การศึกษาประสิทธิภาพเชิงทดลองของแผ่นลดอุณหภูมิทางเลือกที่ผลิตจากถ่านชีวภาพสำหรับระบบทำความเย็นแบบระเหย
Main Article Content
บทคัดย่อ
แผ่นลดอุณหภูมิที่ใช้ในโรงเรือนปัจจุบันผลิตมาจากกระดาษคราฟต์ ซึ่งมีต้นทุนสูง และอายุการใช้งานสั้น การใช้ถ่านชีวภาพซึ่งผลิตจากวัสดุเหลือใช้ในชุมชนเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของการทำการเกษตร ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแผ่นลดอุณหภูมิที่ผลิตจากถ่านชีวภาพสำหรับระบบทำความเย็นแบบระเหย โดยใช้กล่องทดสอบระบบทำความเย็นแบบระเหย จำนวน 2 ขนาด โดยใช้ถ่านชีวภาพ 3 ชนิด ได้แก่ ถ่านแกลบ ถ่านไม้ยูคาลิปตัส และถ่านไม้ไผ่ เปรียบเทียบกับแผ่นลดอุณหภูมิจากกระดาษ โดยควบคุม ความเร็วลม และอัตราการไหลของน้ำให้มีค่าคงที่ ทำการตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ก่อนและหลังผ่านแผ่นลดอุณหภูมิ ผลการศึกษา พบว่าถ่านไม้ยูคาลิปตัส สามารถลดอุณหภูมิเฉลี่ยได้สูงสุด 7.06 องศาเซลเซียส และสามารถควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ได้คงที่ (74.27%) เช่นเดียวกันกับกระดาษ (82.11%) โดยค่าที่เหมาะสมอยู่ระหว่าง 40 - 90% ซึ่งเมื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำความเย็นแบบระเหย พบว่า แผ่นลดอุณหภูมิจากถ่านไม้ยูคาลิปตัสและถ่านไม้ไผ่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับแผ่นลดอุณหภูมิจากกระดาษในขนาดที่ 1 (กว้าง 20 x ยาว 20 เซนติเมตร) แต่เมื่อเพิ่มขนาดเป็น 2 เท่า (ขนาดที่ 2) พบว่าประสิทธิภาพการทำความเย็นของไม้ไผ่ลดลงแต่ถ่านไม้ยูคาลิปตัสคงที่ ในขณะที่กระดาษมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำความเย็นต่อต้นทุน พบว่า ถ่านไม้ยูคาลิปตัสมีค่าต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นลดอุณหภูมิที่ทำจากกระดาษ ดังนั้น จากการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าถ่านไม้ยูคาลิปตัสมีความเหมาะสมในการนำมาผลิตเป็นแผ่นลดอุณหภูมิในระบบทำความเย็นแบบระเหยซึ่งมีความสามารถในการดูดซับน้ำ มีรูพรุนระบายอากาศได้ดี มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ป้องกันเชื้อราซึ่งมีผลต่อพืช สัตว์ และผู้ที่ปฏิบัติงานในโรงเรือน พร้อมกับแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมระยะยาวโดยอาศัยความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้และมีประสิทธิภาพในการบำรุงดิน นอกจากนี้ยังช่วยลดต้นทุนการผลิตจากการนำวัสดุในชุมชนกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่
Article Details

อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Ahmadu, T. O., Y. S. Sanusi and F. Usman. 2022. Experimental evaluation of a modified direct evaporative cooling system combining luffa fiber-charcoal cooling pad and activated carbon dehumidifying pad. Journal of Engineering and Applied Science 69(63): 1-8.
Amer, O., R. Boukhanouf and H. G. Ibrahim. 2015. A review of evaporative cooling technologies. International Journal of Environmental Science and Development 6(2): 111-117.
Armah, E. K., M. Chetty, J. A. Adedeji, D. E. Estrice, B. Mutsvene, N. Singh and Z. Tshemese. 2022. Biochar: Production, application and the future. Biochar: 1-26.
