กลับไปหน้าโครงการวิจัยทั้งหมด รหัสโครงการ : R000000396 ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : การพัฒนากระบวนการผลิตข้าวแต๋นโดยการประยุกต์การอบแห้งข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์: กรณีศึกษากลุ่มอาชีพผลิตภัณฑ์น้ำตาลโตนด ตำบลเกยไชย อำเภอชุมแสง จังหวัดนครสวรรค์ ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : Process development for fried rice crackers by Application of Thermoelectric Heat Treatment with solar dryer on fried rice Process: Case study of Tanod Sugar Product Tambol Koeychai, Amphur Chumsaeng, Nakhon sawan คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : การพัฒนากระบวนการผลิต, ข้าวแต๋น, เครื่องอบแห้ง, พลังงานแสงอาทิตย์ หน่วยงานเจ้าของโครงการ : คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม > ภาควิชาเทคโนโลยีอุตสาหกรรม สาขาวิชาวิศวกรรมพลังงาน ลักษณะโครงการวิจัย : โครงการวิจัยเดี่ยว ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย ประเภทโครงการ : โครงการวิจัยใหม่ สถานะของโครงการ : propersal งบประมาณที่เสนอขอ : 500000 งบประมาณทั้งโครงการ : 0.00 บาท วันเริ่มต้นโครงการ : 01 ตุลาคม 2558 วันสิ้นสุดโครงการ : 30 กันยายน 2559 ประเภทของโครงการ : งานวิจัยประยุกต์ กลุ่มสาขาวิชาการ : วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี สาขาวิชาการ : สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย กลุ่มวิชาการ : อื่นๆ ลักษณะโครงการวิจัย : ระดับชาติ สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : ไม่สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต ความสำคัญและที่มาของปัญหา : ข้าวเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญต่อประเทศไทยมาโดยตลอด เนื่องจากเป็นอาหารหลักของคนไทยและยังเป็นอาชีพหลักของเกษตรกรในหลายพื้นที่ นอกจากนี้ข้าวยังเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญของประเทศ แต่ในปัจจุบันปริมาณการส่งออกข้าวของประเทศไทยมีแนวโน้มลดลงเนื่องจากมีประเทศผู้ส่งออกข้าวรายใหม่ๆ เพิ่มขึ้น และมีการใช้ราคาเป็นตัวกำหนดกลยุทธ์ด้านการตลาดตลาดการส่งออกข้าวจึงมีการแข่งขันกันอย่างรุนแรงขึ้นเป็นลำดับเป็นสาเหตุให้ราคาข้าวในตลาดโลกต่ำลงดังนั้นการนำข้าวมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์จากข้าว เช่น ข้าวกึ่งสำเร็จรูปโจ๊กกึ่งสำเร็จรูป อาหารว่างจากข้าวจึงเป็นวิธีการแก้ปัญหาอีกทางหนึ่งเพื่อช่วยเพื่อปริมาณความต้องการใช้ข้าวในประเทศให้มากขึ้นและยังเป็นการช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับข้าวไทยด้วย นอกจากนี้การแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะช่วยเพิ่มทางเลือกให้ผู้บริโภคและผลิตภัณฑ์แปรรูปมีราคาที่ค่อนข้างเสถียรไม่ขึ้นลงตามภาวะล้นตลาด เนื่องจากมีอายุการเก็บรักษานาน ข้าวแต๋น หรือข้าวแตน หรือรังแตน เป็นผลิตภัณฑ์แปรรูปจากข้าวเหนียว ที่ได้รับความนิยมจากผู้บริโภคมาตั้งแต่อดีต ส่วนใหญ่มีการผลิตในระดับครัวเรือนซึ่งมีกำลังการผลิตค่อนข้างต่ำ แต่ในปัจจุบันมีการพัฒนาการผลิตมากขึ้นทำให้เป็นแหล่งอาชีพและแหล่งรายได้ของผู้ประกอบการและกลุ่มแม่บ้านชุมชน ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเป็นสินค้าส่งออกไปต่างประเทศได้ทั้งในลักษณะกึ่งสำเร็จรูป(ยังไม่ผ่านการทอด) และข้าวแต๋นที่ผ่านการทอดแล้ว ในกระบวนการผลิตแต๋นจะใช้ข้าวเหนียวที่ผ่านการนึ่งให้สุกมาปรุงรสต่างๆ เช่น น้ำแตงโม น้ำดอกอัญชัน น้ำใบเตย เป็นต้น จากนั้นนำมาขึ้นรูป แล้วตากแดดให้แห้งประมาณ 3 วัน และนำไปทอดให้พองกรอบ อาจมีการปรุงแต่งหน้าด้วยเครื่องปรุงต่างๆ เช่น น้ำตาลเคี่ยว ธัญพืชต่างๆ ตามต้องการ จากกระบวนการผลิตข้าวแต๋น ดังกล่าวจะมีปัญหาที่ทำให้อัตราการผลิตต่ำ คือ ขั้นตอนการขึ้นรูปซึ่งทำได้ครั้งล่ะ 1 ชิ้นทำให้เสียเวลาและสิ้นเปลืองแรงงาน และในขั้นตอนการตากแห้งที่วางตากบนถาดซึ่งไม่ถูกสุขลักษณะ และใช้เวลาตากนาน มักจะประสบปัญหาในฤดูฝนและฤดูหนาว เนื่องจากปริมาณแสงแดดมีไม่เพียงพอและปริมาณความชื้นในอากาศสูงจึงทำให้การตากแห้งวัตถุดิบไม่สมบูรณ์มีความชื้นเหลือในตัวข้าวแต๋นกึ่งสำเร็จรูปมากส่งผลให้อายุการเก็บรักษาสั้นและมีปัญหาเรื่องเชื้อจุลินทรีย์ ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ไม่สามารถผลิตข้าวแต๋น ได้อย่างต่อเนื่องข้าวแต๋นส่งผลให้กำลังการผลิตไม่เพียงพอต่อความต้องการของตลาด