เปรียบเทียบการใช้ฉนวนกันความร้อนสำหรับเตาแก๊สชีวมวลโดยใช้วัตถุดิบ ที่หาง่ายในชุมชน

Comparison Insulation of Biomass Gas Stove for Using Easy Material in the Community

Abstract

        การศึกษาวิจัยนี้เป็นการเปรียบเทียบฉนวนของเตาแก๊สชีวมวล โดยใช้วัตถุดิบที่หาง่ายในชุมชน คือ แกลบดำ ดินร่วน และ ทราย การทดสอบประสิทธิภาพของเตาแก๊สชีวมวลทำได้โดยการต้มนํ้าเดือด (WBT) ใช้เตาแก๊สชีวมวลแบบอินเวอร์สดาว์นดราฟท์แก๊สซิไฟเออร์โดยใช้เวลาในการทดสอบ 5 ชั่วโมง ผลจากการทดสอบประสิทธิภาพของเตาแก๊สชีวมวลพบว่า ในช่วง 5 นาทีแรกของการทดสอบยังไม่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิง เนื่องจากเป็นช่วงที่เตาเริ่มกระบวนการเผาไหม้จึงทำให้อุณหภูมินํ้าเกิดการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก แต่หลังจาก 5 นาทีไปแล้วจนถึง 30 นาที เป็นช่วงที่มีการเผาไหม้ค่อนข้างสมบูรณ์จึงให้อุณหภูมินํ้าเดือดสูงสุด 100 องศาเซลเซียส เนื่องจากเกิดการถ่ายเทพลังงานความร้อนให้นํ้า หลังจาก 50 นาทีไปแล้ว อุณหภูมิของนํ้าค่อยๆ ลดลงตามลำดับ จนเท่ากับอุณหภูมินํ้าเริ่มต้น จากการทดสอบพบว่าเตาแก๊สชีวมวลที่มีฉนวนเป็นแกลบดำมีประสิทธิภาพในการต้มนํ้าที่ดีที่สุด เนื่องจากทำให้นํ้าเดือดมีระยะเวลานานกว่าเตาแก๊สชีวมวลที่มีดินร่วน และ ทราย เป็นฉนวน และจากการคำนวณหาประสิทธิภาพจากการต้มนํ้าเดือดของเตาแก๊สชีวมวลที่มีแกลบดำ ดินร่วน และทรายเป็นฉนวนมีค่าเท่ากับ 14.13% 11.70% และ 10.59% ตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่า เตาแก๊สชีวมวลที่มีฉนวนเป็นแกลบดำมีประสิทธิภาพดีที่สุด เนื่องแกลบดำมีความหนาแน่นตํ่า ดังนั้นจึงมีจุความร้อนตํ่าสุดความร้อนที่สะสมอยู่ในแกลบดำจึงมีน้อย เมื่อนำมาวิเคราะห์ทางด้านเศรษฐศาสตร์ โดยการเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายในการซื้อเชื้อเพลิงกับเตาแก๊สชีวมวลที่มีใยหินเป็นฉนวน พบว่า เตาแก๊สชีวมวลที่มีแกลบดำเป็นฉนวนมีค่าใช้จ่ายในการซื้อเชื้อเพลิงต่อปีมากกว่าเป็นเงิน 7,398 บาท

        This research is a comparison of insulation materials for a biomass gas stove. Rice husk, loam and sand were used as the insulating materials which were chosen to test, as these are inexpensive and easily available. The stove, was an inverse downdraft gasifier made from steel, intended e.g. to cooking in a household. The efficiency of the stove was measured using Water Boiling Test (WBT). For the first 5 minutes after lighting the fire, the water temperature hardly changed, as the fire was in the starting process. From 5 to 30 minutes, the fire was burning, heating the water until boiling at 100 °C. From 30 to 50 minutes, water kept boiling. After 50 minutes, most of the fuel was burnt, the water stopped boiling and temperature decreased slowly. After 5 hours, the water temperature reached the initial temperature. From the experiments, it could be concluded the rice husk is the insulation material giving the highest efficiency, 14.13 %. Loam and sand give 11.70 % and 10.59 %. Rice husk has the lowest density and therefore the lowest total heat capacity, meaning less heat will be accumulated in the insulation.
        In the conomic analysis method that it is obviously apparent with that the comparison of expending fuel between the insulator’s biomass gas stove using the local material and the insulator’s biomass gas stove using an asbestos is shown that the fuel costs of biomass gas stove using the rice husk insulator is approximately over 7,398 baht