เครื่องอบข้าว พลังงานแสงอาทิตย์

1

ความเป็�นมาและความสำ าค�ญ

สั�งคมไทยเป็�นสั�งคมเกษตรกรรมมาแต�ช้�านาน โดยเฉพาะข้�าวท��เป็�นผลผล"ตทางเกษตรกรรมหล�กข้องไทย แต�ว�าช้าวนาไทย ย�งข้ายข้�าวไม�ได�ราคาเท�าท��ควร เพราะว�าข้�าวเป็ล%อกท��ช้าวนาได�เก&บเก��ยวน�(นเป็�นข้�าวสัด ม�ความช้%(นสั)ง ท*าให�เม%�อข้ายให�ก�บโรงสั�จะถู)กห�กค�าความช้%(นเป็�นจ*านวนเง"นท��มาก และบางรายม�ความช้%(นสั)งมากจนข้ายไม�ได� ต�องตากข้�าวตามท��ว�างในช้.มช้น ถูนน สันามก�ฬาช้.มช้น ท*าให�ข้�าวบางสั�วนถู)กท*าลายจากสั�ตว0ต�างๆ รวมถู2งเวลาเก&บข้�าวในยามจ*าเป็�น ก&ท*าได�ล*าบาก เหต.ผลข้�าวต�นสั�งผลให�ผลผล"ตทางการเกษตรบางสั�วนเสั�ยหายท*าให�ช้าวนาข้ายข้�าวไม�ได�ราคาเท�าท��ควร

โดยเคร%�องลดความช้%(นข้�าวน�(นม�การท*าอย�างแพร�หลายในอ.ตสัาหกรรมโรงสั� ซึ่2�งม�การใช้�ความร�อนจากแกรบแม�จะลดความช้%(นได�ในป็ร"มาณมาก แต�ว�าก�อให�เก"ดมลพ"ษ และป็ร"มาณความร�อนท��สั)งบางสั�วน สั�งผลให�ข้�าวท��ถู)กลดความช้%(นอย�างรวดเร&วเก"ดการห�กในป็ร"มาณท��สั)ง และเคร%�องลดความช้%(นน�(นม�ราคาสั)งเก"นกว�าทางเกษตรกรจะสัามารถูใช้�งานได� ท*าให�ถู)กทางโรงสั�กดราคาอย)�ตลอดเวลา

ทางคณะผ)�จ�ดท*าจ2งม�ความสันใจท��จะป็ระสัร�างสั"�งป็ระด"ษฐ์0ท��สัามารถูใช้�ในการลดความช้"(นข้องข้�าวเป็ล%อก โดยป็ราศจากป็7ญหาด�านสั.ข้อนาม�ยด�งกล�าวข้�างต�น และสัามารถูใช้�งานได�สัะดวก รวมถู2งม�ราคาท��ถู)กสัามารถูใช้�ว�สัด.ท��หาได�ง�ายในช้.มช้น จ2งท*าการว"เคราะห0ป็7ญหา วางแผน และป็ระด"ษฐ์0ต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0 เพ%�อใช้�ในการลดความช้"(นข้องข้�าว โดยใช้�หล�กการข้องป็รากฏการเร%�อนกระ

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

2

จก(Greenhouse effects) หร%อการให�ความร�อนเข้�า แต�ว�าจ*าก�ดความร�อนออก ท*าให�อ.ณหภู)ม"ในต)�อบ เพ"�มข้2(นอย�างต�อเน%�อง

โดยว�สัด.หล�กน�(นใช้�สั�งกะสั�ช้น"ดแผ�นเร�ยบเคล%อบด�วยสั�ด*าเพราะสั�งกะสั�น*าความร�อนได�ด� ราคาถู)ก และสั�ด*าน�(นเคล%อบเพ%�อให�สั�งกะสั�ด)ดความร�อนได�มากข้2(น โดยด�านจะม�ป็ระต)เพ%�อใสั�เมล&ดพ�นธ์0และว�ตถู.ด"บอ%�นๆ ท��ม�ล�กษณะโป็ร�งใสั ว�สัด.ท�(งหมดป็ระกอบก�นเป็�นต)�เพ%�อท*าให�อ.ณหภู)ม"ภูายในต�วเคร%�องสั)งข้2(นจนสัามารถูอบให�น*(าระเหยได� ระบบระบายความร�อนน�(นใช้�พ�ดลมคอมพ"วเตอร0 12V ด)ดความช้%(นออก โดยใช้�พล�งงานจากแผงโซึ่ลาร0เซึ่ลล0ผล"ตกระแสัไฟฟ=าเช้%�อมต�อก�บแบตเตอร0ร�� ท*าไม�ให�ข้�าวสัาร น�(นอ�บช้%(น สั�งผลให�ท��ม�ค.ณภูาพตามต�องการ

