ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว

การอบแห้งผลไม้โดยใช้ปั๊มความร้อนสำหรับอุตสาหกรรมขนาดเล็ก

วรบูรณ์ แก้วอัสดร

วิทยานิพนธ์ (วศ.ม. เทคโนโลยีการจัดการพลังงาน) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2543. 116 หน้า.

2543

บทคัดย่อ

            วิทยานิพนธ์นี้เป็นการออกแบบ  สร้าง  และประเมินสมรรถนะเครื่องอบแห้งสำหรับผัก และผลไม้โดยใช้ปั๊มความร้อน ที่เหมาะสมกับอุตสาหกรรมขนาดเล็ก  ซึ่งมีความสามารถในการอบแห้งผักและผลไม้ได้ครั้งละประมาณ  80-100 กิโลกรัม  โดยส่วนของห้องอบแห้งบรรจุรถเข็น 1 คัน  จำนวน 12 ถาด  ระบบปั๊มความร้อนใช้สาร  R-22  เป็นสารทำความเย็น  คอมเพรสเซอร์ ขนาด 1.3 กิโลวัตต์  เครื่องทำระเหยขนาด 3.7 กิโลวัตต์  เครื่องควบแน่นตัวในขนาด 4.6 กิโลวัตต์  เครื่องควบแน่นตัวนอกขนาด 2.2 กิโลวัตต์  และมอบเตอร์พัดลมหลักขขนาด 0.75 กิโลวัตต์  การทดลองทำในระบบปิดอุณหภูมิอากาศร้อนที่ใช้ในการอบแห้ง 53 องศาเซชเซียส  อัตราการไหลของอากาศ 0.54 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที  สัดส่วนของอากาศที่ไหลข้ามเครื่องทำระเหย 78 เปอร์เซ็นต์  ซึ่งทำการอบแห้งผักและผลไม้ชนิดต่าง  ๆ  ได้แก่  สับปะรด,  ถั่วงอก, กะหล่ำปลี  และกล้วยน้ำว้า

            ผลการทดลองอบแห้งสับปะรดจำนวน  44.4-90  กิโลกรัม  ใช้เวลาประมาณ  40-55  ชั่วโมงจากความชื้นเริ่มต้น  641-767  เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง  จนเหลือความชื้อสุดท้าย 17-21 เปอร์เซ็นต์  มาตรฐานแห้ง  การทดลองถั่วงอก 24.6 กิโลกรัม  ใช้เวลาในการอบ 21 ชั่วโมง  จากความชื้นเริ่มต้น 1872  เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง  จนเหลือความชื้นสุดท้าย 16.8 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง  การทดลองอบกะหล่ำปลี  21.32 กิโลกรัม  ใช้เวลาในการอบ  20 ชั่วโมง  จากความชื้นเริ่มต้น 1590 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้งจนเหลือความชื้นสุดท้าย  17.6 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง  และการทดลองอบกล้วยน้ำว้า  แบ่งการทดลองออกเป็น  2 ช่วง  น้ำหนักเริ่มต้น  98.2 กิโลกรัม  ใช้เวลาในการอบทั้งหมด 55 ชั่วโมง  โดยความชื้นเริ่มต้น  287 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง  อบจนเหลือความชื้นสุดท้าย  57.8  เปอร์เซ็นต์มาตรฐานแห้ง  จากการทดลองพบว่าภายในห้องอบแห้งมีการกระจายอุณหภูมิของลมร้อนสม่ำเสมอตลอดทั้งตู้อบแห้ง  อัตราการอบแห้ง  และ  SMER  จะมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นใกล้กับพิกัดความจุสูงสุดของเครื่องอบแห้ง   ซึ่งได้ค่าสูงสุดเท่ากับ  1.95 กิโลกรัมน้ำระเหยต่อชั่วโมง  และ 0.995 กิโลกรัมน้ำระเหยต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง  ตามลำดับสำหรับค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะต่ำสุดเท่ากับ  3.62 เมกะจูลต่อกิโลกรัมน้ำระเหย  และจะมีการใช้พลังงานลดลงเมื่อเครื่องอบแห้งทำงานที่เต็มความจุของเครื่องอบแห้ง  ค่า  COP_hp มีค่าระหว่าง  4.53-4.99  ค่าเปอร์เซ็นต์สัดส่วนความร้อนที่ระบายจากเครื่องควบแน่นตัวในต่อความร้อนที่ระบายจากเครื่องควบแน่นทั้งหมด  ซึ่งมีค่าระหว่าง  73 – 89 %  การใช้อุณหภูมิในการอบแห้งไม่สูงทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์มีคุณภพอยู่ในเกณฑ์ดี  จากการประเมินค่าใช้จ่ายในงานวิจัยนี้  พบว่าค่าใช้จ่ายในการอบแห้งผักและผลไม้  มีค่าระหว่าง  6.94-9.33  บาทต่อกิโลกรัมน้ำระเหย  โดยแบ่งออกเป็นค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องมีค่าระหว่าง  2.18-2.99  บาทต่อกิโลกรัมน้ำระเหย  ค่าใช้จ่ายในด้านพลังงานไฟฟ้ามีค่าระหว่าง  4.2-6.33 บาทต่อกิโลกรัมน้ำระเหย  และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษามีค่าระหว่าง  0.42-0.57  บาทต่อกิโลกรัมน้ำระเหย