Aziz, A. R., N. F. Zamrud and N. Rosli. 2018. Comparison on cooling efficiency of cooling pad materials for evaporative cooling system. Journal of Modern Manufacturing Systems and Technology 1: 61-68.
Batista, E. M. C. C., J. Shultz, T. T. S. Matos, M. R. Fornari, T. M. Ferreira, B. Szpoganicz, R. A. de Freitas and A. S. Mangrich. 2018. Effect of surface and porosity of biochar on water holding capacity aiming indirectly at preservation of the Amazon biome. Scientific Reports 8(1): 1-9.
Chaturvedi, K., A. Singhwane, M. Dhangar, M. Mili, N. Gorhae, A. Naik, N. Prashant, A. K. Srivastava and S. Verma. 2023. Bamboo for producing charcoal and biochar for versatile applications. Biomass Conversion and Biorefinery 2023: 1-27.
Chaves Fernandes, B. C., K. F. Mendes, A. F. Dias Júnior, V. P. S. Caldeira, T. M. S. Teófilo, T. Severo Silva, V. Mendonça, M. F. Souza and D. Valadão Silva. 2020. Impact of pyrolysis temperature on the properties of eucalyptus wood-derived biochar. Materials 13(24): 1-13.
Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Ministry of Energy. 2021. “Biomass”: Green energy friendly to the planet. Available: https://www.thebangkokinsight.com/news/environmental-sustainability/558298 (October 18, 2023). [in Thai]
Dongsongkhram, K., S. Phanphithak, P. Premto and T. Trisakun. 2022. Development of environmental control system using Internet of Things technology in a simulated house: A case study of Burmese gamecock chicks. Journal of Applied Information Technology 8(1): 103-116. [in Thai]
Energy Research Center, Maejo University. 2014. User manual for 200-liter vertical charcoal kiln. Available: https://engineer.mju.ac.th/wtms_webpageDetail.aspx?wID=1260 (December 20, 2023). [in Thai]
Fawzy, S., A. I. Osman, H. Yang, J. Doran and D. W. Rooney. 2021. Industrial biochar systems for atmospheric carbon removal: A review. Environmental Chemistry Letters 19: 3023-3055.
Franco-Salas, A. , A. Peña-Fernández and D. L. Valera-Martínez. 2019. Refrigeration Capacity and Eect of Ageing on the Operation of Cellulose Evaporative Cooling Pads, by Wind Tunnel Analysis. 2019 (16): 1-11.
Haider, F. U., J. A. Coulter, C. Liqun, S. Hussain, S. A. Cheema, J. Wu and R. Zhang. 2021. An overview on biochar production, its implications, and mechanisms of biochar-induced amelioration of soil and plant characteristics. Pedosphere 32(1): 1-51.
Hemwong, S. 2013. Biochar: Carbon sequestration and soil fertility. Kasetsart Agricultural Journal 31(1): 104-113. [in Thai]
Hemwong, S. 2014. Effects of bamboo and rice husk biochars on yield and nitrogen use efficiency of Chainat 1 rice variety. Journal of Science and Technology, Ubon Ratchathani University 16(1): 69-75. [in Thai]
Hemwong, S., C. Sangri, P. Phunthupan, S. Butnan and P. Vityakon. 2021. Rice-derived biochars enhance the yield of spring onion (Allium cepa L. var. Aggregatum), while reducing pesticide contamination in soil and plant. Applied Ecology and Environmental Research 19(1): 349-358.
Hernandez-Mena, L. E., A. A. B. Pécora and A. L. Beraldo. 2014. Slow pyrolysis of bamboo biomass: Analysis of biochar properties. Chemical Engineering Transactions 37: 115-120.
