัน และพบว่า ตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงที่สุด รองลงมาคือ ตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากกระจกใส และตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์โพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส ตามล าดับ นอกจากนี้ยังพบว่า ถ่านอัดแท่งที่ได้จากงานวิจัยนี้มีราคาถูกกว่าถ่านอัดแท่งที่จ าหน่ายอยู่ในท้องตลาดประมาณ 6 บาทต่อกิโลกรัมถ่านอัดแท่ง หรือคิดเป็นร้อยละ 37.5 ถ่านอัดแท่งที่ได้จากงานวิจัยนี้มีราคาถูกกว่าถ่านอัดแท่งที่จ าหน่ายอยู่ในท้องตลาดคิดเป็น 37.5 เปอร์เซ็นต์ ค ำส ำคัญ: การอบแห้ง, ถ่านอดัแท่ง, ตัวเก็บรังสีอาทิตย,์ พลังงานแสงอาทติย,์ รังสีอินฟราเรดไกล

บทความวิจัย สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก นักศึกษา สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก อาจารย์ สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก, E-mail: [email protected]

706

Effect of Transparent Cover Material of Solar Collector on Charcoal Briquettes Drying Using Combined Solar Energy and Far-Infrared Radiation Dryer

Kamonsak Boonsom, Tanachit Chokpatchararot, Panupong Saksangthai Poomjai Sa-adchom

Abstract The aim of this research was to study the effect of transparent cover material of solar collector on the changes of moisture content of charcoal briquettes during drying using solar energy combination with far-infrared radiation dryer. The thermal efficiency of the combined solar energy and far-infrared radiation dryer, and the production expenditure of charcoal briquettes obtained this research also were investigated. The coconut shell charcoal briquettes with the initial moisture content of about 36-38% wet basis were dried at 55, 60 and 65oC until the final moisture content was less than 8% wet basis. Based on the experimental results, it was found that dried charcoal briquettes dried using the combination of solar energy and far-Infrared radiation dryer with solar collector of glass sheet, polycarbonate solid sheet, and polycarbonate twin wall sheet had similar drying time. The highest thermal efficiency was the combined solar energy and far-Infrared radiation dryer with solar collector of polycarbonate twin wall sheet, followed by the combined solar energy and far-Infrared radiation dryer with solar collector of glass sheet. The lowest thermal efficiency was the combination of solar energy and far-Infrared radiation dryer with solar collector of polycarbonate solid sheet. Moreover, the production expenditure of charcoal briquettes obtained in this research was about 10 baht per kilogram of charcoal briquettes, while the market price of charcoal briquettes was 16 bath per kilogram of charcoal briquettes. Keywords: Charcoal briquettes, Drying, Far-infrared radiation, Solar energy, Solar collector Research Article , Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Lanna Tak Student in Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Lanna Tak Lecturer, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Lanna Tak,

