การปรับปรุงสมรรถนะเชิงความร้อนของเตาชีวมวลชนิด Top-Lit Up-Draft (TLUD) แบบระบบบังคับลมและแบบธรรมชาติ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและปรับปรุงสมรรถนะเชิงความร้อนเตาชีวมวลชนิด TLUD 3 รูปแบบ ได้แก่ เตา TLUD ที่ใช้ระบบบังคับลมร่วมกับแผ่นควบคุมเปลวไฟ (force draft and choke ring TLUD biomass stove) เตาที่ใช้ระบบบังคับลมเพียงอย่างเดียว (force draft TLUD biomass stove) และเตาที่ใช้แผ่นควบคุมเปลวไฟเพียงอย่างเดียว (choke ring TLUD biomass stove) จากการทดสอบทิศทางลมที่ออกจากระบบบังคับลมไปสู่เตา แตกต่างกัน 3 มุม คือ 0 o 45o และ 90o กับแนวระดับ พบว่าทิศทางของลมที่ มุม 45o ใช้เวลาในการต้มน้ำเดือดต่ำสุด และจากการทดสอบสมรรถนะเตาชีวมวลด้วยวิธีการทดสอบโดยการต้มนํ้า (water boiling test; WBT) เพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะของเตาชีวมวลชนิด TLUD ทั้ง 3 รูปแบบ พบว่าเตา TLUD ที่ใช้ทั้งระบบบังคับลมร่วมกับแผ่นควบคุมเปลวไฟมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่ดีกว่าเตาที่ใช้แผ่นควบคุมเปลวไฟเพียงอย่างเดียว และเตาที่ใช้ระบบบังคับลมเพียงอย่างเดียว แต่เตาที่ใช้ระบบแผ่นควบคุมเปลวไฟเพียงอย่างเดียวมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่สูงกว่าเตาที่ใช้ระบบบังคับลมเพียงอย่างเดียว โดยมีค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อน (h) อัตราการสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ (SEC) ค่าใช้จ่ายพลังงานจำเพาะ (SCC) อัตราการเผาไหม้ (BR) กำลังไฟ (P) เวลาในการเดือดของน้ำ (BT) และปริมาณเชื้อเพลิง เท่ากับ 18.84±0.14 % 15.47±0.21 MJ/kg 0.800±0.011 Baht/kg 38.27±0.51 g/min 9.87±0.13 kW 10.58±0.49 min และ 2.279±0.049 kg ตามลำดับ และยังมีข้อได้เปรียบในเรื่องการประหยัดเชื้อเพลิง ประหยัดพลังงานไฟฟ้า ลดต้นทุนอุปกรณ์บังคับลม และมีความสะดวกกว่าเตาอีก 2 รูปแบบ เนื่องจากไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจากระบบบังคับลม โดยเตาที่พัฒนาขึ้นมานี้มีกำลังไฟที่สูง เหมาะสำหรับงานที่ต้องการใช้พลังงานความร้อนที่สูง และใช้เวลานานและต่อเนื่อง เช่น งานอุตสาหกรรมครัวเรือนในการทำขนม การนึ่งขนม การนึ่งข้าว การผลิตไอน้ำ เป็นต้น
Article Details
เอกสารอ้างอิง
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2558, กันยายน). แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2558–2579. สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน. https://www.eppo.go.th/images/POLICY/PDF/AEDP2015.pdf
ธเนศ ไชยชนะ, หมะกรือซม อาลี, และมัสยา หลงสมัน. (2556). การศึกษาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเตาหุงต้มระดับครัวเรือน. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 32(5), 626-630.
พลชัย ขาวนวล, สมบูรณ์ ประสงค์จันทร์, และสุปราณี วุ่นศรี. (2561). ปัจจัยของขนาดห้องเผาไหม้และความชื้นเชื้อเพลิงที่ผลต่อสมรรถนะเตาชีวมวลชนิด Top-Lit Up-Draft (TLUD). การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยทักษิณ ครั้งที่ 28, 983-992.
