ตู้อบพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง

Abstract

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่สะอาดและมีปริมาณมาก เหมาะสมที่จะนำมาใช้เป็นพลังงานในการแปรรูปผลิตภัณฑ์อาหาร ด้วยเหตุผลดังกล่าวจึงได้ออกแบบและสร้างตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงนี้ขึ้น โดยแบ่งออกเป็น 4 ส่วน ส่วนที่หนึ่งคือ ตู้อบทำหน้าที่อบผลิตภัณฑ์ มีขนาดกว้าง 35 เซนติเมตร ยาว 57 เซนติเมตร สูง 51 เซนติเมตร ส่วนบนของตู้อบมีกระจกใสรับแสงโดยทำมุม 15 องศากับแนวระดับ เพื่อเพิ่มอุณหภูมิภายในตู้อบ ส่วนที่สองคือ แผงรับรังสีจากแสงอาทิตย์ ทำหน้าที่ถ่ายเทความร้อนให้ไหลเข้าสู่ภายในตู้อบ ขนาดกว้าง 30 เซนติเมตร ยาว 170 เซนติเมตร สูง 15 เซนติเมตร ส่วนที่สามคือ ส่วนแกนหมุนขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสตรง โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F877 ควบคุมความเร็วรอบ แกนหมุนทำหน้าที่เสียบผลิตภัณฑ์ให้หมุนในตู้อบทำให้ได้รับความร้อนทั่วถึง ส่วนที่สี่คือ ส่วนควบคุมอุณหภูมิ เขียนโปรแกรมผ่านไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F628A โดยใช้เซนเซอร์ DS1820 เพื่อควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ระหว่าง 55-65 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิต่ำว่า 55 องศาเซลเซียส ฮีทเตอร์จะทำงานเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ และถ้าอุณหภูมิสูงกว่า 65 องศาเซลเซียส พัดลมจะทำงานเพื่อระบายความร้อน ซึ่งพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่นำมาใช้กับฮีทเตอร์และวงจรมาจากเซลล์แสงอาทิตย์ โดยการทดลองนี้แบ่งออกเป็น 4 แบบ แบบที่ 1 เป็นการทดลองตากแบบธรรมชาติแบบมีพลาสติกคุมได้อัตราการอบแห้งต่อวันเฉลี่ย 0.2 กิโลกรัมต่อวัน แบบที่2 เป็นการทดลองตากแบบธรรมชาติแบบไม่มีพลาสติกคลุมได้อัตราการอบแห้งต่อวันเฉลี่ย 0.18 กิโลกรัมต่อวัน แบบที่ 3 เป็นการทดลองอบในตู้อบแบบไม่ควบคุมอุณหภูมิได้อัตราการอบแห้งต่อวันเฉลี่ย 0.27 กิโลกรัมต่อวัน แบบที่ 4 เป็นการทดลองอบในตู้อบแบบควบคุมอุณหภูมิได้อัตราการอบแห้งต่อวันเฉลี่ย 0.38 กิโลกรัมต่อวัน จากการทดลองดังกล่าวพบว่าการทดลองในแบบที่ 4 ได้อัตราการอบแห้งเฉลี่ยต่อวันมากที่สุด อีกทั้งยังใช้เวลาในการอบผลิตภัณฑ์น้อยกว่าการตากแบบธรรมชาติถึง 8 ชั่วโมง สรุปผลการทดลองพบว่าตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้อัตราการอบแห้งมีประสิทธิภาพมากกว่าการตากแบบธรรมชาติ The solar energy is clean and versatile energy. The solar energy is appropriate in food processing. For this reason, the solar oven was designed and created. This oven is separated into 4 parts. The first part is used for baking and its dimension is 35x57x51 centimeters. The 15 degree angle clear glass was attached on the top of the oven. Then the second part, the black body plate is allows hot flowing into the oven and the dimension is 30x170x15 centimeters. For the third part, broche is insert products. The circulation of broche makes diffuse heat. The forth part is temperature control part which is controlled by OIC16F628A. Temperature is controlled between 55-65 degree Celsius. If the temperature is less than 55 degree Celsius, heater will increase temperature. If the temperature is higher 65 degree Celsius, fan will decrease temperature. Heater and circuits use energy from solar cells. There are 4 experiments in this of project. For the first experiment, product id dried by sunlight with plastic cover. The average dryer rate of this experiment is 0.21 kg/day. Then the second experiment, product is dried by sunlight. The average dryer rate of this experiment is 0.13 kg/day. Then the third experiment, product id dried in the oven and the temperature isn’t controlled. The average dryer rate of this experiment is 0.27 kg/day. Finally the forth experiment is 0.38 kg/day. For the experiment above, the forth experiment gives the most average dryer rate and also uses less time than experiments. From experiments, the forth experiment is the most efficiency experiment in term of the average dryer rate.