ทำให้กลุ่มอาชีพผลิตภัณฑ์น้ำตาลโตนด ตำบลเกยไชย อำเภอชุมแสง จังหวัดนครสวรรค์ สูญเสียรายได้จากการผลิตที่ไม่ต่อเนื่องในช่วงฤดูฝนและฤดูหนาว ดังนั้นผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะพัฒนากระบวนการผลิตข้าวแต๋นโดยการการออกแบบการอบแห้งข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต เพิ่มผลผลิต เพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ข้าวแต๋น เพิ่มความปลอดภัยของผู้บริโภค และเพื่อความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม จุดเด่นของโครงการ : พัฒนากระบวนการผลิตข้าวแต๋นโดยการการออกแบบการอบแห้งข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต เพิ่มผลผลิต เพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ข้าวแต๋น เพิ่มความปลอดภัยของผู้บริโภค และเพื่อความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม วัตถุประสงค์ของโครงการ : 1 เพื่อออกแบบและสร้างโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 2 เพื่อหาอัตราการใช้พลังงานของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 3 เพื่อวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ ขอบเขตของโครงการ : 1.3.1 ขอบเขตพื้นที่ พื้นที่การทดสอบโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์กลุ่มอาชีพผลิตภัณฑ์น้ำตาลโตนด ตำบลเกยไชย อำเภอชุมแสง จังหวัดนครสวรรค์ 1.3.2 ขอบเขตเวลา ช่วงเวลาที่ดำเนินการวิจัยปี 2558 เป็นระยะเวลา 1 ปี 1.3.3 ขอบเขตประชากร ประชากรที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ เป็นผู้ที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบอัตราการใช้พลังงานและผลการวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ ได้แก่ กลุ่มอาชีพผลิตภัณฑ์น้ำตาลโตนด ตำบลเกยไชย อำเภอชุมแสง จังหวัดนครสวรรค์ 1.3.4 ขอบเขตเนื้อหา 1. เพื่อออกแบบและสร้างโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 2. เพื่อวิเคราะห์ปัญหาและเหตุปัจจัยของการอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 3. เพื่อกำหนดเป้าหมายและแนวทางของการออกแบบและสร้าง โรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 4. เพื่อหาอัตราการใช้พลังงานของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 1.3.5 ขอบเขตตัวแปร 1.3.5.1 ตัวแปรต้น ความชื้นของความข้าวแต๋นก่อนและหลังเข้าโรงอบแห้ง, ความเข้มแสงอาทิตย์ 1.3.5.2 ตัวแปรตาม อัตราการใช้พลังงานของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 1.3.5.3 ตัวแปรควบคุม ขนาดของโรงอบ, ขนาดของระบบจ่ายกำลังของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ผลที่คาดว่าจะได้รับ : 1.5.1 ได้โรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นต้นแบบให้กับชุมชน 1.5.2 ได้ผลการทดสอบอัตราการใช้พลังงานของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ 1.5.3 ได้ผลการวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : วิไล รังสาดทอง. 2543. เทคโนโลยีการแปรรูปอาหาร. กรุงเทพฯ: ภาควิชาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมอาหาร คณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. 500 น. สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. 2547. มาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชน (มผช.36/2546) ระบบออนไลน์. แหล่งที่มา htpp://www.tisi.go.th/otop/pdf_file/tcps36_46.pdf (20 กรกฎาคม 2547). วาธิณี อินทรพงษ์นุวัฒน์. 2550 การปรับปรุงกระบวนการผลิตหลักของการผลิตข้าวแตนของกลุ่มแม่บ้านเกษตรกรสันทรายหลวง. สาขาวิชาเทคโนโลยีทางอาหาร โครงการบัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยแม่โจ้ สุขฤดี สุขใจ ศึกษาการอบแห้งกล้วยน้ำว้าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ และพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบอบแห้งกล้วยน้ำว้าด้วยแสงอาทิตย์ เพื่อประเมินสมรรถนะของเครื่องอบแห้งเมื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์และ LPG พบว่า เมื่อทดลองอบแห้งกล้วยน้ำว้า ประสิทธิภาพกฎข้อที่หนึ่งของระบบอบแห้งแปรตามความชื้นเฉลี่ยของกล้วยและอัตราการไหลจำเพาะของอากาศในลักษณะเชิงเส้น และเมื่อทำการทดลองอบแห้งแบบต่อเนื่อง คือ การอบแห้งแต่ละงวดใช้เวลาเท่ากับ 66 ชั่วโมง และการอบแห้งแบบหมุนเวียน คือ แต่ละงวดเฉลี่ยเท่ากับ 6 วัน วันละ 6 ชั่วโมง พบว่า