นอกจากสัามารถูใช้�ป็ระโยช้น0ในการลดความช้%(นข้�าวแล�ว ย�งสัามารถูป็ระย.กต0ใช้�ในการถูนอมอาหารป็ระเภูทลดความช้%(น เช้�น ตากแห�ง และอบแห�ง ได�อย�างม�ป็ระสั"ทธ์"ภูาพ และถู)กสั.ข้ล�กษณะ และย�งสัามารถูต�อยอด ได�อย�างหลากหลายต�อไป็

ว�ตถุ�ป็ระสำงค�

1. เพ%�อป็ระด"ษฐ์0ต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0

2. เพ%�อใช้�ต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0ในการลดความช้%(นข้องข้�าวและถูนอมอาหารแทนว"ธ์�การตากแห�งได�อย�างม�ป็ระสั"ทธ์"ภูาพ และถู)กสั.ข้ล�กษณะ

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

3

หล�กการทำ างานป็รากฏการณ์�เร�อนกระจก ค%อป็รากฏการณ0ท��คล%�นร�งสั�ความร�อนสัามารถูเข้�าได� และการท��สั"�ง

แวดล�อมสัามารถูร�บความร�อน ไดมากกว�าคายความร�อนข้องระบบ โดยผลจากป็รากฏการณ0น�( สั�งผลให�ความร�อนป็ร"เวรภูายในระบบเพ"�มข้2(นโดยม�แบบจ*าลองด�งร)ป็

ร�ป็ทำ ! 1 แบบจ าลองการป็รากฏการณ์�เร�!อนกระจก[http://th.uncyclopedia.info/wiki/โลกร$อน]

ว�ตถุ�ดำ าว�ตถู.ด*าค%อว�ตถู.ท��ด)ดกล%นคล%�นแม�เหล&กไฟฟ=าท.กช้�วงความยามคล%�น

โดยไม�ม�การป็ลดป็ล�อยออกมา โดยป็ระโยช้น0ข้องว�ตถู.ท��เคล%อบด�วยสั�ด*า ด�าน ไม�ม�การสัะท�อนน�(นค%อการช้�วยลดการเสั�ยพล�งงานความร�อนจากการสัะท�อนจากภูาช้นะ เม%�อน*าค.ณสัมบ�ต"ข้องว�ตถู.ด*า มาใช้�ก�บเคร%�องลดความช้%(นข้�าวเอนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0โดยท*าการฉาบสั�ด*าไว�ด�านนอก ท*าให�เพ"�มการด)ดพล�งงานความร�อนจากแสังอาท"ตย0และลดการสัะท�อนซึ่2�งเป็�นการเสั�ยความร�อนโดยไร�ป็ระโยช้น0

การน าความร$อนของว�สำดำ� การน*าความร�อนข้องว�สัด.แบ�งออกเป็�นสัองป็ระเภูทค%อ

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

4

ฉนวนความร$อน ค%อว�สัด.ท��ม�การน*าความร�อนท��ไม�ด�ซึ่2(งใช้�ในการป็=องก�นความร�อนจากสั"�งแวดล�อมเข้�าสั)�ระบบ ต�วน าความร$อน ค%อว�สัด.ท��ม�การน*าความร�อนท��ด�โดยเป็�นค.ณสัมบ�ต"ข้องโลหะ โดยสั"�งป็ระด"ษฐ์น�(ได�เล%อกใช้�สั�งกะสั�เพราะว�าสั�งกะสั�เป็�นต�วน*าความร�อนท��ด� โดยม�ค�าน*าความร�อนท�� 116 W/(m·K)

สั"�งป็ระด"ษฐ์0ได�ใช้�การเร�ยนแบบป็รากฏการณ0เร%อนกระจก โดยม�ว�ตถู.ด*าในการด)ดร�งสั�ท��เข้�ามาย�งต)�อบและให�สั�งกะสั�เป็�นต�วน*าความร�อนเข้�าสั)�ภูายในต)� โดยม�แผ�นสั�งกะสั�ท��ฉาบด�วยสั�ด*า น�(นเป็�นต�วก�กความร�อนไว�ในต)�อบ สั�งผลให�ความร�อนภูายในต)�อบน�(ม�อ.ณหภู)ม"สั)งข้2(นอย�างเหมาะสัมต�อการใช้�งาน

จากผลจากป็รากฏการณ0ข้�างต�นสัามารถูจ*าลองการท*างานได�ด�งน�(

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

5

ร�ป็ภาพ 1 แสัดงหล�กการท*างานข้องต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0

โดยสัามารถูน*าหล�กการน�(มาป็ระกอบเป็�นต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0โดยพ"จารณาค.ณสัมบ�ต"ทางความร�อนด�งน�(

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

6

ระบบระบายความชื้�,นเม%�อข้�าวได�ร�บความร�อน ข้�าวจะม�การป็ล�อยความร�อนออกมา จ2ง

จ*าเป็�นต�องม�การระบายความช้%(นออกมาสั)�นอกระบบเพ%�อป็=องก�นความช้%(นสัะสัม

โดยระบบการด)ดความช้%(นน�(นได�ใช้�พ�ดลมระบายความร�อน 4 ต�วต�อก�บแบตเตอร0ร� ท��ป็ระจ.ไฟด�วยแผงเซึ่ลล0แสังอาท"ตย0 ด�งร)ป็

ร�ป็ทำ ! 3 การท*างานข้องพ�ดลมระบายอากาศในต)�อบอาหารเอนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0

โดยพ�ดลมท�(ง 4 ต�วแกะมาจากเคร%�องจ�ายไฟ (power supply)

คอมพ"วเตอร0ท��เสั�ยแล�ว โดยใช้�ไฟ 12 V ต�อและใช้�แบตเตอร0ร� หร%อต�อก�บ แผงเซึ่ลล0แสังอาท"ตย0 ในการให�พล�งงาน

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

7

ข�,นตอนการผล.ตสำ.!งป็ระดำ.ษฐ์�ว.ทำยาศาสำตร� และว.ธี ใชื้$ว�สำดำ�ทำ !ใชื้$

1. โครงและข้าโต>ะท��ไม�ใช้�แล�วยาว 1 เมตร 4 เสั�น และ 0.5 เมตร 4

เสั�น2. เหล&กเสั�นช้น"ดบาง 4 เมตร 2. สั�งกะสั�ช้น"ดแผ�นเร�ยบ3. แผ�นพลาสัต"กใสั 4. แผงโซึ่ลาร0เซึ่ลล0 5. แบตเตอร0ร�� และเคร%�องป็ระจ.แบตเตอร0ร�� 5. พ�ดลมระบายอากาศ 4 ต�ว

งบป็ระมาณ์งบป็ระมาณในการป็ระด"ษฐ์0ต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0

พล�งงานแสังอาท"ตย0ท�(งหมด 1,000 บาท

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

8

ข�,นตอนการผล.ตสำ.!งป็ระดำ.ษฐ์�ว.ทำยาศาสำตร�ในการด*าเน"นการป็ระด"ษฐ์0ต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0

พล�งงานแสังอาท"ตย0 ผ)�จ�ดท*าได�ม�การวางแผนการด*าเน"นงานตามหล�ก PDCA ด�งแผนภูาพ

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

ศ4กษาหล�กการทำ !เก !ยวข$อง

ป็ระชื้�มวางแผนการดำ าเน.น

ร5างต$นแบบจากแผนงานทำ !

