การเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ โดยใช้ครีบนำความร้อนรูปทรงกระบอกสำหรับอบแห้งขมิ้นชัน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์โดยติดตั้งครีบนำความร้อนรูปทรงกระบอกสำหรับการอบแห้งขมิ้นชัน โดยตู้อบแห้งต้นแบบมีขนาดพื้นที่ 1×1 m² เป็นรูปแบบหลังคาพาราโบลาพร้อมติดตั้งครีบนำความร้อนที่มีความยาวต่างๆ (10, 20, 30, 40 และ 50 mm) เพื่อศึกษาผลของอุณหภูมิภายในห้องอบแห้ง อัตราการถ่ายเทความร้อน ประสิทธิภาพเชิงพลังงาน และประสิทธิภาพเชิงความร้อนตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ การศึกษาเชิงทดลองดำเนินการภายใต้สภาวะจำลองด้วยรังสีแสงอาทิตย์ด้วยหลอดฮาโลเจนขนาด 1500 วัตต์ พบว่าครีบที่มีความยาว 40 mm สามารถเพิ่มอุณหภูมิภายในตู้อบได้สูงสุด 54 ^oC และให้อัตราการถ่ายเทความร้อนสูงสุดถึง 37 W และส่งผลให้ประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูงสุดเฉลี่ยในช่วง 4.7–6.3% ที่อัตราการไหลเชิงมวลของอากาศอยู่ในช่วง 2.5×10^-3–7.0×10^-3 kg/s ซึ่งสูงกว่าครีบนำความร้อนที่ค่าความยาวอื่นๆ สำหรับการศึกษาประสิทธิภาพเชิงความร้อนระหว่างตู้อบแห้งที่ติดครีบและไม่ติดครีบพบว่า ตู้อบแห้งที่ติดครีบจะมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ยตลอดการอบแห้งสูงกว่ากรณีไม่ติดครีบประมาณ 2% โดยเฉพาะในช่วงเริ่มต้นกระบวนการอบแห้ง (10.30–12.00 น.) ตู้อบแห้งที่ติดครีบจะมีค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุดถึง 36% และตู้อบแห้งที่ติดครีบสามารถลดอัตราความชื้นได้รวดเร็วกว่าในช่วงแรก โดยไม่มีผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทั้งด้านความชื้น เนื้อสัมผัส สี และกลิ่น จากการประยุกต์ใช้งานจริงในระดับชุมชนตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่พัฒนาขึ้นสามารถลดต้นทุนค่าไฟฟ้าเฉลี่ยได้ประมาณ 5 บาท/กิโลกรัม/วัน เมื่อเทียบกับการใช้ตู้อบไฟฟ้าแบบดั้งเดิม โดยการใช้งานตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ได้ผลการประเมินความพึงพอใจของผู้รับบริการในภาพรวมอยูในระดับระดับดีมากโดยมีคะแนนเฉลี่ยร้อยละ 91.55 สะท้อนถึงความเหมาะสมของเทคโนโลยีนี้ในการนำไปขยายผลใช้งานจริงสำหรับการแปรรูปผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรในระดับชุมชน