การออกแบบสร้างและทดสอบระบบอบแห้งแบบผสมผสานเพื่อการประหยัดพลังงาน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำการออบแบบและสร้างระบบอบแห้งแบบผสมผสานเพื่อการประหยัดพลังงานในกระบวนการอบแห้ง ระบบอบแห้งนี้ติดตั้งห้องอบแห้งที่มีขนาดความจุประมาณ 5 m3 ความร้อนที่ใช้ในกระบวนการอบแห้งมาจากแหล่งความร้อน 3 ชนิดที่ทำงานผสมผสานกัน ได้แก่ 1) ปั๊มความร้อนขนาด 5.5 kWelectric 2) ฮีตเตอร์ไฟฟ้าขนาด 18 kWelectric และ 3) อินฟราเรดขนาด 5 kWelectric โดยอุปกรณ์ทั้งสามสามารถผลิตความร้อนรวมกันได้ประมาณ 29 kWthermal เครื่องอบแห้งนี้สามารถผลิตลมร้อนที่มีความเร็วลมและอุณหภูมิสูงสุดประมาณ 3 m/s และ 120 oC ตามลำดับ โดยเมื่อผนวกรวมกับการให้ความร้อนด้วยอินฟราเรดจะสามารถสร้างอุณหภูมิที่ที่ผิววัสดุอบแห้งได้มากกว่า 200 °C จากผลการทดลองอบแห้งใบมะกรูดและเห็ดหูหนูดำพบว่าระบบอบแห้งแบบผสมผสานในงานวิจัยนี้มีประสิทธิภาพสูงสุดเท่ากับ 55.88 % และ 58.96 % ซึ่งมีค่าสูงกว่าการใช้ฮีตเตอร์ไฟฟ้าเป็นแหล่งความร้อนเพียงอย่างเดียวเท่ากับ 56 % และ 41 % ลดระยะเวลาในการอบแห้งได้ประมาณ 69 % และ 38 % และลดการใช้พลังงานในการอบแห้งผลิตภัณฑ์ทั้งสองชนิดได้ประมาณ 36 % และ 29 % ตามลำดับ จากข้อมูลดังกล่าวจึงคุ้มค่าที่จะดำเนินการอบแห้งผลิตผลทางการเกษตรด้วยระบบอบแห้งแบบผสมผสานแหล่งความร้อนเนื่องจากประหยัดเวลาทำให้สามารถเพิ่มกำลังการผลิตต่อวันได้ และยังลดต้นทุนทางด้านพลังงานอีกด้วย ทั้งนี้เมื่อศึกษาถึงความเป็นไปได้เชิงเศรษฐศาสตร์ในการใช้ระบบอบแห้งต้นแบบในงานวิจัยนี้เพื่อผลิตใบมะกรูดส่งขายในเชิงพาณิชย์พบว่ามีระยะเวลาในการคืนทุนของโครงการประมาณ 461 day