ตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์

รายงานโครงงานวิทยาศาสตร เรอ่ื ง ตูอ บพลงั งานแสงอาทติ ย จดั ทาํ โดย 1.นางสาวอารยา สงเจริญ 2.นางสาวกัญญารัตน ช่ืนเฟอง 3.นางสาวปนดั ดา นาคา ครูที่ปรึกษา นางสาวกาํ ไรมาศ นอ ยประถม กศน.อําเภอโคกสาํ โรง รายงานฉบบั น้ี เปน สว นหน่งึ ของการประกวดโครงงานวิทยาศาสตร สําหรบั นกั ศึกษา กศน.ระดบั พ้นื ท่ี “ดานการใชและการอนรุ กั ษพลังงานไฟฟาเพ่ือชีวิตและสังคม” ประจําป พ.ศ. ๒๕๖๔ ณ ศูนยว ิทยาศาสตรเพื่อการศกึ ษาพระนครศรอี ยุธยา

ก บทคัดยอ เน่ืองจากพลังงานแสงอาทิตยสามารถใชงานไดทั่วไปและมีอุณหภูมิสูงมากในปจจุบัน ทางผูจัดทําจึง คิดหาวธิ ีการถนอมอาหารโดยไดประดิษฐต ูอบพลังงานแสงอาทิตยข ึ้นมาใช เพอื่ เปน การนําพลังงานแสงอาทิตย มาใชใหเกิดประโยชน ประสิทธิภาพของตูอบพลังงานแสงอาทิตยท่ีผลิตข้ึนนี้ ผลปรากฏวา ผลิตภัณฑท่ีไดมี คุณภาพดีกวาการแตกแดดธรรมดา ซึ่งส่ิงประดิษฐท่ีสรางข้ึนมีขอเดนคือ สามารถใชไดนานและสามารถทํา ใชไดเองโดยงาย และยังสามารถใชกับผลิตภัณฑทางการเกษตรไดหลายชนิด เชน กลวยตาก อีกทั้งยังชวย แกปญหาเร่อื งฝนตกไดอ กี ดว ย ซึ่งจะทาํ ใหผลิตภณั ฑท ่ตี ากแดดน้นั เกดิ การขึน้ ราได ดังนั้นผูศึกษาจึงไดเปรียบเทียบกระบวนการถนอมอาหารจากการตากแดดธรรมดา กับการใช ส่ิงประดิษฐที่สรางข้ึน ซึ่งผูคิดคน ไดต้ังชื่อวา “ตูอบพลังงานแสงอาทิตย โดยใชความสามารถของกระจกและ คณุ สมบัตขิ องสมี าประยกุ ตใชกับสิ่งประดษิ ฐช น้ิ นี้ ซึ่งจากการหาประสทิ ธิภาพพบวา เปน ส่งิ ประดิษฐท ี่ใชไดจริง ในชวี ิตประจาํ วันและยงั สามารถเคลื่อนยา ยไดง ายอีกดว ย

ข กิตตกิ รรมประกาศ โครงงานนี้สําเร็จลงไดดวยความกรณุ าจาก นางประชัน ยมิ้ ละไม ผอู ํานวยการ กศน.อําเภอโคกสําโรง นางสาวกําไรมาศ นอยประถม อาจารยที่ปรึกษา ที่สละเวลา ใหความกรุณาแนะนําใหคําปรึกษา ตลอดจนให ความชวยเหลือแกไขขอบกพรองตางๆ จนทําใหการทําโครงงานครั้งน้ีสําเร็จตามวัตถุประสงค จึงขอกราบ ขอบพระคณุ เปน อยา งสูงไว ณ โอกาสนี้ คณะผจู ดั ทํา

สารบัญ ค บทคัดยอ หนา กติ ติกรรมประกาศ บทนาํ ก เอกสารทฤษฎหี ลักการที่เกย่ี วขอ ง ข อุปกรณและวิธีการศึกษา 1 ผลการศึกษา 2 สรุปผลและอภปิ รายผล 4 บรรณานุกรม 9 ภาคผนวก 10

