การทดลองตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์

วัตถุประสงค์

    1. ศึกษาความเป็นไปได้ของการฝึกอบรมการสร้างและใช้งานตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่สำหรับธรุกิจอาหารอบแห้งระดับครัวเรือน
    2. ศึกษาปัญหาของการสร้างและการใช้งานตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่สำหรับธรุกิจอาหารอบแห้งระดับครัวเรือน

ผู้ออกแบบและผู้สร้าง

ผู้ออกแบบ

นายณรงค์ ฉ่ำบุญรอต นักวิชาการฝึกอาชีพ 8ว ฝ่ายพัฒนาวิทยาการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ กลุ่มงานพัฒนาผู้ฝึก สำนักพัฒนาผู้ฝึกและเทคโนโลยีการฝึก

ผู้ดำเนินการสร้าง

นายสมโภช ชัยชนะ นักวิชาการฝึกอาชีพ 6ว สถาบันพัฒนาฝีมือแรงงาน ภาค8 นครสวรรค์

สถานที่สร้างและทดลอง

ในบริเวณบ้านพักสถาบันพัฒนาฝีมือแรงงาน ภาค8 นครสวรรค์

รูปภาพ 1 การสร้างตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์

เงื่อนไขของการสร้างตู้อบ

    1. สร้างจากวัสดุที่หาได้ง่าย
    2. สร้างด้วยเครื่องมือช่างพื้นฐานทั่วไป

ขนาดและลักษณะของตู้อบ

ขนาดของตู้อบ

    1. ความกว้างด้านหน้า 185 ซ.ม.
    2. ความลึกด้านข้าง 78 ซ.ม.
    3. ความสูงด้านหลัง (ไม่รวมฐานของตู้อบ) 45 ซ.ม.
    4. ความสูงของฐานตู้อบ 10 ซ.ม.
    5. ช่องลมเข้าด้านหน้า เป็นรูกลม เส้นผ่าศูนย์กลาง 5 ซ.ม. จำนวน 17 รู
    6. ช่องลมออกด้านหลัง เป็นรูกลม เส้นผ่าศูนย์กลาง 5 ซ.ม. จำนวน 17 รู ใกล้ขอบบนของฝาหลัง

รูปภาพ 2 ขนาดและลักษณะภายนอกของตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์

ลักษณะของตู้อบ

ถ้ามองจากด้านข้าง ตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์มีรูปลักษณะเป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก ปลายด้านล่างทำมุม 30 องศา มีด้านตรงข้ามมุมฉากเป็นด้านหน้า ด้านหน้าและด้านข้างเป็นวัสดุโปร่งใส และมีส่วนประกอบที่สำคัญดังนี้
    1. พื้นล่างแบ่งเป็น 3 ชั้น มีความหนารวม 2 ซ.ม.
      • ชั้นล่างสุด พื้นไม้อัด
      • ชั้นกลาง ฉนวนกันความร้อน แผ่นโฟม
      • ชั้นบน พื้นไม้อัด
    2. โครงตู้อบและฝาด้านหลัง ไม้ลังหนาประมาณ 1 นิ้ว
    3. ด้านหน้าติดตั้งกระจกใสมุมเอียง 30 องศา ด้านข้างเป็นกระจกใส กระจกที่ใช้งานเป็นกระจกแบบคุณภาพต่ำ "แสงแดดและความร้อนผ่านกระจกได้มาก"
    4. ด้านในทาสีดำด้าน พื้นล่างด้านในโรยด้วยถ่านหุงข้าวขนาดเล็ก
    5. ตู้ติดตั้งบนโครงเหล็กติดล้อ สำหรับง่ายต่อการเคลื่อนย้าย

การหาข้อมูลก่อนการทดลอง

รูปภาพ 3 การตากปลาแห้ง

ประชาชนในพื้นที่อำเภอชุมแสง จังหวัดนครสวรรค์ จะมีอาชีพทำปลาแห้งตากแดดขาย โดยมีแหล่งปลาสดมาจาก
    1. ปลาจากบึงบอระเพ็ด
    2. ปลาจากพ่อค้าปลาจากที่อื่นที่นำมาจ้างปรุงรสและตากแห้ง

วิธีการตากแห้งในอดีตและปัจจุบัน

หลังจากผ่านขั้นตอนการเตรียมปลาสำหรับการตากแห้งแล้ว จะนำปลาไปตากแห้ง ซึ่งลานตากแห้งมีลักษณะ ดังนี้
    1. ลานตากแห้งจะสร้างอย่างง่ายๆ จากตระแกรงเหล็ก ยกพื้นสูงจากพื้นดินในระดับสะโพก
    2. พื้นที่ตากแห้งจะทั้งในบริเวณว่างๆ ใกล้บ้าน และ ไหล่ถนน แต่กรณีที่ผู้ตากแห้งทำธุรกิจขายปลาที่ตากแห้งด้วย มักจะใช้ลานตากแห้งบริเวณไหล่ถนน
ชาวบ้านได้เล่าให้ฟังเกี่ยวกับการใช้ตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนี้
    1. ประมาณ 10 ปีมาแล้ว จังหวัดนครสวรรค์ (จำชื่อหน่วยงานไม่ได้) ได้มีการสร้างตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่ขนาดใหญ่ ความยาวของตู้ "น่าจะประมาณ 30 เมตร" แต่ละวันใช้ปลาสดสำหรับแห้งได้วันละหลายร้อยกิโลกรัม โดยปลาเกือบทั้งหมดจะได้จากบึงบอระเพ็ดโดยมีเป้าหมายเพื่อเป็นธุรกิจส่งออก และประชานได้ให้ความร่วมมือเป็นอย่างดี
    2. ผลจากการตากแห้ง พบว่าปลาแห้งแข็ง ผิวบนไหม้ เนื่องจากความร้อนภายในตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์สูงมาก ทำให้การผลิตปลาแห้งโดยตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ประสบความสำเร็จ และประชาชนได้ยกเลิกการใช้ตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นการตากแห้งบนลานจากแห้งตามที่ได้เคยปฏิบัติมาและเป็นธุรกิจในครัวเรือน ซึ่งไม่สามารถเป็นธุรกิจส่งออกได้
    3. ต่อมาได้มีหน่วยงานของรัฐ (จำชื่อหน่วยงานไม่ได้) ได้มารื้อถอนตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อนำไปใช้งานที่อื่นต่อไป
    4. หากหน่วยงานของรัฐต้องการทดลองการใช้งานตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ ประชาชนยินดีที่จะให้ความร่วมมือเช่นกัน

