การพัฒนาระบบเตาเผาถ่านชีวมวลควบคุมระบบด้วยอินเทอร์เน็ตออฟติงส์

ปฐมพงษ์  หอมศรี; กมลวรรณ จิตจักร; จิรวัฒน์ สิตรานนท์

ผู้แต่ง

ปฐมพงษ์ หอมศรี นักศึกษาปริญญาโท, สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และนวัตกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก, 43 ม.6 ต.บางพระ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี 20110
กมลวรรณ จิตจักร อาจารย์, สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และนวัตกรรม, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก, 43 ม.6 ต.บางพระ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี 20110
จิรวัฒน์ สิตรานนท์ อาจารย์, สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และนวัตกรรม, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก, 43 ม.6 ต.บางพระ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี 20110

คำสำคัญ:

Biomass charcoal kiln, Internet of things, Biomass charcoal

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาเตาเผาถ่านชีวมวลเชิงความร้อนประสิทธิภาพสูงควบคุมด้วยระบบอินเทอร์เน็ตออฟติงส์ โดยทำการออกแบบและสร้างเป็นแบบถังแนวนอนขนาด 400 ลิตรทำจากสเตนเลส ภายในมีช่องกระจายความร้อน จำนวน 3 ตำแหน่ง สามารถกระจายความร้อนได้ในภายในเตาได้อย่างทั่วถึง มีการหุ้มฉนวนเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อน มีท่อน้ำส้มควันไม้เชื่อมเข้ากับระบบกำจัดมลพิษทางอากาศที่เป็นระบบสครับเบอร์แบบน้ำมีปั๊มน้ำพ่นแบบสเปรย์ 2 ตำแหน่ง ขนาด 0.5 แรงม้า และมีพัดลมดูดอากาศขนาด 1 แรงม้า เพื่อกำจัดก๊าซไอเสียที่ควบแน่นไม่ได้และมีแผ่นกรองคาร์บอนกัมมันต์เป็นการลดมลพิษออกสู่บรรยากาศ และใช้การควบคุมปัจจัยที่กำหนดของระบบการเผาถ่านชีวมวลผ่านสมาร์ทโฟนผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ตที่เชื่อมต่อกับระบบการทำงานของเตาเผา ระบบจะทำการควบคุมการปิดช่องอากาศเข้า เมื่อค่าอุณหภูมิถึงค่าที่ตั้งไว้อย่างเหมาะสม การทดสอบระบบได้ทำการเผาถ่านจากไม้ยูคาลิปตัส ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 10 เซนติเมตร ยาว 60 เซนติเมตร ความชื้นร้อยละ 13.20 ตามมาตรฐานเปียก ผลการทดลองพบว่าใช้เวลาในการเผาไหม้ไม้จนเป็นถ่านรวม 480 นาที โดยได้น้ำหนักของถ่านชีวมวลร้อยละ 39.48 เมื่อเทียบกับเนื้อไม้ก่อนทำการเผา และมีค่าประสิทธิภาพการแปลงพลังงานร้อยละ 40.39 ระบบควบคุมทางไกลผ่านสมาร์ทโฟนสามารถควบคุมและตรวจสอบ ค่าความร้อนแต่ละตำแหน่งในเตาเผาได้ทั้งระบบ สามารถติดตามค่าได้ตลอดการทดลอง

References

Department of Alternative Energy Development and Efficiency. Renewable and alternative energy development plan 2018-2037 (AEDP2018). Bangkok: Department of Alternative Energy Development and Efficiency; 2017. (In Thai)

Homraruen W, Phoochinda W. Utilization of durian shell and mangosteen shell as fuel briquette and fertilizer: a case study of Kaeng Hang Maeo district, Chanthaburi province. Ph.D. in Social Sciences Journal 2019;9(2):452-66. (In Thai)