การอบแห้งแบบต่อเนื่องมีความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะสูงกว่าการอบแห้งแบบหมุนเวียน ทั้งนี้ ประสิทธิภาพของตัวเก็บรังสีมีค่าเฉลี่ย 24.7 % อัตราการไหลของอากาศมีค่า 0.27 kg/s และรังสีรวมของแสงอาทิตย์มีค่าเฉลี่ย 706.3 W/ m2 ณัฐวุฒิ ดุษฎี ศึกษาความเป็นไปได้ในการอบแห้งผลไม้ด้วยเครื่องอบแห้งแบบตู้ โดยใช้พลังงาแสงอาทิตย์มาใช้เสริมร่วมกับพลังงานไฟฟ้า และหาสภาวะที่เหมาะสมในการอบแห้ง ซึ่งศึกษาผลของตัวแปรต่างๆที่มีต่ออัตราการอบแห้ง คือ อุณหภูมิอากาศร้อนที่ใช้อบแห้ง อัตราการไหลจำเพาะของอากาศ อัตราการไหลเวียนกลับของอากาศ โดยพิจารณาจากคุณภาพของกล้วยน้ำว้าที่อบแห้ง และพลังงานที่ใช้ โดยการทดลองใช้ตู้อบแห้งทรงสี่เหลี่ยม ขนาด 0.6?1.0?1.0 m2 ตัวเก็บรังสีขนาด 2.5 m2ทำการอบแห้งกล้วยน้ำว้าที่สภาวะต่างๆ พบว่า อุณหภูมิที่ใช้อบแห้งประมาณ 60?C อัตราการไหลจำเพาะของอากาศ คือ 10.5 kg/h-kg dry bananas สัดส่วนการนำอากาศอบแห้งกลับมาใช้ใหม่ประมาณ 90-95 % และเวลาที่เหมาะสมในการอบแห้ง คือ 48 ชั่วโมง จะทำให้ได้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดี คือ สีไม่เข้ม ผิวจะแห้งสม่ำเสมอ มีการหดตัวน้อย ไส้ไม่แข็งและผิวเป็นมันเยิ้ม ศิรินุช จินดารักษ์ ศึกษาสมรรถนะของเครื่องอบแห้งแบบโมดุล เพื่อการอบปลาหมึกโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานหลักและใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสริม สำหรับให้ความร้อนแก่อากาศอบแห้ง ซึ่งเครื่องอบแห้งมีการไหลของอากาศแบบบังคับ โดยใช้พัดลมดูดอากาศและมีระบบหมุนเวียนอากาศที่ผ่านการอบแห้งแล้วกลับมาใช้ใหม่ จากผลการทดลองอบแห้ง ณ สภาวะต่าง ๆ พบว่า สภาวะอบแห้งที่เหมาะสมสำหรับการอบแห้งปลาหมึกประมาณ 10 kg ที่ความชื้นเริ่มต้นประมาณ82 % w.b. จนกระทั่งเหลือความชื้นสุดท้ายประมาณ 25 % w.b. รวมเวลาที่ใช้ในการอบแห้ง 14 ชั่วโมง โดยการอบแห้งแบ่งเป็น 2 ช่วง คือช่วงแรกทำการอบแห้งที่อุณหภูมิ 60?C เป็นเวลา 5 ชั่วโมงซึ่งความชื้นจะลดลงเหลือประมาณ 54 % w.b. และอบแห้งต่อในช่วงที่ 2 ที่อุณหภูมิ 40?C เป็นเวลา 9ชั่วโมง อัตราการไหลของอากาศที่ใช้ในการอบแห้ง คือ 0.488 kg/s และอัตราการไหลเวียนกลับของอากาศที่ผ่านการอบแห้งมีค่า 80 % ของอากาศที่ใช้ในการอบแห้งทั้งหมด Joshi and Philip ออกแบบสร้างเครื่องอบแห้งโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ใช้หัวหอมเป็นวัสดุอบแห้ง ซึ่งเงื่อนไขการทดลอง คือ ทำการอบแห้งเพื่อลดความชื้นของหัวหอมจาก 85 % มาตรฐานเปียกเหลือ 8 % w.b. อุณหภูมิที่ใช้ในการอบแห้ง 60?C ใช้เวลาในการอบแห้ง 4-7 ชั่วโมง ซึ่งระบบพลังงานแสงอาทิตย์จะใช้ตัวเก็บรังสีขนาด 2 m2 จำนวน 36 ตัวและใช้ไฟฟ้าสำรองในการช่วยเพิ่มอุณหภูมิ วีนัส ทัดเนียม ออกแบบสร้างเครื่องอบแห้งโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบใช้ไอน้ำเป็นพลังงานเสริม มีความจุ 100 kg ระบบอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์จะประกอบด้วยเครื่องอบแห้งจำนวน 4 เครื่อง แต่ละเครื่องประกอบด้วยแผงรับรังสีอาทิตย์ขนาด 73 m2 พัดลมขนาด 2 kW เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างไอน้ำและอากาศและห้องอบแห้ง ทำการอบแห้งผัก ได้แก่ หอมแบ่ง กะหล่ำปลี ขิง ขมิ้น กล้วยดิบ กะเพราและพริก เพื่อลดความชื้นของผักจากความชื้นเริ่มต้น 75-85 % w.b.จนกระทั่งเหลือ 5-10 % w.b. อุณหภูมิที่ใช้ควบคุมในห้องอบแห้งคือ 60?C จากผลการทดลองพบว่า ใช้เวลาในการอบแห้ง 4-6 ชั่วโมง ประสิทธิภาพของตู้อบแห้งมีค่า 43 % ประสิทธิภาพของแผงรับรังสี 53 % พลังงานในการอบแห้งเฉลี่ยต่อวัน 8270 MJ เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ 4,545 MJ เป็นพลังงานจากไอน้ำ 3,427 MJ และเป็นพลังงานจากไฟฟ้า 300 MJ งานวิจัยเกี่ยวกับการอบแห้งโดยใช้ปั๊มความร้อน ประทาน รักปรางค์ ศึกษาการอบแห้งด้วยระบบปั๊มความร้อน โดยทำการทดลองอบแห้งมะละกอแช่อิ่มแบบกะ (Batch Drying) ในระบบปิด ปั๊มความร้อนใช้เครื่องอัดไอขนาดมอเตอร์ 1.3 กิโลวัตต์ สามารถทำความเย็นได้ 3.517 กิโลวัตต์ความเย็น หรือ ขนาด 1 ตันความเย็นโดยใช้ R-22 เป็นสารทำความเย็น น้ำหนักของผลิตภัณฑ์ก่อนอบแห้งอยู่ในช่วง 100-132 กิโลกรัม อุณหภูมิอากาศอบแห้ง 50?C อัตราการไหลเชิงมวลจำเพาะของอากาศ 21 กิโลกรัมอากาศแห้งต่อชั่วโมง-กิโลกรัม มะละกอแห้ง (0.45 kg/s) สัดส่วนอากาศที่ไหลข้ามเครื่องทำระเหย (Evaporator by-pass Air Ratio) เท่ากับ 0.63 หรือ 63 % การอบแห้งแบ่งออกเป็น 2 ช่วง โดยเริ่มต้นอบแห้ง ที่ขนาดชิ้น 6.35?15?2.54 