เครื่องอบข้าวพลังงานแสงอาทิตย์

Abstract

การอบแห้งข้าวเป็นกรรมวิธีหนึ่งในการช่วยลดความสูญเสียของข้าวหลังการเก็บเกี่ยว วิธีการที่ชาวนาไทยใช้อยู่ในปัจจุบันคือ การตากแห้งบนลานข้าว กรรมวิธีดังกล่าวใช้ได้ผลดีในการลดระดับความชื้นในระยะเวลาหลังเก็บเกี่ยวข้าวนาปีซึ่งอยู่ในฤดูแล้งซึ่งปลอดฝน แต่ผลเสียของกรรมวิธีดังกล่าวก็คือ ยังคงมีความเสียหายเนื่องจากการหล่นและการถูกทำลายจากนก หนู นอกจากนั้นในฤดูการเก็บเกี่ยวของข้าวนาปรังซึ่งตรงกับฤดูฝนระยะเวลาที่มีแดดต่อเนื่องในแต่ละวันสั้น จึงทำให้การตากลานไม่อาจลดความชื้นลงในระดับที่ต้องการได้ เพื่อแก้ปัญหาการลดความชื้นในเมล็ดข้าว ได้มีการวิจัยและพัฒนาเครื่องอบแห้งแบบต่างๆขึ้นในประเทศไทย โครงการวิจัยและพัฒนานี้ก็เป็นอีกโครงการหนึ่งซึ่งจัดทำขึ้นเพื่อแสวงหาวิธีการและอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพและราคาประหยัดในการอบแห้งข้าว จากการศึกษาถึงขนาดของความสูญเสียอันอาจจะเกิดขึ้นเมื่อไม่มีเครื่องอบแห้งข้าว เราได้ใช้ขนาดของความสูญเสียดังกล่าวเป็นดัชนีสำหรับเปรียบเทียบขนาดของความจำเป็นที่ทั้งชาวนาและรัฐที่จะต้องมีเครื่องอบแห้งข้าวที่มีประสิทธิภาพดีแทนการตากลาน อีกทั้งขนาดความสูญเสียดังกล่าวก็จะเป็นเครื่องบอกถึงส่วนของต้นทุนการผลิตที่ชาวนาอาจประหยัดได้ถ้าใช้เครื่องอบแห้ง ผลการศึกษาแสดงว่า เป็นความจำเป็นทั้งของรัฐและชาวนาที่จะต้องมีเครื่องอบแห้งข้าว จากการศึกษาด้านพื้นฐานความรู้และความเข้าใจด้านเทคนิคของชาวนาซึ่งเป็นลูกค้ากลุ่มเป้าหมาย เราได้กำหนดลักษณะทั้งของผู้ใช้และของเครื่องอบแห้งข้าวที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาด้านเทคนิค นอกจากนั้น จากพื้นฐานทางเทคนิคและพื้นฐานทางเศรษฐกิจ ยังได้คาดหมายถึงขนาดความต้องการใช้เครื่องอบแห้งข้าวที่มีคุณสมบัติตามลักษณะที่กำหนดไว้สำหรับการพัฒนาซึ่งกำหนดไว้ว่า เครื่องอบแห้งข้าวที่เหมาะสมควรเป็นส่วนหนึ่งของยุ้งหรือฉางข้าวที่ชาวนามีอยู่เดิม โดยดัดแปลงส่วนที่ติดกับหลังคายุ้งให้เป็นห้องอบแห้ง ส่วนที่เหลือของยุ้งยังคงใช้เป็นส่วนที่ใช้เก็บข้าว หลังคาของยุ้งที่ทำด้วยเหล็กอาบสังกะสีจะได้รับการดัดแปลงให้ทำหน้าที่เป็นแผ่นดูดพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ ปิดด้วยกระจก อมร้อนถูกดูดเข้าไปยังห้องอบด้วยพัดลมดูดที่อาจทำงานด้วยกระแสไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมัน จากลักษณะสมบัติที่เหมาะสมกับพื้นฐานความรู้และฐานะทางเศรษฐกิจของชาวนา การวิจัยและพัฒนาทางด้านเทคนิคของเครื่องอบแห้งได้เริ่มด้วยการคำนวณออกแบบโดยเทคนิคการจอลองแบบปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ ความถูกต้องของรูปแบบของเครื่องที่ได้จากการคำนวณด้วยเทคนิคดังกล่าวได้รับการทดสอบโดยการเปรียบเทียบผลที่ได้จากการคำนวณกับผลที่ได้จากการทดลองจากเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดอบแห้งคราวละไม่เกิน 50 กิโลกรัม ผลการทดสอบปรากฏว่ารูปแบบที่คำนวณไว้มีความถูกต้องอยู่ในวิสัยของการยอมรับเชิงวิศวกรรม ดังนั้นแบบจำลองของเครื่องอบแห้งข้าวซึ่งสร้างขึ้นเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ จึงเป็นแบบที่ถูกต้องของเครื่องอบแห้งข้าวซึ่งอาจนำไปใช้ในการคำนวณออกแบบและสร้างเครื่องอบแห้งข้าวที่มีขีดความสามารถต่างๆ ณ ที่ใดก็ได้ เครื่องอบแห้งขนาดจำลองที่สร้างขึ้น นอกจากจะใช้ในการทดสอบความถูกต้องของการออกแบบแล้วยังได้ใช้ในการทดลองผลการอบข้าวเปลือกที่มีคว่มชื้นต่างๆให้ลดลงเหลือความชื้นระหว่าง 13-15% มาตรฐานเปียก เพื่อใช้ในการวิเคราะห์หาประโยชน์ที่จะได้รับจากการอบแห้งข้าวจากค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องอบแห้งขนาดจำลองและข้อมูลราคาวัสดุที่จำเป็นในการสร้างเครื่องอบแห้งชนิดที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานจริง เราได้วิเคราะห์ค่าใช้จ่ายต่างๆที่เกิดขึ้นจากการกำหนดขนาดที่เหมาะสมของเครื่องอบแห้งโดยพิจารณาจากขนาดมาตรฐานของยุ้งหรือฉางข้าวที่จะใช้ส่วนหนึ่งเป็นเครื่องอบแห้ง พบว่าขนาดที่เหมาะสม คือ เครื่องที่มีขนาดอบแห้งข้าววันละ 1 ตันโดยเฉลี่ย หรือ ประมาณ 2 ตันในวันที่มีแดดดี จากการวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายและประโยชน์ที่จะได้รับ ผู้ที่เหมาะสมที่จะใช้เครื่องที่พัฒนาขึ้นนี้ คือ ชาวนาที่รวมกลุ่มกันเป็นสหกรณ์