707

บทน ำ ชีวมวลเป็นสิ่งที่ได้มาจากสิ่งมีชีวิตต่างๆ ซึ่งสามารถผลิตขึ้นทดแทนได้ตลอดเวลา เช่น แกลบ ฟาง ชานอ้อย เหง้ามันส าปะหลัง เศษไม้ยางพารา เศษวัชพืช ซังข้าวโพด กะลามะพร้าว กะลาปาล์ม มูลสัตว์ และขยะต่างๆ เป็นต้น ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมซึ่งมีแหล่งชีวมวลอยู่มาก การน าชีวมวลมาใช้เป็นพลังงานทดแทนในรูปแบบต่างๆ จึงเป็นทางเลือกที่ดใีนการลดการน าเข้าพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลจากต่างประเทศได้ (ในปี พ.ศ. 2557 ประเทศไทยมีการน าเข้าพลังงานมูลค่าทั้งหมด 1,399,311 ล้านบาท โดยมูลค่าการน าเข้าน้ ามันดิบมีสัดส่วนมากที่สุด คิดเป็น 70% ของมูลค่าการน าเข้าพลังงานทั้งหมด (ส านักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลงังาน, 2559)) การน าชีวมวลมาใช้เป็นพลังงานทดแทนนั้นสามารถท าได้ 2 ลักษณะ คือ กระบวนการที่ใช้ความร้อน และกระบวนการชีวภาพ (มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร,์ 2559) โดยกระบวนการที่ใช้ความร้อน ได้แก่ การน าถ่านไม้หรือฟืนมาจุดไฟเพื่อให้เกิดความร้อนส าหรับใชใ้นการหุงต้มอาหารหรือใช้ประโยชน์ในด้านอื่นๆ ทั้งนี้ในปัจจุบัน กระบวนการที่ใช้ความร้อนได้มกีารพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง เช่น การพัฒนาเตาประสิทธิภาพสูง (เตาซูเปอร์อังโล่) การผลิตแก๊สชีวภาพและเอทธิลแอลกอฮอล์เพื่อน าไปใช้เป็นเชื้อเพลงิ และการผลิตเชื้อเพลิงเขียวอัดแท่ง การผลิตเช้ือเพลิงเขียวอัดแท่ง (ถ่านอัดแท่ง) เป็นเทคโนโลยีการผลิตแท่งเชื้อเพลิงจากชีวมวลที่ก าลังไดร้ับความสนใจอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มของเกษตรกร สหกรณ์ วิสาหกิจชุมชน และผู้ประกอบการต่างๆ เพราะใช้เทคโนโลยีการผลิตที่ไม่ซับซ้อน โดยน าวัตถุดิบหรือวัสดุทางการเกษตร ได้แก่ แกลบ ฝาง ชานอ้อย ขี้เลื่อย กะลามะพร้าว กะลาปาล์ม และเศษไม้ต่างๆ เป็นต้น มาผลิตเป็นเชื้อเพลิง กระบวนการผลิตถ่านอัดแท่งเริ่มจากการเผาวัตถุดิบ การบดย่อยถ่านให้เป็นผงถ่าน การผสมผงถ่านกับแป้งมัน การอัดผงถ่านให้เป็นแท่ง และการตากแดดหรืออบแห้ง (นฤภทัร ตัง้มั่นคงวรกูล, 2557) ทั้งนี้ถ่านอัดแท่งที่ได้ต้องมีความชืน้ไม่เกิน 8% โดยน้ าหนัก (ส านักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, 2547) และในขั้นตอนท าแห้งถ่านอัดแท่งนี้ส่วนใหญ่นิยมตากแดดตามธรรมชาติ หากไม่มีแสงแดดหรืออยู่ในช่วงฤดูฝนก็ไม่สามารถผลิตถ่านอัดแท่งได ้ดังนั้นจึงมีการอบแห้งถ่านอัดแท่งด้วยเครื่องอบแห้งแบบลมร้อน (ประสงค์ หน่อแก้ว, 2553; เอกลักษณ์ กิติภัทร์ถาวร และคณะ, 2556) นอกจากนี้ยังมีการน าพลังงานแสงอาทิตย์และรังสีอินฟราเรดไกลมาใช้ในการอบแห้งถ่านอัดแท่ง โดยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานทดแทนประเภทหมุนเวียนที่สะอาด ไม่มีมลพิษ และเป็นพลังงานที่มีศักยภาพสูงในพื้นที่ของประเทศไทย ส่วนรังสีอินฟราเรดไกลก็ก าลังได้รับความนิยมใช้ในการอบแห้ง เนื่องจากรังสีอินฟราเรดไกลให้ความร้อนได้รวดเร็ว กระจายความร้อนได้สม่ าเสมอ ติดตั้งง่าย ประหยัดพลังงาน และลดระยะเวลาในการอบแห้ง (ภูมิใจ สอาดโฉม, 2557) งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการอบแห้งถ่านอัดแท่งดว้ยพลังงานแสงอาทิตย์และรังสีอินฟราเรดไกล ได้แก่ ภูมิใจ สอาดโฉม (2557) ได้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่งในระหว่างการอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ เครื่องอบแห้งรังสีอินฟราเรดไกล และเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสอีินฟราเรดไกล รวมทั้งหาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องอบแห้งแบบต่างๆ โดยอบแห้งถ่านอัดแท่งจากกะลามะพร้าวที่อุณหภูมิ 60oC ผลการทดลองพบว่า วิธีการอบแห้งและต าแหน่งถาดภายในห้องอบแห้งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่ง และยังพบว่า เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนต่ าที่สุด และเครื่องอบแห้งรังสีอินฟราเรดไกลมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงที่สุด และเมื่อไม่นานมานี้ พีรพัฒน์ คงภูผา และคณะ (2559) ได้ศึกษาถึงผลของระดับอุณหภูมิอบแห้งต่อการเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่งจากกะลามะพร้าวในระหว่างการอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล และเครื่องอบแห้งรังสีอินฟราเรดไกลเพียงอย่างเดียว รวมทั้งเพื่อหาปริมาณการใช้ไฟฟ้าและประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องอบแห้ง โดยอบแห้งถ่านอัดแท่งจากกะลามะพร้าวที่อุณหภูมิ 55, 60 และ 65oC ผลการทดลองพบว่า ระดับอุณหภูมิอบแห้งและวิธีการอบแห้งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่ง โดยถ่านอัดแท่งอบแห้งที่อุณหภูมิสูงสามารถลดความชื้นได้เร็วกว่าถ่านอัดแท่งอบแห้งที่อุณหภูมิต่ า ถ่านอัดแท่งอบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดไกลเพียงอย่างเดียวสามารถลดความชื้นได้เร็วกว่าถ่านอัดแท่งอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล และยังพบว่า เครื่องอบแห้งรังสีอินฟราเรดไกลเพียงอย่างเดียวมีปริมาณการใช้ไฟฟ้าและประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงกว่าเครื่อง

708

อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล และประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องอบแห้งมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิอบแห้งสูงขึ้น จากงานวิจัยดังกล่าวข้างต้นพบว่า ยังไม่มีการศึกษาถึงผลของวัสดุที่ใช้ท าแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ เช่น แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากกระจกใส แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตยท์ี่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใส เป็นต้น ที่มีต่อการอบแห้งถ่านอัดแท่งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตยร์่วมกับรงัสีอินฟราเรดไกล