ลูกบาศก์เซนติเมตร ความชื้นเริ่มต้น 74 % มาตรฐานแห้ง และช่วงที่สองนำมะละกอ แช่อิ่มจากช่วงแรกมาลดขนาดเป็น0.98?0.98?0.98 ลูกบาศก์เซนติเมตร แล้วนำไปอบต่อจนเหลือความชื้นสุดท้าย 23 % มาตรฐานแห้ง พบว่า ความสิ้นเปลืองพลังงานเท่ากับ 9.93 เมกะจูลต่อกิโลกรัม น้ำที่ระเหย หรือ SMER (Specific Moisture Extraction) เท่ากับ 0.363 กิโลกรัมน้ำที่ระเหยต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง อัตราการไหลจำเพาะของอากาศต่ำสุด 21.42 กิโลกรัมอากาศแห้งต่อชั่วโมง-กิโลกรัม มะละกอแช่อิ่มแห้ง ค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะของระบบปั๊มความร้อน (Coefficient of Performance for heat pump : COPhp) มีค่าระหว่าง 3.71-3.85 และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการอบแห้งมะละกอแช่อิ่มทั้งหมดเท่ากับ 12.8 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย แยกเป็นค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเท่ากับ 5.3 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย ค่าใช้จ่ายด้านการบำรุงรักษาเท่ากับ 1.4 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย และค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องอบแห้งเท่ากับ 6.1 บาทต่อกิโลกรัมน้ำที่ระเหย บัญชา ยาทิพย์ ศึกษาหาแนวทางการอบแห้งที่เหมาะสม โดยใช้ปั๊มความร้อนและใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบใกล้สมดุลของ Soponronnarit โดยพิจารณาถึงความสิ้นเปลืองพลังงาน ซึ่งตัวแปรที่ทำการศึกษา คือ อัตราการไหลจำเพาะของอากาศในช่วง 10-20 m3/min-m3 paddy อุณหภูมิอากาศอบแห้ง 36-50 ?C อุณหภูมิอากาศแวดล้อม 30?C ค่าความชื้นสัมพัทธ์เปลี่ยนแปลงค่าที่ 70 % RH และ 80 % RH ความชื้นเริ่มต้นของข้าวเปลือกอยู่ในช่วง 18-24 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานเปียก และระดับความสูงของชั้นข้าวเปลือกเปลี่ยนแปลงที่ 0.5 m และ 1 m ตามลำดับ พบว่า อัตราการอบแห้งขึ้นอยู่กับอัตราการไหลจำเพาะของอากาศ และอุณหภูมิของอากาศอบแห้ง ที่อัตราการไหลจำเพาะของอากาศต่ำ อุณหภูมิสูง จะสิ้นเปลืองพลังงานต่ำ และที่ระดับความสูงของชั้นข้าวเปลือกสูง จะสิ้นเปลืองพลังงานสูง จุดที่เหมาะสมในการอบแห้งคือ ที่อัตราการไหลจำเพาะของอากาศ 12 m3/min-m3 paddy อุณหภูมิ 49 ?C ความสูงของชั้นข้าวเปลือก 0.5 m อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศแวดล้อมเท่ากับ 30 ?C และ 70 %RH ตามลำดับ ใช้เวลาในการอบแห้ง 24 ชั่วโมง ค่าใช้จ่ายในการอบแห้งข้าวเปลือกโดยลดความชื้นจาก 24 เปอร์เซ็นต์ เหลือ 14 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานเปียก เท่ากับ 61.50บาทต่อตัน จากการศึกษางานวิจัยต่าง ๆ ที่ผ่านมา ซึ่งส่วนใหญ่จะเกี่ยวกับการอบแห้งผักและผลไม้ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และปั้มความร้อน เนื่องจากระบบปั๊มความร้อนมีหลักการทำงานคล้ายกับระบบทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศ โดยเป็นการออกแบบสร้างเครื่องอบแห้งและศึกษาทดสอบหาสภาวะที่ เหมาะสมในการอบแห้ง ซึ่งพอสรุปได้ว่า อุณหภูมิอากาศที่ใช้ในการอบแห้งผลไม้ประมาณ 40-65 ?Cสัดส่วนอากาศหมุนเวียนกลับ 80 % นอกจากนี้ พบว่า ในการศึกษาสมรรถนะของเครื่องอบแห้งจะพิจารณาถึงพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้ ได้แก่ ความสามารถในการอบแห้ง ซึ่งกำหนดด้วยค่าอัตราการ อบแห้ง (Drying rate) ประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน ซึ่งอธิบายด้วยค่า SMER (Specific Moisture Extraction Rate) และค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ SEC (Specific Energy Consumption) งานวิจัยเกี่ยวกับประยุกต์ใช้เทอร์โมอิเล็กทริกส์ในการทำความร้อนและความเย็น ศูนย์วิจัยพลังงาน มหาวิทยาลัยแม่โจ้(2552)หลักการของระบบทำน้ำร้อนแสงอาทิตย์แบบประหยัดจะทำโดยใช้ปูนซีเมนต์ และถังเก็บน้ำขนาด 200 ลิตร ซึ่งระบบจะใช้หลักการหมุนเวียนแบบธรรมชาติ อาศัยหลักความแตกต่างของอุณหภูมิ ซึ่งจะทำให้เกิดการแทนที่ของมวลของไหลได้ น้ำที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะดันตัวเองขึ้นสู่ที่สูง ส่วนน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจะไหลลงสู่ส่วนล่างที่ต่ำกว่าและแบบอาศัยแรงของปั๊มน้ำเข้าช่วยในการหมุนเวียนของน้ำ (Force circulation) โดยน้ำเย็นจะไหลลงสู่ด้านล่างของถังเก็บน้ำร้อนและถูกปั๊มดูดขึ้นไปยังแผ่นดูดรังสีแล้วไหลไปยังถังเก็บเหมือนเดิมโดยปั๊มจะถูกควบคุมโดย