สมมาส แก้วล้วน, ดำรงศักดิ์ จันโทสี, สุรชัย จันทร์ศรี, และเวคิน ปิยรัตน์. (2556). การทดสอบสมรรถนะเตาชีวมวลขนาด 20 kW. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, 8(1), 24-33.
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. (2567, กรกฎาคม). ตารางแสดงรายละเอียดยางพารา. https://www.oae.go.th/assets/portals/1/files/houseland%2065.pdf
สุปราณี วุ่นศรี, พลชัย ขาวนวล, นพดล โพชกำเหนิด, โกสินทร์ ทีปรักษพันธ์, ณิชา ประสงค์จันทร์, ภัทราภา จ้อยพจน์, และระริน เครือวรพันธุ์. (2566). การประยุกต์ใช้เตาชีวมวลชนิด Top-Lit Up-Draft (TLUD) ในการย้อมสีเตยหนามด้วยสารธรรมชาติ. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 14(2), 167-178.
Bentson, S., Evitt, D., Lieberman, D., & MacCarty, N. (2024). Retrofitting stoves with forced jets of primary air improves speed, emissions, and efficiency: Evidence from six types of biomass cookstoves. Energy for Sustainable Development, 71, 104-117. https://doi.org/10.1016/j.esd.2023.10.010
Berrueta, V. M., Edwards, R. D., & Masera, O. R. (2008). Energy performance of wood-burning cookstoves in Michoacan, Mexico. Renewable Energy, 33(5), 859–870. https://doi.org/10.1016/j.renene.2007.04.016
Boafo-Mensah, G., Neba, F. A., Tornyeviadzi, H. M., Seidu, R., Darkwa, K. M., & Kemausour, F. (2021). Modelling the performance potential of forced and natural-draft biomass cookstoves using a hybrid Entropy-TOPSIS approach. Biomass and Bioenergy, 150, 106121. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2021.106121
Hailu, A. (2022). Development and performance analysis of top lit updraft: Natural draft gasifier stoves with various feed stocks. Heliyon, 8(12), e12040. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e12040
Huangfu, Y., Li, H., Chen, X., Xue, C., Chen, C., & Liu, G. (2014). Effect of moisture content in fuel on thermal performance and emission of biomass semi-gasified cookstove. Energy for Sustainable Development, 21, 60–65. https://doi.org/10.1016/j.esd.2014.05.007
Kore, S., Sutar, K., & Waghmare, A. (2023). Development of a natural draft metal biomass cookstove for community kitchen. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 102(2), 17-36. https://doi.org/10.37934/arfmts.102.2.1736
MacCarty, N., Ross, G., Lefebvre, O., & Morris, A. (2024). Saving time and reducing smoke: A sensor-based performance assessment of a forced-draft “Jet-Flame” cooking system in Malawi. Energy for Sustainable Development, 80, 101438. https://doi.org/10.1016/j.esd.2024.101438
Oyelaran, O. A., Bolaji, B. O., Waheed, M. A., & Adekunle, M. F. (2015). Performance evaluation of the effect of binder on groundnut shell briquette. KMUTNB International Journal of Applied Science and Technology, 8(1), 11–19. https://doi.org/10.14416/j.ijast.2015.01.002
Rasoulkhani, M., Ebrahimi-Nik, M., Abbaspour-Fard, M. H., & Rohani, A. (2018). Comparative evaluation of the performance of an improved biomass cook stove and the traditional stoves of Iran. Sustainable Environment Research, 28(6), 438-443. https://doi.org/10.1016/j.serj.2018.09.003
Yunusa, S. U., Mensah, E., Preko, K., Narra, S., Saleh, A., Sanfo, S., Isiaka, M., Dalha, I. B., & Abdulsalam, M. (2023). Biomass cookstoves: A review of technical aspects and recent advances. Energy Nexus, 11, 100222. https://doi.org/10.1016/j.nexus.2023.100222