วัตถุประสงค์ของงำนวิจัย 1. เพื่อศึกษาผลของวัสดุที่ใช้ท าแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ต่อการเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่งในระหว่างการอบแหง้ด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทติย์ร่วมกับรงัสีอินฟราเรดไกล 2. เพื่อหาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ของเครื่องอบแห้งถ่านอัดแท่งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล 3. เพื่อหาความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะที่ใช้ในการอบแหง้ถ่านอัดแท่ง 4. เพื่อวิเคราะห์ต้นทุนของแผน่ปิดหน้าตัวเกบ็รังสีอาทิตย์และค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านอัดแท่ง

วิธีกำรทดลอง อุปกรณ์ที่ใช้ในกำรทดลอง เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทติย์ร่วมกับรงัสีอินฟราเรดไกลแสดงดังรูปที่ 1 ประกอบดว้ยตัวเก็บรังสีอาทิตย์แผ่นราบแบบร่องรูปตัววีขนาด 2x1 เมตร (หมายเลข 1) ห้องอบแห้งขนาด 1x1x1.2 เมตร (หมายเลข 2) ผนังห้องอบแห้งและตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากแผ่นสังกะสี ด้านในของผนังห้องอบแห้งและตัวเก็บรังสีอาทิตย์หุ้มด้วยฉนวนกันความร้อนชนิดแผ่นฟอยด์ติดกับโฟมโพลีเอธิลีนหนา 3 มิลลิเมตร ส่วนแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ (หมายเลข 3) ซึ่งมี 3 แบบ คือ แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ทีท่ าจากกระจกใส แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลคีาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลคีาร์บอเนตแบบลูกฟูกใส โดยแต่ละแบบหนา 5 มิลลิเมตร เอียงท ามุม 14 องศากับแนวระดับ (ในงานวิจัยนี้ใช้เครื่องอบแห้ง 3 เครื่อง เพราะมีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ 3 แบบ) โดยกลางห้องอบแห้งมีถาดขนาด 50x50 เซนติเมตร (หมายเลข 4) สามารถวางถ่านอัดแท่งได้ 16 แท่ง (ถ่านอัดแท่งมขีนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.5 เซนติเมตร และความยาว 20 เซนติเมตร) และถาดสามารถหมุนได้เพื่อใหถ้่านอัดแท่งสามารถรับรังสีอินฟราเรดไกลได้อย่างทั่วถึง โดยถาดหมุนด้วยความเร็ว 3.3 รอบต่อนาที ซึ่งถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ายี่ห้อ Hitachi รุ่น CA19-010-50 ขนาด 100 วัตต ์(หมายเลข 5) นอกจากนี้ยังมีหลอดรังสีอินฟราเรดไกลยี่ห้อ Infrapara ขนาด 800 วัตต์ จ านวน 2 หลอด (หมายเลข 6) ติดตั้งไว้ที่ระยะเดียวกับถาดหมุน โดยควบคุมอุณหภูมอิากาศกลางหอ้งอบแหง้ที่ 55, 60 และ 65oC ด้วยเครื่องควบคุมอณุหภมูิแบบ PID ยี่ห้อ Toho รุ่น TTM-004 (หมายเลข 7) มีความถูกต้อง 1oC ต าแหน่งที่ควบคุมอุณหภูมิอากาศอยู่ตรงกลางห้องอบแห้ง และใช้เทอร์โมคัปเปิลชนิด K (หมายเลข 8) เป็นตัววัดอุณหภูมิ ทั้งนี้ด้านบนของห้องอบแห้งติดตั้งพัดลมยี่ห้อ Hatari รุ่น HT-VC10M2(G) ขนาด 10 วัตต ์(หมายเลข 9) เพื่อระบายความชื้นออกจากห้องอบแห้ง และเพื่อควบคุมอัตราการไหลของอากาศ ณ ต าแหน่งทางเข้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ไว้ที่ 0.04 กิโลกรัมต่อวินาที ปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ในการอบแห้งถูกวัดด้วยมิเตอร์ไฟฟ้ายี่ห้อ Dai-ichi (หมายเลข 10) และค่าความเข้มรังสีอาทิตย์วัดด้วยเครือ่งวดัความเข้มรังสีอาทิตย์ยี่ห้อ CEM รุ่น DT-1307 ทั้งนี้ลักษณะเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ แสดงดังรูปที่ 2

709

(ก) รูปด้านหน้าของเครื่องอบแห้ง (ข) รูปด้านข้างของเครื่องอบแห้ง (1) ตัวเก็บรังสอีาทิตย์แผ่นราบแบบร่องรูปตวัวี (2) ห้องอบแห้ง (3) แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ (4) ถาดส าหรับวางผลิตภัณฑ์ (5) มอเตอร์ไฟฟ้า (6) หลอดรังสีอินฟราเรดไกล (7) เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบพีไอดี (8) เทอร์โมคัปเปิล (9) พัดลมไฟฟ้า (10) มิเตอร์ไฟฟ้า