ความแตกต่างของอุณหภูมิจากตู้ควบคุมโดยมี เซ็นเซอร์ที่ก้นถังเก็บและแผ่นดูดรังสีเมื่อสองจุดมีความแตกต่างกันเช่น อุณหภูมิในถังเป็น 30 oC และที่ทางออกของแผงเป็น 50 oC ตู้ควบคุมจะต่อวงจรให้ปั๊มน้ำทำงาน น้ำ ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : สภาวะการอบแห้งสามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากการดำเนินงานและการควบคุมสภาวะภายนอกที่สำคัญ และมีผลต่ออัตราการอบแห้งวัสดุได้แก่ อุณหภูมิของลมร้อน ความเร็วของลมร้อน ความชื้นสัมพัทธ์ของลมร้อน และน้ำหนักของวัสดุอบแห้งต่อหน่วยพื้นที่นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่น ๆ เช่น การสลับตำแหน่งของถาดบรรจุวัสดุขณะทำการอบแห้ง ขนาดของชิ้นวัสดุอบแห้ง เป็นต้น 1) อุณหภูมิของลมร้อน อุณหภูมิของการอบแห้งจะถูกควบคุมโดยเครื่องควบคุมอุณหภูมิ การเพิ่มหรือลดอุณหภูมิในขณะอบแห้ง มีผลต่ออัตราการอบแห้งเป็นอย่างมาก ในกรณีการอบแห้งวัสดุที่ความเร็วลมร้อนคงที่ อัตราการอบแห้งจะขึ้นอยู่กับผลต่างของอุณหภูมิกระเปาะเปียกกับกระเปาะแห้งของอากาศร้อนดังนั้นอัตราการอบแห้งมีค่าสูงเมื่ออุณหภูมิกระเปาะแห้งมีค่าสูงและความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศมีค่าตํ่าสุด ในช่วงของอัตราการอบแห้งคงที่อัตราการอบแห้งจะขึ้นอยู่กับสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน และผลต่างระหว่างอุณหภูมิอากาศแห้งเท่านั้น ส่วนในช่วงอัตราการอบแห้งลดลงวัสดุอบแห้งมีแนวโน้มจะแห้งเร็วขึ้น ถ้าอุณหภูมิในการอบแห้งเพิ่มขึ้น 2) ความเร็วของลมร้อน ในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วของลมร้อน ความเร็วของลมร้อนมีผลต่ออัตราการอบแห้ง เนื่องจากความเร็วของลมร้อนจะมีผลต่ออัตราการถ่ายเทความร้อน และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ดังนั้นถ้าปัจจัยอื่น ๆ คงที่ การอบแห้งที่ความเร็วลมร้อนสูง จะทำให้อัตราการอบแห้งดีขึ้น 3) ความชื้นของลมร้อน ในกรณีที่มีความชื้นของลมร้อนสูงจะทำให้ความสามารถในการดึงนํ้าในวัสดุอบแห้งต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรของลมร้อนลดลง นั่นคืออัตราการอบแห้งจะลดลงด้วย และในทางทฤษฎีสามารถที่จะควบคุมความชื้นของลมร้อนได้โดยการควบคุมการผสมของอากาศที่ใช้แล้ว กับอากาศแวดล้อม ซึ่งหากเพิ่มการผสมของอากาศที่ใช้แล้วกับอากาศแวดล้อมมากเกิน จะมีผลต่ออัตราการอบแห้งจะลดลง 4) ความหนาของชิ้นวัสดุ ความหนาของวัสดุไม่มีผลต่อวัสดุในช่วงอัตราการอบแห้งคงที่ แต่มีผลต่อวัสดุช่วงอัตราการอบแห้งลดลง โดยความหนาของชั้นวัสดุจะทำให้อัตราการอบแห้งลดลง ซึ่งเกิดจากการแพร่ของนํ้าจากภายในสู่พื้นผิวของวัสดุลดลง ดังนั้นการอบแห้งต้องกำหนดความหนาของชั้นวัสดุที่เหมาะสมด้วย 5) ปัจจัยอื่น ๆ นอกจากอุณหภูมิของลมร้อน ความเร็วของลมร้อน ความชื้นสัมพัทธ์ และความหนาของชั้นวัสดุอบแห้งแล้ว ยังมีปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อการอบแห้ง เช่น การสลับตำแหน่งของถาดบรรจุวัสดุขณะทำการอบแห้ง ขนาดของชิ้นวัสดุอบแห้ง 2.1.4.2.3 ความชื้นในวัสดุ เป็นตัวบอกปริมาณของนํ้าที่มีอยู่ในวัสดุ เมื่อเทียบกับมวลของวัสดุชื้นหรือแห้ง ซึ่งแสดงได้ 2 แบบ คือ 1) ความชื้นมาตรฐานเปียกหมายถึงการเทียบปริมาณความชื้นกับนํ้าหนักรวมของของแข็งสามารถคำนวณได้จากสมการที่ 2.3 (2.1) เมื่อ = ความชื้นมาตรฐานเปียก (% Wet basic) w = มวลของวัสดุเปียก, kg d = มวลของวัสดุแห้ง, kg 2) ความชื้นมาตรฐานแห้ง เป็นการเทียบปริมาณความชื้นกับของแข็งเท่านั้น สามารถคำนวณได้จากสมการที่ 2.4 (2.2) เมื่อ = ความชื้นมาตรฐานแห้ง (% Dry basic) w = มวลของวัสดุเปียก, kg d = มวลของวัสดุแห้ง, kg จากสมการ (2.4) และ (2.5) ทำให้ทราบว่าค่าความชื้นมาตรฐานเปียกนั้น จะมีค่าไม่เกิน 100 % ส่วนความชื้นมาตรฐานแห้งนั้นอาจมีค่าเกิน 100% ก็ได้ 2.1.4.2.4 การคำนวณหาอัตราการอบแห้ง (Drying Rate) สามารถคำนวณได้จากสมการที่ 2.5 "อัตราการอบแห้ง" ("DR" )"=" (2.3) เมื่อ DR = อัตราการอบแห้ง, kg/hr = น้ำหนักก่อนอบแห้ง % = น้ำหนักหลังอบแห้ง % t = เวลาที่ใช้ในการอบแห้ง 2.1.4.2.5 การคำนวณหาการสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ (Specific Energy Consumption) สามารถคำนวณได้จากสมการ 2.6 การสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ(SEC) (2.4) เมื่อ SEC = การสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ, MJ/kg = พลังงานไฟฟ้า, kWh = น้ำหนักของน้ำที่ระเหย = พลังงานความร้อนที่ใช้ในการระเหยน้ำ 2.1.4.2.6 การอบแห้งด้วยแสงอาทิตย์ (Solar drying) เนื่องจากประเทศไทยอยู่บริเวณศูนย์สูตร ซึ่งมีศักยภาพด้านการใช้ประโยชน์ จากพลังงานแสงอาทิตย์ค่อนข้างสูง คือ ประมาณ 18.2 และสืบเนื่องจากประเทศไทย เป็นประเทศเกษตรกรรม พืชผลทางการเกษตรมากมาย ส่วนหนึ่งก็จำหน่ายในรูปของสด และ บางส่วนก็ทำการอบแห้ง หรือตากแห้ง เพื่อเพิ่มมูลค่า ยืดอายุการจัดเก็บ หรือความสะดวกต่อการขนส่ง การอบแห้งหรือตากแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ก็เป็นทางเลือกที่ของเกษตรกรหรือ ผู้ประกอบการเลือกใช้ เนื่องจาก ต้นทุนต่ำ และง่าย มีอุปกรณ์ไม่ยุ่งยากซับซ้อน ปัจจุบันประเทศไทย หลายหน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชน ได้ให้ความสำคัญ กับการใช้เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้น เนื่องจากกระแสการอนุรักษ์พลังงาน และลดการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ความนิยมมากนักในระดับเกษตรกร ครัวเรือน หรือระดับชุมชน เนื่องจากปริมาณการอบยังมีปริมาณน้อย ขาดการถ่ายทอดเทคโนโลยีที่เหมาะสม และความไม่แน่นอนของปริมาณ แสงอาทิตย์ แต่อย่างไรก็ตาม การอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ก็ยังมีข้อดีกว่าการใช้แหล่งความร้อนจากเชื้อเพลิงอื่น 2.1.4.2.7 การอบแห้งแบบ Passive ปัจจุบันเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทั้งด้านรูปแบบ วิธีการ ทำให้สามารถแยกออกเป็นประเภทใหญ่ได้ 3 ลักษณะ คือ การอบแห้งแบบ Passive การอบแห้งแบบ Active และแบบ Hybrid แต่ในทีนี้จะขอกล่าวถึงแบบแรกคือ แบบ Passive เนื่องจากเป็นแบบที่ทำการศึกษาในงานวิจัยนี้ การอบแห้งแบบ Passive เป็นระบบแบบไม่อาศัยระบบขับเคลื่อนอากาศ เช่น พัดลม มาช่วยในการหมุนเวียนกระแสอากาศร้อนที่ได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ อาศัยการเคลื่อนที่ แบบธรรมชาติ เครื่องอบแห้งด้วยระบบนี้ ยังแบ่งย่อยได้อีก 4 ชนิด คือ เครื่องอบแห้งโดยธรรมชาติ เครื่องอบแห้งที่รับแสงอาทิตย์โดยตรง (Direct type) และแบบใช้แผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Indirect type) และแบบผสม (Mixed mode type) ดังแสดงในภาพที่ 2.6 ภาพที่ 2.2 เครื่องอบแห้งแบบ Passive แบบต่าง ๆ ที่มา: ชานนท์ กันลา, 2556 1) การตากแห้งแบบธรรมชาติ เป็นแบบที่นิยมใช้กันในระดับครัวเรือน ในพื้นที่ชนบทเป็นส่วนใหญ่ มีผลผลิตที่จะตากแห้งไม่มากนัก ประสิทธิภาพต่ำ ใช้ระยะเวลาใน การตากแห้งนาน และมักพบสิ่งปนเปื้อนมาก อาศัยวัตถุดิบรับแสงอาทิตย์โดยตรง 2) เครื่องตาก/อบแห้งแบบโดยตรง (Direct type) การอบแห้งด้วยวิธีนี้ อาศัยวัตถุดิบรับพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรง วัตถุดิบที่อบแห้งมักจะอยู่ในวัสดุโปร่งใส อากาศ ภายในเครื่องอบแห้งจะเคลื่อนตัวจากการขยายตัวเมื่อได้รับความร้อนและจะพาความชื้นออกจาก วัตถุดิบและหมุนเวียนเพื่อถ่ายเทความชื้นภายในเครื่องอบแห้ง เครื่องอบแห้งแบบนี้อุณหภูมิภายใน ค่อนข้างสูงอาจสูงกว่า ทำให้เวลาในการอบแห้งจะสั้นลง วัตถุดิบที่อบแห้งสะอาดไม่มีสิ่งบนเปื้อนจากมลภาวะภายนอก รวมถึงแมลงวันและแมลงพาหะต่าง ๆ ปัจจุบันเครื่องอบแห้ง แบบนี้ได้รับการพัฒนาให้มีรูปแบบและวัสดุโปร่งใสให้มีประสิทธิภาพสูง เช่น วัสดุที่ใช้ทำหลังคา ต้องโปร่งใส ทนทานรังสี UV แสงผ่านเข้าง่ายและสะท้อนออกยาก ทำให้เก็บสะสมความร้อนได้เป็นอย่างดี และมีน้ำหนักเบาเพื่อลดน้ำหนักโครงสร้าง ปัจจัยสำคัญในการพิจารณาปัจจัยหนึ่งคือ ราคาของวัสดุที่เลือกใช้ กระจกถือได้ว่าเป็นวัสดุที่มีการเลือกใช้กันมาก เนื่องจาก มีคุณสมบัติที่ดี ราคาถูก แต่มีปัญหาเรื่องการแตกหักง่าย เครื่องอบแห้งแบบโดยตรงที่มีใช้ในปัจจุบันมีหลายรูปแบบ ดัวยกัน เช่น แบบตู้อบแห้ง อุโมงค์หลังคาโค้ง หรืออาจเป็นหลังคาทรงจั่ว ดังแสดงในภาพที่ 2.7 และภาพที่ 2.8 ภาพที่ 2.3 เครื่องอบแห้งแบบรับแสงอาทิตย์โดยตรงชนิดตู้ ที่มา: ชานนท์ กันลา, 2556 ภาพที่ 2.4 เครื่องอบแห้งแบบรับแสงอาทิตย์โดยตรงชนิดอุโมงค์หลังคาโค้ง ที่มา: ชานนท์ กันลา, 2556 3) เครื่องอบแห้งแบบใช้แผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Indirect type) เครื่องอบแห้งแบบนี้วัสดุอบแห้งไม่ได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยตรง จะมีแผงรับแสงอาทิตย์ (Solar Collector) ภายในจะมีวัสดุสำหรับดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์และถ่ายเทไปยังอากาศจนทำให้อากาศร้อนและเคลื่อนที่ไปยังห้องอบแห้งซึ่งภายในบรรจุวัสดุหรือผลิตภัณฑ์ที่ต้องการอบแห้ง