ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว

การอบแห้งกระเทียมโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับพลังงานจากก๊าซชีวมวล

โสรจ คีรีเลิศ

วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต (วศ.ม. เทคโนโลยีพลังงาน) วิศวกรรมศาสตร์ สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2538. 158 หน้า.

2538

บทคัดย่อ

             งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาและออกแบบเครื่องอบแห้งต้นแบบที่ใช้พลังงานความร้อนร่วมระหว่างพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานความร้อนที่ได้จากก๊าซชีวมวล (Producer gas) ซึ่งเครื่องอบแห้งสามารถทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมงในช่วงเวลาที่มีแสงอาทิตย์จะใช้พลังงานแสงอาทิตย์ โดยให้อากาศไหลผ่านแผงรับแสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ 2.5 m² ที่วางอยู่บนตู้อบแห้งทำมุม 14 องศากับแนวระนาบ สำหรับในช่วงที่ไม่มีแสงอาทิตย์จะใช้พลังงานความร้อนจากก๊าซชีวมวล ซึ่งก๊าซที่เผาไหม้ได้มีส่วนประกอบที่สำคัญคือ ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ ไฮโดรเจน และมีเธน ซึ่งมีค่าความร้อนประมาณ 16,510 kJ/kg การไหลเวียนของอากาศภายในห้องอบแห้งเป็นแบบบังคับโดยใช้พัดลมขนาด 760 W มีระบบปรับอัตราการไหลของอากาศให้คงที่ได้ตามต้องการตู้ที่ใช้อบแห้งผลิตภัณฑ์ขนาด 0.6 m³ ซึ่งสามารถวางถาดสำหรับอบแห้งกระเทียมได้ 8 ถาด ในการศึกษาหาเงื่อนไขการทำงานที่เหมาะสมของการอบแห้งกระเทียม โดยใช้เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับพลังงานจากก๊าซชีวมวล พบว่า สภาวะและเวลาที่เหมาะสมสำหรับการอบแห้งกระเทียมหนัก 30 kg ที่มีความชื้นเริ่มต้นประมาณ 67% มาตรฐานเปียก จนมีความชื้นสุดท้ายประมาณ 60% มาตรฐานเปียก แบ่งการอบแห้งออกเป็น 2 แบบ โดยกรณีแบบที่ 1 ทำการอบแห้งโดยใช้พลังงานจากก๊าซชีวมวลเพียงอย่างเดียว อุณหภูมิในการอบแห้งเฉลี่ย 55.6 degree C ใช้เวลาในการอบแห้ง 14 ชั่วโมง และกรณีแบบที่ 2 ทำการอบแห้งโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกับพลังงานจากก๊าซชีวมวล อุณหภูมิในการอบเฉลี่ย 45.4 degree C ใช้เวลาในการอบแห้ง 15 ชั่วโมง อัตราการไหลของอากาศที่ใช้ในการอบแห้ง คือ 0.17 kg/s ทั้ง 2 กรณีเมื่อศึกษาถึงความสิ้นเปลืองพลังงานความร้อนที่ใช้ในการอบแห้ง พบว่า ในกรณีแบบที่ 1 และกรณีแบบที่ 2 มีการใช้พลังงานจากแหล่งพลังงาน 2 แหล่งที่เหมือนกัน คือ พลังงานความร้อนจากก๊าซชีวมวลและพลังงานไฟฟ้าที่ให้กับมอเตอร์ของพัดลมเป่าอากาศ แต่กรณีแบบที่ 2 ซึ่งใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ร่วมด้วยสามารถประหยัดพลังงานได้เท่ากับ 49% ของพลังงานความสิ้นเปลืองทั้งหมด ซึ่งสรุปได้ว่า ในกรณีแบบที่ 2 นี้มีต้นทุนที่ใช้ในการอบแห้งต่อกิโลกรัมกระเทียมแห้ง 21.25 Baht/kg dried garlics, 16.44 Baht/kg dried garlics และ 13.02 Baht/kg dried garlics ระยะเวลาทำการอบแห้ง 60, 90 และ 140 วันต่อปี ตามลำดับ ต้นทุนที่ใช้ในการอบแห้ง สำหรับการระเหยน้ำออกจากกระเทียมมีค่า 94.93 Baht/kg H₂O evap., 73.50 Baht/kg H₂O evap. และ 58.19 Baht/kg H₂O evap. ระยะเวลาทำการอบแห้ง 60, 90 และ 140 วันต่อปี ตามลำดับและกำหนดราคาขายไว้ 3 ราคา คือ ที่ราคา 80 บาท,60 บาท และ 40 บาท พบว่า ทำการอบแห้ง 140 วันต่อปีให้ผลตอบแทนที่ดีที่สุด คือ มีจุดคุ้มทุนอยู่ที่ภายใน 1 ปี 3 เดือน, 2 ปี และ 5 ปี ตามลำดับ (ในกรณีไม่คิดค่าแรงงานในการอบแห้ง)