รูปที่ 1 เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล

รูปที่ 2 เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบ

ต่างๆ เมื่อ (1) แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากกระจกใส (2) แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และ (3) แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใส

9

4

6

8

5

7

3

2

1

10

(1) (2) (3)

710

วิธีกำรทดลอง กำรเตรียมถ่ำนอัดแท่ง 1 น ากะลามะพร้าวไปตากแดดให้แห้งเป็นเวลาประมาณ 1 สัปดาห์ 2 เผากะลามะพร้าวโดยใช้เตาเผาถ่าน 200 ลิตร ในปริมาณ 45 กิโลกรัม เป็นเวลา 16 ชั่วโมง 3 บดถ่านกะลามะพร้าวโดยใช้เครื่องบดย่อยวัสดุขนาด 3 แรงมา้ แล้วคัดแยกผงถ่านโดยร่อนผงถ่านผ่านตะแกรงมุ้งลวดขนาด 2x2 มิลลิเมตร 4 ผสมผงถ่านกับแป้งมันและน้ า ในอัตราส่วนผสมของผงถ่าน 5 กิโลกรัม แป้งมัน 250 กรัม และน้ า 5 ลิตร โดยใช้เครื่องผสมวัสดุขนาด 1 แรงมา้ 5 อัดส่วนผสมในข้อ 3.2.1.4 โดยใช้เครื่องอัดถ่านแท่งขนาด 3 แรงม้า โดยถ่านอัดแท่งที่ได้มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกกลวงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์ 4.5 เซนติเมตร มีรูรับอากาศตรงกลางขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 เซนติเมตร แล้วตัดถ่านอดัแท่งที่ได้ให้มีความยาว 20 เซนติเมตร กำรอบแหง้ถ่ำนอัดแท่ง อบแห้งถ่านอัดแท่งโดยใช้เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล โดยใช้แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์จ านวน 3 แบบ คือ แผ่นปดิหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตยท์ี่ท าจากกระจกใส แผ่นปดิหน้าตวัเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตนัเรียบใส และแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตยท์ี่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลกูฟูกใส ที่อุณหภูมิ 55, 60 และ 65oC ที่อัตราการไหลของอากาศ ณ ต าแหน่งทางเข้าตัวเก็บรังสีอาทติย์ไว้ที่ 0.04 กิโลกรัมต่อวินาที ตัง้แต่เวลา 8.00 น. จนถ่านอัดแท่งมีปริมาณความชื้นต่ ากว่า 8 เปอรเ์ซน็ต์ (มาตรฐานเปียก) กำรหำปริมำณควำมชื้นของถำ่นอัดแท่ง การหามวลแห้งของถ่านอัดแท่งท าได้โดยน าถ่านอัดแท่งไปอบในตู้อบไฟฟ้าที่อณุหภูมิ 1073oC เป็นเวลา 72 ชั่วโมง จนมวลคงที่ (ตามมาตรฐาน ASTM D 3173) โดยชั่งมวลของถ่านอัดแท่งก่อนและหลังการอบแห้ง แล้วน าค่ามวลที่ได้ไปค านวณหาความชื้นของถ่านอัดแท่งที่เวลาใดๆ ได้ดังสมการ

100

W

DWM

(1)

โดยที ่M คือความชื้นของถ่านอดัแท่งที่เวลาใดๆ (%wet basis) W คือมวลของถ่านอัดแท่งที่เวลาใดๆ (g) และ D คือมวลแห้งของถ่านอัดแท่ง (g) กำรหำค่ำประสิทธิภำพเชิงควำมร้อนของตัวเก็บรังสีอำทิตย์ของเครื่องอบแห้งด้วยพลังงำนแสงอำทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟรำเรดไกล ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ของเครื่องอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลหาได้จากอัตราส่วนของปริมาณพลังงานที่ได้จากระบบ (Output energy) ต่อปริมาณพลังงานที่เข้าสู่ระบบ (Input energy) ดังสมการ

010

GA

)T(TCm inoutpath

(2)

โดยที่ th คือประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล (%) ma คืออัตราการไหลของอากาศผ่านตัวเก็บรังสีอาทิตย์ (kg/s) Cp คือค่าความร้อนจ าเพาะของอากาศ (ประมาณ 1.005 kJ/(kgK) ที่ 25-40oC (ประเสริฐ เทียนนิมิตร และคณะ, 2554)) t คือระยะเวลาอบแห้งวัสดุ (s) Tout คืออุณหภูมิอากาศทางออกตัวเกบ็รังสีอาทิตย์ (oC) Tin คืออุณหภูมิอากาศทางเข้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ (oC) G คือค่าความเข้มรังสีอาทิตย์เฉลี่ย (kW/m2) และ A คือพื้นทีร่ับแสงของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ (m2)

711

กำรหำควำมสิ้นเปลืองพลังงำนจ ำเพำะ ความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะ คือ อัตราส่วนระหว่างปริมาณพลังงานที่ใช้ในการอบแห้งต่อปริมาณน้ าที่ระเหยออกจากวัสดุอบแห้ง ดังสมการ

w

solarelec

M

EESEC

(3)