ผนังห้องสำหรับอบแห้งมักจะหุ้มฉนวนไว้เพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อนออกภายนอก ภายใน ห้องอบแห้งอาจทำเป็นชั้น หลาย ๆ ชั้น เพื่อให้บรรจุผลิตภัณฑ์ในการอบแห้งได้มากขึ้น 4) เครื่องอบแห้งแบบผสม (Mixed mode type) เครื่องอบแห้งแบบนี้จะมี ลักษณะคล้ายกับแบบใช้แผงรับความร้อนจากดวงอาทิตย์ ต่างกันตรงห้องอบแห้งจะทำด้วยวัสดุ โปร่งใสด้วยเพื่อให้ห้องอบแห้งสามารถรับพลังงานจากดวงอาทิตย์ด้วย หรืออาจกล่าวได้ว่า เครื่องอบแห้งแบบนี้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์สองแหล่งคือจากแผงรับแสงและจากห้องอบแห้งด้วย 2.1.5 เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์มีมานานแล้ว เนื่องจากเป็นวิธีที่ลดความชื้นให้แก่วัสดุทางการเกษตรโดยอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์ และลดปัญหาจากวิธีการตากแห้ง ซึ่งหากพิจารณาในลักษณะของการรับพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่จะนำมาอบแห้งผลิตภัณฑ์ Bansal และ Garg ได้รวบรวมเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดต่างๆ ดังนี้ 1) เครื่องอบแห้งแบบรับพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรง (Direct Mode Solar Dryer) เครื่องอบแห้งแบ วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : 3.1 ขั้นตอนการวิจัย ขั้นตอนการวิจัยการพัฒนากระบวนการผลิตข้าวแต๋นโดยการประยุกต์การอบแห้งข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ โดยมีการดำเนินงานวิจัยแสดงดังภาพ แก้ไข ไม่ผ่าน ภาพที่ 3.1 ขั้นตอนการดำเนินงานวิจัย 3.2 การออกแบบและสร้างโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ ภาพที่ 3.1 แสดงรายละเอียดของโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ โดยโครงสร้างใช้เหล็กกล่องขนาด 1 นิ้วทำโครงสร้าง ผนังใช้แผ่นโพลีคาร์บอเนตติดตั้ง พื้นเป็นพื้นคอนกรีตหนา 6 นิ้ว ขนาดของโรงอบมีขนาดกว้าง 4 เมตร ยาว 6 เมตร สูง 2.5 เมตร และใช้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริกส์ รุ่น Peltier 12 v 6 A ขนาด 4x4 เซนติเมตร จำนวน 4 แผ่นต่อเครื่อง ชุดให้ความร้อนจากแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริกส์มี 3 เครื่อง ในแต่ละเครื่องติดพัดลมดูดความร้อนชนิดที่ใช้ในหม้อน้ำรถยนต์ ขนาด 12 v จำนวน 1 ตัวต่อเครื่อง และใช้แบตเตอรี่ขนาด 12 v จำนวน 4 ลูก เพื่อชาร์ตประจุผ่านอุปกรณ์ควบคุมประจุที่ได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดกำลังไฟฟ้า 295 วัตต์ ชนิดเซลล์เป็นชนิด Poly Crystalline Silicon, 156x156 มิลลิเมตร ใช้เซลล์จำนวน 72 เซลล์ต่ออนุกรมกันต่อหนึ่งแผง มีน้ำหนัก 23.05 กิโลกรัม แผงเซลล์แสงอาทิตย์หนึ่งแผงมีขนาด 1,956x992x40 มิลลิเมตร (ที่มา: www.finixsolar.com/schutten-53877.product) ภาพที่ 3.1 ด้านหน้าของโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ ภาพที่ 3.2 ภายในของโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ ภาพที่ 3.3 การติดตั้งระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ภาพที่ 3.4 การเตรียมโรงอบก่อนนำผลิตภัณฑ์ข้าวแต๋นเข้าโรงอบ ภาพที่ 3.5 การบันทึกค่าความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิภายในโรงอบแห้งข้าวแต๋น ภาพที่ 3.6 การเก็บบันทึกค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าของโรงอบข้าวแต๋น ภาพที่ 3.7 การเก็บบันทึกข้อมูลความเร็วลม ภาพที่ 3.8 การเก็บบันทึกข้อมูลอุณหภูมิภายในโรงอบ ภาพที่ 3.9 การเก็บบันทึกข้อมูลชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์ก่อนเข้าโรงอบ ภาพที่ 3.10 การเก็บบันทึกข้อมูลชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์ก่อนเข้าโรงอบ ภาพที่ 3.11 แบบแปลนของโรงอบแห้ง 3.3 วิธีการวิจัย โรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ได้ออกแบบสร้างและใช้ทดสอบในงานวิจัยนี้ ได้ทดสอบหาอัตราการใช้พลังงาน ในการอบข้าวแต๋น และบันทึกข้อมูลค่าความชื้นสัมพัทธ์ อุณหภูมิภายในโรงอบ ความเร็วลม น้ำหนักของผลิตภัณฑ์ก่อน-หลังเข้าโรงอบ แรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องให้ความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ โดยเริ่มบันทึกผลข้อมูลเริ่มตั้งแต่ 08.00-16.00 น. บริเวณตำบลเกยไชย อำเภอชุมแสง จังหวัดนครสวรรค์ และได้บันทึกข้อมูลความเข้มแสงอาทิตย์ แรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ชาร์ตประจุลงแบตเตอรี่ ในระหว่างการทดสอบทุกๆ 20 นาที เป็นเวลา 3 วัน 3.4 การวิเคราะห์ผล งานวิจัยนี้ ได้วิเคราะห์ข้อมูลจากการทดสอบ โดยวัดและบันทึกข้อมูลความเข้มแสงอาทิตย์ แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในโรงอบ ทุกๆ 20 นาที เพื่อนำมาหาอัตราใช้พลังงานของโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ โดยคำนวณได้จากสมการที่ (3.1) P = V x I x h (3.1) เมื่อ P คือ กำลังไฟฟ้า (วัตต์) V คือ แรงดันไฟฟ้า (โวลต์) I คือ กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์) h คือ จำนวนชั่วโมงที่ใช้ในการอบ (ชั่วโมง) เมื่อสามารถทราบอัตราการใช้พลังงานของโรงอบ และรู้ค่าแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในโรงอบและที่ได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 295 วัตต์ ผ่านอุปกรณ์ควบคุมประจุเพื่อชาร์ตประจุลงแบตเตอรี่ สามารถคำนวณหาค่าประสิทธิภาพการชาร์ตประจุของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้จากสมการที่ (3.2) (3.2) เมื่อ y คือ ประสิทธิภาพการชาร์ตประจุ Pout คือ กำลังไฟฟ้าที่ชาร์ตประจุลงแบตเตอรี่ (วัตต์) Pin คือ กำลังไฟฟ้าที่ได้จากพลังงานแสงอาทิตย์ (วัตต์) I คือ ค่ากระแสไฟฟ้าที่ชาร์ตประจุลงแบตเตอรี่ (แอมแปร์) V คือ ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์ตประจุลงแบตเตอรี่ (โวลต์) คือ ค่าความเข้มแสงอาทิตย์ (วัตต์ต่อตารางเมตร) A คือ พื้นที่รับแสงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (ตารางเมตร) จากการชั่งน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ก่อนและหลังเข้าโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาคำนวณหาอัตราส่วนน้ำหนักของนํ้าในผลิตภัณฑ์ต่อนํ้าหนักผลิตภัณฑ์แห้ง โดยมีสมการดังนี้ Md = [(w – d)/d] x 100 (3.3) โดยที่ Md คือ ความชื้นมาตรฐานแห้ง w คือ น้ำหนักเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์ d คือ น้ำหนักผลิตภัณฑ์แห้ง 3.4.1 วิเคราะห์ปัญหา ดำเนินการปรับปรุงแก้ไขปัญหา จากการทดสอบหาอัตราการใช้พลังงานของโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ ได้วิเคราะห์อัตราการใช้พลังงาน และวิเคราะห์ผลประหยัดรวมถึงความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกแบบ ถ้าประสิทธิภาพไม่อยู่ในเกณฑ์ที่ระบบสามารถทำงานได้ จะดำเนินการปรับปรุงการออกแบบระบบจ่ายพลังงานใหม่ เพื่อให้มีประสิทธิภาพการทำงานอยู่ในระดับเกณฑ์ที่ดีสามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ได้ในกระบวนการผลิตข้าวแต๋นเพื่อจัดจำหน่ายสำหรับชุมชน 3.4.2 สรุปผลการทำงานของระบบทั้งหมด การสรุปผลการดำเนินงานของโรงอบข้าวแต๋นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อนำเอาข้อมูลจากการทดสอบหาอัตราการใช้พลังงานมาสรุปเพื่อหาอัตราการประหยัดพลังงานและระยะเวลาคืนทุน เพื่อสรุปเป็นรายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์ เพื่อให้ นักเรียน นักศึกษา และประชาชนผู้สนใจสามารถนำข้อมูลไปใช้ประโยชน์ได้ คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ออกแบบและสร้างโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ และหาอัตราการใช้พลังงานในการอบข้าวแต๋น รวมถึงวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ ระยะเวลาการทดสอบ 3 วัน ผลการทดสอบพบว่า ความเข้มแสงอาทิตย์เฉลี่ย 786.15 วัตต์ต่อตารางเมตร อุณหภูมิที่อยู่ในช่วงเหมาะสมในการอบแห้งข้าวแต๋นอยู่ที่ 43-45 องศาเซลเซียส และมีการแกว่งของอุณหภูมิอยู่ในช่วงแคบๆ ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศในโรงอบมีค่าเฉลี่ยที่ 35.42 %RH และความชื้นมาตรฐานแห้งของข้าวแต๋นมีค่าเฉลี่ยที่ 71.79% มีปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าของโรงอบข้าวแต๋นด้วยความร้อนจากเทอร์โมอิเล็กทริกส์ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ 2.36 กิโลวัตต์ชั่วโมง คิดเป็นผลประหยัดค่าพลังงานไฟฟ้าที่ 24.82 บาทต่อวัน มีระยะเวลาคืนทุน 2.19 ปี จำนวนเข้าชมโครงการ : 657 ครั้ง รายชื่อนักวิจัยในโครงการ ชื่อนักวิจัย ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่นักวิจัย สัดส่วนปริมาณงาน(%) นายถิรายุ ปิ่นทอง บุคลากรภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 50 นางสาวพรพรรณ จิอู๋ บุคลากรภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 50 กลับไปหน้าโครงการวิจัยทั้งหมด