ว.เคราะห�ว�ตถุ�ดำ.บ และป็ร�บ

จ�ดำทำ านว�ตกรรม

ทำดำลองนว�ตกรรม

ป็ร�บป็ร�งนว�ตกรรม

ทำดำลองผล

เผยแพร5

Plan

Do

Check

Action

9

ข้�(นตอนการป็ระด"ษฐ์0ต)�อบลดความช้%(นข้�าวอเนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0

ม�ข้� (นตอนในการด*าเน"นงานด�งน�(

ขนาดำ/น ,าหน�กสำ.!งป็ระดำ.ษฐ์�ทำางว.ทำยาศาสำตร�ต)�อบอาหารเอนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0 ม�ข้นาด 90 x 50 x

50 cm

น*(าหน�กรวม 18kg

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

น*าข้าโต>ะน�กเร�ยนท��ไม�ใช้�แล�ว มาต�ด และเช้%�อมให�เป็�นร)ป็ทรงล)กบาศก0 กว�าง

ต�ดแผ�นสั�งกะสั�ช้น"ดเร�ยบให�ม�ข้นาดเท�าก�บโครงเหล&กด�านข้�างท�(ง 2 ด�าน ด�านหล�ง และด�านล�าง สั�วนด�านบน

น*าแผ�นสั�งกะสั�ท��ต�ดเร�ยบร�อยแล�วต"ดก�บ

ต"ดแผงโซึ่ลาร0เซึ่ลล0ด�านบนข้องต)�อบ เช้%�อมก�บแบตเตอร� และต�อสัายไฟ

ต"ดแผ�นพลาสัต"กใตไว�ด�านบนต)�อบ

ต"ดป็ระต)บานพ�บด�านหน�าต)�อบ

10

ว.ธี การใชื้$งาน

1. น*าข้�าวเป็ล%อกท��ม�ความช้%(นเทใสั�ลงถูาด ด�านบน

2. เกล��ยข้�าวเป็ล%อกให�เสัมอก�น แล�วสั�วนเก"นลงถูาดด�านล�าง ท*าการเกล��ยข้�าวให�เสัมอก�น ท�(งสัองถูาด

3. ป็?ดฝาด�านบน

4. รอป็ระมาณ 1 ช้��วโมง เป็?ดป็ระต)ด�านข้�างเพ%�อน*าข้�าวออก

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

11

ภาคผนวก

ภาคผนวก ก ผลการใชื้$ตารางแสำดำงผลการทำดำลองเวลา 12.00 น -13.00 น เง�!อนไข 12.00 น 13.00 น

น ,าหน�กข$าสำาร 1.00 kg 0.9kg

อ�ณ์หภ�มภายใน 38 C0 72 C0

ภาคผนวก ข การสำร$างต�$อบข$าวอเนกป็ระสำงค�พล�งงานแสำงอาทำ.ตย�

ร)ป็ท�� ข้ 1 น�กเร�ยนต�ดแผ�นสั�งกะสั�เร�ยบ ร)ป็ท�� ข้ 2 น�กเร�ยนบ.แผ�นสั�งกะสั�เร�ยบ

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

12

ร)ป็ท�� ข้ 3 น�กเร�ยนป็ระกอบต)�อบข้�าวอเนกป็ระสังค0 ร)ป็ท�� ข้ 4 ต)�อบข้�าวอเนกป็ระสังค0พล�งงานแสังอาท"ตย0 พล�งงานแสังอาท"ตย0 เสัร&จสัมบ)รณ0

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

13

ภาคผนวก ค ภาพการทำดำลอง

ร�ป็ทำ ! ค 1 น�กเร ยนเกล !ยข$าวให$เสำมอก�น ร�ป็ทำ ! ค 2 ร�ป็แสำดำงข$าวภายใน

ร�ป็ ทำ ! ค 3 น ,า

หน�กก5อนอบ ร�ป็ทำ ! ค 3 น ,าหน�กหล�งอบ

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

14

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

15

ภาคผนวก ง ภาพสำเกตต$นแบบสำ.!งต�$อบข$าวอเนกป็ระสำงค�พล�งงานแสำงอาทำ.ตย�

ภาพดำ$านข$าง

แป็ลนดำ$านบน

แป็ลนดำ$านข$างดำ$านซ้$าย

โรงเร�ยนตล"�งช้�นว"ทยาน.สัรณ0อ.บ�านด�านลานหอย

จ.สั.โข้ท�ย

0.5m

0.5m

1m

1m

พลาสัต"กใสั

0.5m

1m

แผงเซึ่ลล0แสังอาท"ตย0