เมื่อ )Tt(TCmE inoutpasolar (4)

โดยที่ SEC คือความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะ (kWh/kgwater) Eelec คือปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการอบแห้ง ซึ่งหาได้จากการวัดด้วยมิเตอร์ไฟฟ้า (kWh) Esolar คือปริมาณพลังงานความร้อนจากตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่เข้าสู่เครื่องอบแห้ง (kWh) Mw คือปริมาณน้ าที่ระเหยออกจากวัสดุอบแห้ง (kgwater) ma คืออัตราการไหลของอากาศผ่านตัวเก็บรงัสีอาทิตย์ (kg/s) Cp คือค่าความร้อนจ าเพาะของอากาศ (ประมาณ 1.005 kJ/(kgK) ที่ 25-40oC (ประเสริฐ เทียนนิมิตร และคณะ, 2554)) t คือระยะเวลาอบแห้งวัสดุ (h) Tout คืออุณหภูมิอากาศทางออกตัวเก็บรังสีอาทิตย์ (oC) และ Tin คืออุณหภูมิอากาศทางเข้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ (oC)

ผลกำรทดลองและวิจำรณผ์ล กำรเปลี่ยนแปลงควำมชื้นของถ่ำนอัดแท่งในระหว่ำงกำรอบแห้ง การเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่งในระหว่างการอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่อุณหภมูิ 55, 60 และ 65oC แสดงดงัรูปที่ 3, 4 และ 5 ตามล าดับ ซึง่พบว่า ที่ระดับอณุหภูมอิบแห้งเดียวกัน ถ่านอัดแท่งอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตยร์่วมกับรงัสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปดิหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ สามารถลดความชืน้ได้ใกล้เคียงกัน เนื่องจากที่ระดับอุณหภูมิอบแห้งเดียวกันมีผลท าให้อัตราการระเหยน้ าออกจากถ่านอัดแท่งมีค่าใกล้เคียงกัน ดังนั้นถ่านอดัแท่งอบแห้งดว้ยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตยร์่วมกับรังสอีินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ จึงใช้เวลาอบแห้งที่เท่ากันแสดงดังตารางที่ 1 ตำรำงที่ 1 เวลาที่ใช้ในการอบแห้งของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้า

ตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ

แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย ์เวลาที่ใช้ในการอบแห้ง (h)

อบแห้งที่ 55oC อบแห้งที่ 60oC อบแห้งที่ 65oC แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตยท์ี่ท าจากกระจกใส 9 7 6 แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตยท์ี่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส

9 7 6

แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตยท์ี่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใส

9 7 6

712

รูปที่ 3 การเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่งระหว่างการอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่ 55oC โดยทดลองในวันที่ 12 พฤษภาคม 2559 ตั้งแต่เวลา 8.00-17.00 น.


0

10

20

30

40

0 2 4 6 8 10 12

Mois

ture

cont

ent,

%w.

b.

Drying time, h

Glass sheet, 55°C

Polycarbonate solid sheet, 55°C

Polycarbonate twin wall sheet, 55°C

0

10

20

30

40

0 2 4 6 8 10 12

Mois

ture

cont

ent,

%w.

b.

Drying time, h

Glass sheet, 60°C



713


กำรเปรียบเทียบประสิทธิภำพเชิงควำมร้อนของตัวเก็บรังสีอำทิตย์ การเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ ในแต่ละชั่วโมงระหว่างการอบแห้งถ่านอัดแท่งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่อุณหภูมิ 55 , 60 และ 65oC แสดงดังรูปที่ 6, 7 และ 8 ซึ่งพบว่า ตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงที่สุด รองลงมาคือ ตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากกระจกใส และตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส ตามล าดับ ทั้งนี้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ ตลอดระยะเวลาการอบแห้งถ่านอัดแท่งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่อุณหภูมิ 55, 60 และ 65oC แสดงดังตารางที่ 2 ซึ่งพบว่า ตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยสูงที่สุด ส่วนตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใสมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยต่ าที่สุด เนื่องจากตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีอุณหภูมิอากาศทางออกตัวเก็บรังสีอาทิตย์เฉลี่ยสูงที่สุด ส่วนตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใสมีอุณหภูมิอากาศทางออกตัวเก็บรังสีอาทิตย์เฉลี่ยต่ าที่สุด (ดูตารางที่ 2)

0

10

20

30

40

0 2 4 6 8 10 12

Mois

ture

cont

ent,

%w.

b.

