Efficiency of solar greenhouse dryer for drying water hyacinth (Eichhornia crassipes)

Abstract

This research aims to study the efficiency of solar greenhouse dryer for drying water hyacinth. The solar dryer was installed at community enterprise Nara Phirom group network, Khlong Yong, Nakhon Pathom, Thailand. A forced convection solar greenhouse dryer with an area of 20 m2 consists of a parabolic roof structure covered with polycarbonate sheets. The basement of the dryer is a black metal sheet floor with 2 inch thick foam insulation and was designed as high platform. Three ventilation fans were installed on the back top of the dryer powered by 100-W solar cell modules with a battery for storage of solar energy 0.54 kWh. The average ventilation rate was 111.6 m3/hr. Two sensors were used to control both indoor and outdoor relative humidity. The results of this study demonstrated that the present drying system has overall efficiency of 88% for 100 kg of water hyacinth. The maximum average of temperature and solar radiation intensity in the solar dryer were 61 °C and 973 W/m2, respectively. Moreover, the dried water hyacinth product in this dryer showed better quality of color and shape than the open sun drying, due to efficient environmental factors control in the drying process especially the climatic conditions, dust contamination, and insect disturbance.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพโรงอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรือนกระจกสำหรับการอบแห้งผักตบชวา โรงอบนี้ตั้งอยู่ ณ กลุ่มวิสาหกิจชุมชนเครือข่ายนราภิรมย์ ตำบลคลองโยง จังหวัดนครปฐม มีขนาดพื้นที่ 20 ตารางเมตร ประกอบด้วยหลังคาโค้งซึ่งปิดคลุมด้วยแผ่นโพลีคาร์บอเนต ทั้งนี้โรงอบออกแบบให้ยกพื้นสูงด้วยฉนวนโฟมหนา 2 นิ้ว และประกบกับแผ่นเมทัลชีทสีดำทั้งสองด้าน บริเวณด้านหลังของโรงอบทำการติดตั้งพัดลมระบายอากาศจำนวน 3 ตัว มีอัตราการระบายอากาศเฉลี่ยตัวละ 111.6 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ทำงานด้วยระบบโซล่าเซลล์ขนาด 100 วัตต์ ใช้แบตเตอรี่ขนาด 0.54 กิโลวัตต์-ชั่วโมง สำหรับเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ รวมทั้งติดตั้งเซนเซอร์เพื่อควบคุมความชื้นสัมพัทธ์บริเวณภายในและภายนอกโรงอบ ซึ่งพัดลมจะทำงานเมื่อความชื้นสัมพัทธ์เป็นไปตามเงื่อนไขที่กำหนด จากการศึกษาพบว่าประสิทธิภาพสูงสุดของโรงอบสำหรับอบแห้งผักตบชวา 100 กิโลกรัมเท่ากับ 88% ภายใต้อุณหภูมิภายในโรงอบสูงสุดเฉลี่ย 61 องศาเซลเซียส และความเข้มรังสีอาทิตย์สูงสุดเฉลี่ย 973 วัตต์ต่อตารางเมตร อีกทั้งผักตบชวาที่ได้จากการอบแห้งในโรงอบให้คุณภาพสีและรูปทรงที่ดีกว่าผักตบชวาที่ตากกลางแจ้ง และสามารถควบคุมปัจจัยด้านสภาวะแวดล้อมที่มีผลต่อการอบแห้งได้ โดยเฉพาะสภาพอากาศ การปนเปื้อนของฝุ่นละออง และการรบกวนของแมลง