Joseph, S. D., M. Camps-Arbestain , Y. Lin, P. Munroe, C. H. Chia, J. Hook, L. van Zwieten, S. Kimber, A. Cowie, B. P. Singh, J. Lehmann, N. Foidl, R. J. Smernik and J. E. Amonette. 2010. An investigation into the reactions of biochar in soil. Australian Journal of Soil Research 48(7): 501-515
Kapilan, N., A. M. Isloor and S. Karinka. 2023. A comprehensive review on evaporative cooling systems. Results in Engineering 18: 1-14.
Ketsa, S. 2009. Global warming: Effect on plants. Journal of Health Systems Research 3(2): 203-211. [in Thai]
Khidhathong, P., W. Wangjiraniran and A. Suriyawong. 2014. A study on spatial potential of biomass for electricity generation in Thailand. Journal of Energy Research 11(1): 63–76. [in Thai]
Koson, K., S. Sriaon, P. Champaphang and S. Saengsuwan. 2023. Biochar (miracle material): Synthesis, characterization and potential applications. Journal of Science and Technology, Ubon Ratchathani University 25(1): 89-104. [in Thai]
Kouchakzadeh, A. and A. Brati. 2013. The evaluation of bulk charcoal as greenhouse evaporative cooling pad. Agricultural Engineering International: CIGR Journal 15(2): 188-193.
Liang, H., L. Chen, G. Liu and H. Zheng. 2016. Surface morphology properties of biochars produced from different feedstocks. In: Proceedings of the International Conference on Civil, Transportation and Environment, China. pp. 1205–1208.
Muk-on, K. 2021. The study of substitute materials in evaporative cooling system. Master of Engineering Thesis in Energy Engineering, Department of Mechanical Engineering, Silpakorn University. [in Thai]
Patel, D. P., S. K. Jain, S. S. Lakhawat and N. Wadhawan. 2022. A low-cost storage for horticulture commodities for enhancing farmer's income: An overview on evaporative cooling. Journal of Food Process Engineering 45(10): 1-15.
Sahoo, S. S., V. K. Vijay, R. Chandra and H. Kumar. 2021. Production and characterization of biochar produced from slow pyrolysis of pigeon pea stalk and bamboo. Cleaner Engineering and Technology 3: 1-10.
Salins, S. S., S. Kota Reddy, S. V. Shiva Kumar and C. Stephen. 2021. Experimental investigation of humidification parameters using biomass-based charcoal as an alternative packing material. Journal of King Saud University - Engineering Sciences 35(7): 495–505.
Schreefel, L., R. P. O. Schulte, I. J. M. de Boer, A. Pas Schrijver and H. H. E. van Zanten. 2020. Regenerative agriculture - the soil is the base. Global Food Security 26: 1-8.
Tejero-González, A. and A. Franco-Salas. 2021. Optimal operation of evaporative cooling pads: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 151: 1-14.
Tomczyk, A., Z. Sokołowska and P. Boguta. 2020. Biochar physicochemical properties: pyrolysis temperatureand feedstock kind effects. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 19: 191-215.
Vala, K.V., M.T. Kumpavat and Dr. A. Nema. 2016. Comparative Performance Evaluation of Evaporative Cooling Local Pad materials with Commercial Pads. International Journal of Engineering Trends and Technology 39(4): 198-203.
Verma, S., M. K.Awasthi, Tao Liu, S. K.Awasthi, Asad Syed, A. Bahkali, M. Verma and Z. Zhang. 2023. Influence of biochar on succession of fungal communities during food waste composting 2023 (358): 129437
Visittiwong, A. 2021. Utilization of fruit orchard waste: Durian and mangosteen for charcoal briquette production. Research Journal of Rajamangala University of Technology Tawan-ok 14(2): 66-71. [in Thai]
Yamanaka, T. 2003. The effect of pH on the growth of saprotrophic and ectomycorrhizal ammonia fungi in vitro. Mycologia 95(4): 584-589.
Yang, Y., M Zhong, X. Bian, Y. You and F. Li. 2023. Preparation of carbon-based material with high water absorption capacity and its effect on the water retention characteristics of sandy soil. Biochar 5(61): 1-18.