Drying time, h

Glass sheet, 65°C



714

ตำรำงที่ 2 ประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ย (th_av) ของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ ตลอดระยะเวลาการอบแห้งถ่านอัดแท่งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล

อุณหภูม ิ

(oC) แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย ์

เวลาอบแห้ง

(h)

ความเข้มรังสีอาทิตย์เฉลี่ย

(W/m2)

อุณหภูมิอากาศทางเข้าตัวเก็บรังสี

อาทิตย์เฉล่ีย (oC)

อุณหภูมิอากาศทางออกตวัเก็บรังสี

อาทิตย์เฉล่ีย (oC)

th_av (%)

55

กระจกใส 9 581.38 40.45 50.84 20.0 แผ่นตันเรียบ

ใส 9 581.38 40.45 49.23 16.9

แผ่นลูกฟูก 9 581.38 40.45 52.37 22.9

60 กระจกใส 7 626.63 37.44 50.06 22.5 แผ่นเรียบ 7 626.63 37.44 48.05 18.9 แผ่นลูกฟูก 7 626.63 37.44 52.06 26.1

65 กระจกใส 6 626.40 39.03 50.74 20.9 แผ่นเรียบ 6 626.40 39.03 49.04 17.8 แผ่นลูกฟูก 6 626.40 39.03 52.49 24.0

รูปที่ 6 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ ในแต่ละชั่วโมงระหว่างการอบแห้งถ่านอัดแท่งที่ 55oC โดยทดลองในวันที่ 12 พฤษภาคม 2559 ตั้งแต่เวลา 8.00-17.00 น.

0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6 8 10

Ther

mal

effic

iency

of d

ryer

, %

Drying time, h

Glass sheet, 55°C



715

รูปที่ 7 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที ่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ ในแต่ละชั่วโมงระหว่างการอบแห้งถ่านอัดแท่งที่ 60oC โดยทดลองในวันที่ 13 พฤษภาคม 2559 ตั้งแต่เวลา 8.00-15.00 น.

รูปที่ 8 การเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงความร้อนของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ ในแต่ละชั่วโมงระหว่างการอบแห้งถ่านอัดแท่งที่ 65oC โดยทดลองในวันที่ 14 พฤษภาคม 2559 ตั้งแต่เวลา 8.00-14.00 น.

0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6 8 10

Ther

mal

effic

iency

of d

ryer

, %

Drying time, h

Glass sheet, 60°C



0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6 8 10

Ther

mal

effic

iency

of d

ryer

, %

Drying time, h

Glass sheet, 65°C



716

กำรเปรียบเทียบควำมสิ้นเปลืองพลังงำนจ ำเพำะ การเปรียบเทียบความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะในแต่ละชั่วโมงของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ ที่อุณหภูมิ 55 , 60 และ 65oC แสดงดังรูปที่ 9, 10 และ 11 ตามล าดับ ซึ่งพบว่า ความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะในแต่ละชั่วโมงของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากกระจกใส โพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีค่าใกล้เคียงกัน อย่างไรก็ตามความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะเฉลี่ยของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลแสดงดังตารางที่ 3 ซึ่งพบว่า เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะเฉลี่ยสูงที่สุด รองลงมาคือ เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากกระจกใส และเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส ตามล าดับ เนื่องจากเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีปริมาณพลังงานที่ใช้เฉลี่ยรวมสูงที่สุด ส่วนเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใสมีปริมาณพลังงานที่ใช้เฉลี่ยรวมต่ าที่สุด (ดูตารางที่ 3)

ตำรำงที่ 3 ความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะเฉลี่ย (SECav) ของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล

อุณหภูม ิ(oC)

แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย ์

มวลน้ า ที่ระเหย

(kg)

เวลา อบแหง้

(h)

พลังงานไฟฟ้าเฉลี่ย,

Eelec (kWh)

ความรอ้นจากตวัเก็บเฉลี่ยรังสีอาทิตย,์

Esolar (kWh)

พลังงานที่ใช้เฉลี่ยรวม, Eelec+Esolar

(kWh)

SECav (kWh/kgwater)

55

กระจกใส 1.44 9 4.2 3.758 7.958 5.53 โพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส

1.46 9 4.4 3.176 7.576 5.19

โพลีคาร์บอเนตแบบลกูฟูกใส

1.43 9 3.9 4.311 8.211 5.74

60


1.47 7 4.8 2.986 7.786 5.30


1.44 7 4.3 4.114 8.414 5.84

65


1.45 6 4.9 2.415 7.315 5.04


1.43 6 4.4 3.248 7.648 5.35

717

รูปที่ 9 การเปรียบเทียบความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะในแต่ละชั่วโมงของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ ที่ 55oC โดยทดลองในวันที่ 12 พฤษภาคม 2559 ตั้งแต่เวลา 8.00-17.00 น.


