การศึกษาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์การอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ของกล้วย

สุรจิตร์ พระเมือง; วีรชน  มีฐาน; เลิศพันธุ์  เพียรสร้างสรรค์; สำราญ  เลิศคอนสาร; ชฏารัฐ  ขวัญนาค

ผู้แต่ง

สุรจิตร์ พระเมือง คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏเลย
วีรชน มีฐาน คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏเลย
เลิศพันธุ์ เพียรสร้างสรรค์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต
สำราญ เลิศคอนสาร คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต
ชฏารัฐ ขวัญนาค คณะวิทยาศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

คำสำคัญ:

กล้วยอบพลังงานแสงอาทิตย์, แบบจำลองทางคณิตศาสตร์, เครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์, ตู้เรือนกระจก

บทคัดย่อ

กลไกการลดความชื้น โดยอาศัยลมร้อนจากแสงอาทิตย์ด้วยการถ่ายโอนความร้อน ในการวิจัยนี้นำกล้วยน้ำว้าไปอบลดความชื้นใน
ตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดเรือนกระจกขนาดเล็ก ด้านรับแสงเป็นผิวโค้งพาราโบลา ผนังโดยรอบเป็นแผ่นโพลีคาร์บอเนตใส
มีแผ่นเหล็กทาสีดำด้านเป็นแผ่นดูดรังสีอาทิตย์ด้านล่าง ทำการเก็บข้อมูล 3 รอบ ๆ ละ 3 วัน ความชื้นเริ่มต้น 235, 63, 236.40 และ 248.58 %d.b. มีความชื้นสุดท้าย 23.37, 19.16 และ 26.38 %d.b. ตามลำดับ ที่ความเข้มรังสีอาทิตย์เฉลี่ย 543.8 W/m² อัตราการ
ไหลของลมร้อนโดยเฉลี่ย 0.08 kg/s ได้อัตราการอบแห้งเฉลี่ย 9.05 kg/h เมื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ตามแบบจำลองของ Newton and Lewis ได้สมการเป็น MR = e^-0.1022t (r² = 0.9784, RMSD = 0.1059, MBD = 0.0112) แบบจำลองของ Page ได้สมการเป็น (r² = 0.9592, RMSD = 0.1463, MBD = 0.0214) แบบจำลองของ Modified Page ได้สมการเป็น (r² = 0.9784, RMSD = 0.1060, MBD = 0.0110) แบบจำลองของ Henderson and Pabis ได้สมการเป็น MR = 1.2055e^-0.1012t
(r² = 0.9784, RMSD = 0.0832, MBD = 0.0069) แบบจำลองของ Two Term ได้สมการเป็น MR = 0.9162e^-0.0511t + 0.0110e^-0.0511t
(r² = 0.9449, RMSD = 0.1350, MBD = 0.0182) และแบบจำลองของ Wang and Singh ได้สมการเป็น MR = 1 – 0.0633t + 0.0010t² (r² = 0.9882, RMSD = 0.0602, MBD = 0.0036) โดยแบบจำลองที่เหมาะสมกับการอบแห้งกล้วยทั้งลูกจะเป็นแบบจำลองของ Wang and Singh

เอกสารอ้างอิง

ณัฐภัค อิ่มเอิบ, และกิตติศักดิ์ วิธินันทกิตต์. (2564). การศึกษาจลนพลศาสตร์และคุณภาพชิ้นกล้วยอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งสุญญากาศร่วมกับอินฟราเรด. วารสารวิศวกรรมศาสตร์, 16(3), 24–36. https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/psru-jite/article/view/244275

เพ็ญพร นิ่มนวล, นภาลัย เหล่ามะลอ, และสราวุฒิ แนบเนียว. (2565). การศึกษาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ความชื้นสมดุลของกล้วน้ำว้า. วารสารวิชาการคณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏเทพสตรี, 17(1), 50–58. https://itechjournal.tru.ac.th/ojs/index.php/tru-i-tech/article/view/155

สุรจิตร์ พระเมือง. (2566). พลังงานสุริยะ. มหาวิทยาลัยราชภัฏเลย.

Ertekin, C., & Firat, M. Z. (2017). A comprehensive review of thin layer drying models used in agricultural products. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 57(4), 701–717. https://doi.org/10.1080/10408398.2014.910493

Kadam, D. M., & Dhingra, D. (2011). Mass transfer of banana slices during osmo-convective drying. Journal of Food Process Engineering, 34(2), 511–532. https://doi.org/10.1111/j.1745-4530.2009.00373.x

Lingayat, A., Chandramohan, V. P., & Raju, V. R. K. (2017). Design, development and performance of indirect type solar dryer for banana. Energy Procedia, 109, 409–416. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.041

Munpookiew, T., Pratummasoot, N., Kongsri, W., & Kallayalert, Y. (2023). An investigation of solar dryers with different covers for solar-dried cultivated bananas. Progress in Applied Science and Technology, 13(2), 45–52. https://doi.org/10.14456/past.2023.8

Sathya, S. K., Nalik, P. D., Naveenbabu, N., Cardoza, N., & Rameez, S. (2024). Design, fabrication and analysis of solar banana dryer. AIP Conference Proceedings, 3060(1). https://doi.org/10.1063/5.0196540

Ssemwanga, M., Makule, E., & Kayondo, S. I. (2020). Performance analysis of an improved solar dryer integrated with multiple metallic solar concentrators for drying fruits. Solar Energy, 204, 419–428. https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.04.065