Rattanathavorn T, Jittiwasurat P. The process of producing biomass charcoal from agricultural residence using local rubber planters’ method: A case study of Taveepol Agricultural Group in Namom, Songkhla. Journal of Agricultural Research & Extension 2018;35(2):44-54. (In Thai)

Department of Alternative Energy Development and Efficiency. A manual for the production and use of a 200 liter drum kiln. Bangkok: Department of Alternative Energy Development and Efficiency; np. (In Thai)

Sinsa-ad A. Development of activated charcoal from a coconut shell kiln. Industrial Technology Lampang Rajabhat University Journal 2017;10(2):95-108. (In Thai)

Ruangsan K, Heman A, Tasaroj H, Reungrit S, Kraisoda P, Heman W, et al. Development of wood charcoal for cooking retort with community product standards. Kalasin University Journal of Science Technology and Innovation 2022;1(1):1-10. (In Thai)

Rathasilpokin N. A comparative study on the efficiency of a 200 liter charcoal oven between horizontal and vertical designs. Phichit: Phichit Provincial Energy Office; 2011. (In Thai)

Ruchuwararak P, Tathong P. Charcoal burning, the traditional way of local community to alternative energy technology. Academic Journal of Humanities and Social Sciences Buriram Rajabhat University 2014;6(2):52-71. (In Thai)

Intamas P, Ruayruay W, Wongklang W, Prommuang K, Boonraksa P. Development of incinerator sets for COVID-19 infected waste using Intelligent Control (IoT). Institute of Vocational Education Southern Region 1 Journal 2022; 7(1):108-17. (In Thai)

Maruyama K, Kidrangsan T, Jansuya P. The design and build husk furnance heat automatic shut-off. Rajamangala University of Technology Lanna (RMUTL) Engineering Journal 2016;1(2):22-8. (In Thai)

Sangsuk S, Buathong C, Suebsiri S. High-energy conversion efficiency of drum kiln with heat distribution pipe for charcoal and biochar production. Energy for Sustainable Development 2020;59:1-7.

Rakkangan P, Sakulpongmalee K, Intanin J, Moonsri P. Development of thermal efficiency of 200 liters Charcoal Kiln by using insulate enveloped. In the 7th Thailand Renewable Energy for Communities Conference; 2014 Nov 12-14; Nakhon Pathom, Thailand. Nakhon Pathom: Rajamangala University of Technology Rattanakosin; 2014. p. 266-71. (In Thai)

Thapsamut T, Chaopisit I, Timyamprasert A, Sritanu S, Somkeattikul K, Siripaiboon C, et al. Design and fabrication of biomass and municipal solid waste carbonizer. Thai Society of Agricultural Engineering Journal 2021;27(1):25-31. (In Thai)

Somsong P, Khanuengnit S, Bundasak S. Smart farm and poultry that automatic working with sensor and can control with smartphone. Rattanakosin Journal of Science and Technology 2020;2(3):167-75. (In Thai)

Sukkri S, Seh S, Mak-on S. Trash management web application. Journal of Science and Technology, Songkhla Rajabhat University 2021;2(2):50-7. (In Thai)

Wongsawiang O, Unpiphat M, Chareannate C, Chaichana E. Pyrolysis of agricultural residues in the local area of Nakhon Pathom Province. Journal of Thai Interdisciplinary Research 2016;11(3):46-53.

Sangsuk S, Suebsiri S, Puakhom P. The metal kiln with heat distribution pipes for high quality charcoal and wood vinegar production. Energy for Sustainable Development 2018;47:149-57.

Phimpabutra N, Chaiya A, Chawkla S. Effect of wood type on combustion temperature characteristics and properties of charcoal prepared by high temperature pyrolysis process. Science and Technology Nakhon Sawan Rajabhat University Journal 2020; 12(16):50-60. (In Thai)

Cavalcanti E, Carvalho M, Azevado J. Exergoenvironmental results of a eucalyptus biomass-fired power plant. Energy 2019;189:116188.