0

5

10

15

20

0 2 4 6 8 10

Spec

ific e

nerg

y co

nsum

ption

, kW

h/kg

Drying time, h

Glass sheet, 55°C



0

5

10

15

20

0 2 4 6 8 10

Spec

ific e

nerg

y co

nsum

ption

, kW

h/kg

Drying time, h

Glass sheet, 60°C



718


กำรวิเครำะห์ตน้ทุนของแผ่นปิดหน้ำตัวเก็บรังสีอำทิตย์และค่ำใช้จ่ำยในกำรผลิตถ่ำนอัดแท่ง การวิเคราะห์ต้นทุนของแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ พบว่า แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสขนาด 1.22x2.44 เมตร หนา 5 มิลลิเมตร จ านวน 1 แผ่น ราคา 850 บาท มีอายุการใช้งานประมาณ 2-5 ปี (ผิวอาจเริ่มแตกกรอบ มีตะไคร่ขึ้น) ส่วนแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใสขนาด 1.22x2.44 เมตร หนา 5 มิลลิเมตร จ านวน 1 แผ่น ราคา 4,000 บาท มีอายุการใช้งาน 5-10 ปี (ผิวอาจเริ่มมัว) และแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากกระจกใสขนาด 1 .22x2.44 เมตร หนา 5 มิลลิเมตร จ านวน 1 แผ่น ราคา 2,500 บาท (ไม่ระบุอายุการใช้งาน) ซึ่งจากข้อมูลดังกล่าวพบว่า สิ่งส าคัญในการตัดสินใจเลือกใช้งานแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ขึ้นอยู่กับเงินทุนและระยะเวลาการใช้งาน ส่วนประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ นั้นมีผลต่อการตัดสินใจเลือกใช้งานที่น้อย เนื่องจากประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ มีค่าใกล้เคียงกัน ทั้งนี้ราคาของแผ่นโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใส แผ่นโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และแผ่นกระจกใสนี้อ้างอิงจากการจัดซื้อวัสดุ ณ ร้านค้าวัสดุในอ าเภอเมือง จังหวัดตาก ในวันที่ 15 พฤศจิกายน 2558 เมื่อพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านอัดแท่ง 1 กิโลกรัม แสดงดังตารางที่ 4 แล้วพบว่า ถ่านอัดแท่งที่ได้จากงานวิจัยนี้มีค่าใช้จ่ายในการผลิตประมาณ 10 บาทต่อกิโลกรัมของถ่านอัดแท่ง ขณะที่ถ่านอัดแท่งที่จ าหน่ายอยู่ในท้องตลาดมีราคา 16 บาทต่อกิโลกรัมของถ่านอัดแท่ง (ชัยนเรศ แห้วเพ็ชร, 2559) โดยถ่านอัดแท่งที่ได้จากงานวิจัยนี้มีราคาถูกกว่าถ่านอัดแท่งที่จ าหน่ายอยู่ในท้องตลาดประมาณ 6 บาทต่อกิโลกรัมถ่านอัดแท่ง หรือคิดเป็นร้อยละ 37.5

0

5

10

15

20

0 2 4 6 8 10

Spec

ific e

nerg

y co

nsum

ption

, kW

h/kg

Drying time, h

Glass sheet, 65°C



719

ตำรำงที่ 4 ค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านอัดแท่ง 1 กิโลกรัม

รายการ จ านวน ราคา (บาท) ถ่านกะลามะพร้าว (กะลามะพร้าว 5 kg เมื่อเผาแล้วได้ถ่านกะลามะพร้าว 1 kg) 1 kg 2.50 แป้งมันส าปะหลัง (แป้งจ านวน 500 g ราคา 12 บาท ) 50 g 1.20 เครื่องบดถ่าน 3 hp เป็นเวลา 5 min (ค่าไฟฟ้า kWh ละ 3.9361 บาท) 0.1826 kWh 0.72 เครื่องผสมถ่าน 3 hp เป็นเวลา 5 min 0.1826 kWh 0.72 เครื่องอัดแท่งถ่าน 3 hp เป็นเวลา 5 min 0.1826 kWh 0.72 เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล (ค่าไฟฟ้าประมาณ 5 kWh อบถ่านอัดแท่งได้ 5 kg (70 แท่ง) ดังนั้นถ่าน 1 kg ใช้ไฟฟ้าประมาณ 1 kWh)

1 kWh 3.94

รวมราคา (บาท) 9.8 ( 10) หมายเหตุ ค่าไฟฟ้า kWh ละ 3.9361 บาท (การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, 2559) สรุปผลกำรทดลอง การอบแห้งถ่านอัดแท่งจากกะลามพะร้าวด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกลที่อุณหภูม ิ55, 60 และ 65oC เมื่อใช้แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์จ านวน 3 แบบ คือ แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากกระจกใส แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใส สรุปได้ดังนี้ 1. การเปลี่ยนแปลงความชื้นของถ่านอัดแท่ง พบว่า ระดับอุณหภูมิอบแห้งเดียวกัน ถ่านอัดแท่งอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากกระจกใส แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส และแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใส สามารถลดความชื้นได้ใกล้เคียงกัน 2. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยของตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าแบบต่างๆ พบว่า ตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ ยสูงที่สุด ส่วนตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่มีแผ่นปิดหน้าท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใสมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยต่ าที่สุด 3. การเปรียบเทียบความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะเฉลี่ยของเครื่องอบแห้งที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์แบบต่างๆ พบว่า เครื่องอบแห้งที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสมีความสิ้นเปลืองพลังงานจ าเพาะเฉลี่ยสูงที่สุด รองลงมาคือ เครื่องอบแห้งที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากกระจกใส และเครื่องอบแห้งที่มีแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใส ตามล าดับ 4. การวิเคราะห์ต้นทุนของแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ พบว่า แผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบลูกฟูกใสขนาด 1.22x2.44 m หนา 5 mm จ านวน 1 แผ่น ราคา 850 บาท มีอายุการใช้งานประมาณ 2-5 ปี (ผิวอาจเริ่มแตกกรอบ มีตะไคร่ขึ้น) ส่วนแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากโพลีคาร์บอเนตแบบตันเรียบใสขนาด 1.22x2.44 m หนา 5 mm จ านวน 1 แผ่น ราคา 4,000 บาท มีอายุการใช้งาน 5-10 ปี (ผิวอาจเริ่มมัว) และแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ที่ท าจากกระจกใสขนาด 1.22x2.44 m หนา 5 mm จ านวน 1 แผ่น ราคา 2,500 บาท (ไม่ระบุอายุการใช้งาน) โดยสิ่งส าคัญในการตัดสินใจเลือกใช้งานแผ่นปิดหน้าตัวเก็บรังสีอาทิตย์ขึ้นอยู่กับเงินทุนและระยะเวลาการใช้งาน นอกจากนี้การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านอัดแท่ง พบว่า ถ่านอัดแท่งที่ได้จากงานวิจัยนี้มีราคาถูกกว่าถ่านอัดแท่งที่จ าหน่ายอยู่ในท้องตลาดประมาณ 6 บาทต่อกิโลกรัมถ่านอัดแท่ง หรือคิดเป็นร้อยละ 37.5