ผลที่ได้จากการทดลอง

รูปภาพ 4 เปรียบเทียบขนาดตู้อบแห้งที่ทดลองและตู้อบแห้งต้นแบบ

เริ่มจากการวางตู้อบแห้งในที่ร่มเพื่อไม่ให้อุณหภูมิสูงมากและเลื่อนตู้ออกมาตากแดด ผลที่ได้
    1. ทิศทางของมุมตกกระทบของแสงแดด เนื่องจากขีดจำกัดของพื้นที่ ทำให้ไม่สามารถกำหนดทิศทางของตู้อบแห้งให้ด้านหน้าของตู้อบแห้งตรงกับทิศทางของแสงแดดได้ แต่สภาพเช่นนี้จะตรงกับสภาพการใช้งานจริงของประชาชนที่จะใช้ตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ โดยจากรูปภาพ แสงแดดจะส่องเข้าทางด้านข้างของตู้
    2. เมื่อเริ่มนำตู้ออกตากแดด อุณหภูมินอกตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ 37 องศาซี อุณหภูมิภายในตู้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยใช้เวลาไม่ถึง 30 นาที อุณหภูมิสามารถสูงขึ้นถึงอุณหภูมิสูงสุด โดยอุณหภูมิพื้นล่างของตู้อบแห้งประมาณ 75 องศาซี และอุณหภูมิบนตระแกรงอบแห้งประมาณ 65 องศาซี
    3. เนื่องจากช่องลมเข้าและช่องลมออกมีขนาดเท่ากัน และออกแบบในทิศทาง "ลมเย็นเข้าทางข้างล่างของด้านหน้าและลมร้อนออกทางด้านบนของฝาหลัง" ดังนั้นการระบายไอน้ำร้อนสามารถระบายได้รวดเร็ว ไม่มีไอน้ำเกาะที่ด้านในของกระจกแผ่นหน้า และทำให้การอบแห้งใช้เวลาเร็วขึ้น
    4. ผลการอบแห้งปลาแดดเดียว น้ำหนักก่อนการอบแห้ง 3,486 กรัม น้ำหนักหลังการอบแห้ง (ปลาแดดเดียว) 2,870 กรัม น้ำหนักน้ำที่ระเหยแห้ง 616 กรัม หรือประมาณ 616 ซีซี โดยใช้เวลา 2:35 ชั่วโมง โดยเมือเทียบกับการแห้งโดยการตากแดดธรรมดาจะใช้เวลาไม่น้อยกว่า 5 ชั่วโมง
    5. การอบแห้งหมูแดดเดียวที่มีความหนาไม่เกิน 0.5 ซ.ม. ใช้เวลาระหว่าง 30 - 45 นาที ขึ้นกับความต้องการให้ชิ้นงานแห้งมากน้อยเพียงใด
    6. เนื่องการอุณหภูมิภายในตู้อบแห้งสูงกว่าภายนอกตู้อบแห้งมาก ดังนั้น กรณีที่เป็นอบแห้งเนื้อสัตว์จะต้องมีการกลับด้านของชิ้นงานด้วย มิฉะนั้น ผิวด้านบนของชิ้นงานจะไหม้ ชิ้นงานจะแห้งแข็งจนไม่สามารถนำมาปรุงอาหารได้

สรุปและข้อเสนอแนะ

    1. จะต้องมีการเปลี่ยนพฤติกรรมจากการตากแห้งเป็นการอบแห้ง โดยระยะแรกของการใช้ตู้อบแห้ง โดยระยะแรกของการใช้ตู้อบแห้งจะต้องมีการเฝ้าระวังสังเกตการเปลี่ยนแปลงของผิวชิ้นงาน และศึกษาระยะเวลาการกลับด้านของชิ้นงานด้วย มิฉะนั้น การใช้ตู้อบแห้งจะประสบความล้มเหลวเหมือนกับที่บางชุมชนได้ประสบมาแล้ว
    2. การฝึกอบรมตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดใหญ่พอสำหรับการประกอบกิจการอาหารอบแห้งเป็นกิจกรรมที่สามารถดำเนินการได้ แต่ทั้งนี้การฝึกอบรมจะต้องใช้วัสดุที่ชุมชนสามารถหาซื้อได้ง่าย และสร้างโดยเครื่องมือง่ายๆ ที่มีใช้งานทั่วไปของชุมชน
    3. หน่วยงานที่ดำเนินการฝึกอบรมควรจะต้องมีการสร้างตู้อบแห้งขนาดเท่าของจริงก่อน เพราะเมื่อวัสดุที่จะใช้สร้างตู้อบแห้งและขนาดของตู้อบแห้งเปลี่ยนไป ปัญหาของการสร้างตู้อบแห้งจะเปลี่ยนไปด้วยเช่นกัน
ณรงค์ ฉ่ำบุญรอต
nid001@yahoo.com