720

ข้อเสนอแนะ ในงานวิจัยต่อไปควรทดลองอบแห้งถ่านอัดแท่งที่ท าจากวัตถุดิบอื่นๆ เช่น เศษวัสดุเฟอร์นิเจอร์ และเศษวัชพืชต่างๆ และควรทดลองหาสมบัติอื่นๆ ของถ่านอัดแท่ง เช่น ค่าความร้อน ความแข็ง และความหนาแน่น เป็นต้น

เอกสำรอ้ำงอิง การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค. (2559). อัตรำค่ำไฟฟ้ำ. [ออนไลน์]. แหล่งที่มา https://www.pea.co.th/Documents/

Rate2012.pdf [20 กรกฎาคม 2559]. ชัยนเรศ แห้วเพ็ชร. (2559). ถ่ำนอัดแท่ง. [ออนไลน์]. แหล่งที่มา http://www.vitsava.com [20 กรกฎาคม

2559]. นฤภัทร ตั้งมั่นคงวรกูล. (2557, มกราคม-มิถุนายน). การผลิตแท่งเชื้อเพลิงจากวัสดุเหลือใช้ในอุตสาหกรรมการเกษตร

และครัวเรือน. วำรสำรมหำวิทยำลัยศรีนครนิทรวิโรฒ (สำขำวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยี). 6(11): 66-77. ประสงค์ หน่อแก้ว. (2553). กำรปรับปรุงเตำถ่ำนอัดแท่งและกำรหำสมรรถนะทดสอบ. วทิยานพินธ์ปริญญา

มหาบัณฑิต. (วศิวกรรมอุตสาหการ). เชยีงใหม่: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. ประเสริฐ เทียนนิมิตร, วิวัฒน์ ภัททิยธนี และปานเพชร ชินินทร. (2554). ทฤษฎีและกำรค ำนวณเทอร์โม

ไดนำมิกส.์ กรุงเทพฯ: ซีเอ็ดยูเคชั่น. พีรพัฒน์ คงภูผา, อุดมศักดิ์ ตาเปี้ย และภูมิใจ สอาดโฉม. (2559, มีนาคม). ผลของระดับอุณหภูมิในการอบแห้งถ่าน

อัดแท่งด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย.์ วำรสำรวิชำกำรและวิจยั มทร.พระนคร. 10(1): 77-93. ภูมิใจ สอาดโฉม. (2557). การอบแห้งถ่านอัดแท่งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับรังสีอินฟราเรดไกล. กำรประชุม

วิชำกำรระดับชำติ มหำวิทยำลัยศรีปทุม ครั้งที่ 9 ประจ ำปี 2557 . วันที่ 16 ธันวาคม 2557. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยศรีปทุม.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. (2559). พลังงำนชีวมวล. [ออนไลน์]. แหล่งที่มา http://www.ku.ac.th/e-magazine/ jun51/know/know4.htm [20 กรกฎาคม 2559].

ส านักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2559). รำยงำนสถิติพลังงำนของประเทศไทย 2557 . [ออนไลน์]. แหล่งที่มา http://www.eppo.go.th/info/cd-2015/pdf/cha1.pdf [20 กรกฎาคม 2559].

ส านักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. (2547). มำตรฐำนผลิตภัณฑ์ชุมชน ถ่ำนอัดแท่ง (มผช. 238/2547). กรงุเทพฯ: ส านกังานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม.

เอกลักษณ์ กิติภัทร์ถาวร, ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ และวลัยรัตน ์อุตตมะปรากรม. (2556, กันยายน-ธันวาคม). เชื้อเพลิงอดัแท่งจากการผลิตร่วมของตะกอนเปียกอุตสาหกรรมผลิตเอทานอล. วำรสำรวิจัยพลังงำน. 10(3): 43-56.