1 บทท่ี 1 บทนาํ ทม่ี าและความสําคัญ พลังงานแสงอาทิตยเ ปนพลังงานท่ีจัดไดวาไมมีวันหมด และสามารถนํามาใชประโยชนใน ชีวิตประจําวันได เชน อบอาหาร ตากอาหาร ผูจัดทําจึงมองเห็นความสําคัญที่จะนําพลังงานแสงอาทิตย มาผลิตตู อบพลังงาน แสงอาทิตย เพื่อลดมลภาวะท่ีเกิดขึ้นตอส่ิงแวดลอม และสามารถสรางผลิตภัณฑอาหารแหงท่ีสะอาด และ สามารถสรางสรางรายไดไดอีกดว ย และยงั สามารถประหยดั การใชพ ลงั งานไฟฟาอกี ดวย ดังนั้นคณะผูจัดทําจึงคิดคนตูอบพลังงานแสงอาทิตยขึ้นเพ่ือใชในการถนอมอาหาร และเพิ่มทางเลือก ในการประกอบอาหารรูปแบบการอบไดอ กี ดว ย ซ่ึงจัดไดวาเปนอุปกรณที่ใชพลังงานแสงอาทิตยม าใชประโยชน ในการอบแหงอาหารตางๆ และยังสามารถปองกันฝุนละอองจากภายนอกมาสัมผัสกับอาหารท่ีเราอบแหงอีก ดว ย วัตถุประสงค 1.เพ่อื ประดิษฐต ูอบพลงั งานแสงอาทิตย 2.เพ่ือศกึ ษาประสทิ ธภิ าพของตอู บพลังงานแสงอาทติ ย สมมตุ ิฐาน 1.ตอู บพลังงานแสงอาทติ ยส ามารถนํามาอบอาหารไดจ รงิ 2.ตอู บพลังงานแสงอาทติ ยประหยัดเวลาในการอบอาหารเมื่อเท่ียบกับการตาดแดดแบบธรรมดา ตวั แปรทศ่ี กึ ษา ตัวแปรตน : อาหารท่อี บในตูอบพลงั งานแสงอาทติ ยแ ละที่ตากแหง ธรรมดา ตัวแปรตาม : ความแหง และสะอาดของอาหาร ตวั แปรควบคมุ : ตอู บพลังงานแสงอาทิตย ประโยชนท่คี าดวาจะไดรบั 1.ตูอบรมพลังงานแสงอาทิตย สามารถนํามาแปรรูปผลิตภัณฑทางการเกษตร เชน การทํากลวยตาก เนื้อแหง เพ่อื เก็บไวใ ชบ รโิ ภคไดน านข้นึ 2.ไดตอู บพลงั งานแสงอาทติ ยท่สี ามารถทําเองได

2 บทท่ี 2 เอกสารทฤษฎที ีเ่ ก่ียวขอ ง ทฤษฏกี ารอบแหง กระบวนการอบแหง คอื กระบวนการลดความชน้ื โดยจะใชวธิ ีการถา ยเทความรอนไปยังวสั ดุท่ชี น้ื เพอื่ ไลเ อาความชื้นออกโดยการระเหย ใชการถา ยเทความรอนท่ีไดรับเปน ความรอนแฝงของการระเหยการ อบแหง จะทําใหส ามารถท่จี ะเกบ็ หรอื ถนอมวัสดุไวไ ดน านขึ้น และยงั สามารถลดปริมาตรและนา้ํ หนกั ของวัสดุ การอบแหงเปน กระบวนการลดความช้นื ซึ่งสว นใหญใชการถายเทความรอนไปยังวัสดุชืน้ เพ่ือไล ความช้ืนออกโดยการระเหย โดยใชค วามรอนทไี่ ดร ับเปนความรอนแฝงของการระเหย ประโยชน ของการ อบแหง พอสรปุ ไดด งั น้ี เพ่ือการถนอมอาหาร อาหารทีแ่ หง แลว สามารถเก็บรกั ษาไวไดน านโดยไมเ สยี เนือ่ งจาก การเจรญิ เตบิ โตของจุลนิ ทรียมนี อย เพื่อลดปรมิ าตรและนํา้ หนกั วัสดทุ ี่แหงแลวจะมปี ริมาตรและนาํ้ หนักลดลง ทาํ ใหส ามารถลดตนทุนในการเก็บรกั ษาและการขนสง ปจ จยั ท่ีมผี ลตอการทาํ แหง การทําแหง คือ การเคล่ือนยายน้าํ ออกจากวัสดุ ปจ จยั ใดๆ ท่ีมีผลตอการเคลอ่ื นท่ีของน้าํ จึงมีผลตอ อตั ราการทาํ แหง ไดแก ธรรมชาตขิ องวัสดุ วัสดุเนอ้ื โปรง มีการเคลือ่ นของนา้ํ ภายในวัสดุแบบผา น แคบซ่ึงเร็ว กวา การแพรในวสั ดุเน้ือแนน ดงั นัน้ อาหารเนื้อโปรง จงึ แหง เร็วกวาวัสดุที่มีเนอื้ แนน วัสดทุ ่ีมนี ํ้าตาลสงู จะมีความ เหนียวกดี ขวางการเคลอื่ นท่ีของนํา้ จงึ แหง ชา สว นวัสดุที่มีการลวก นวดคลึง ทําใหเซลลแ ตกจงึ แหงเร็วกวา ขนาดและรูปราง ขนาดและรูปรา งมผี ลตอ พ้ืนทผี่ ิวตอน้าํ หนัก เชน รูปรางเหมอื นกันขนาดเลก็ จะมี พ้ืนท่ตี อนาํ้ หนักมากกวา ขนาดใหญจงึ แหง เร็วกวา แตท้งั นี้ตอ งคาํ นึงถงึ พ้นื ที่ผวิ ทีส่ ัมผสั กับอากาศที่เคลอ่ื นยา ย ไอนํ้าออกไปได ถาชนิ้ เล็กมากทบั ถมกันการระเหยเกดิ ไดเฉพาะพ้ืนที่ผวิ ทสี่ ัมผสั กับอากาศจงึ เกิดไดชาทงั้ ๆ ท่ี พ้นื ที่ตอหนว ยนา้ํ หนักมาก ตําแหนงของอาหารในเตา น้าํ ในวสั ดุท่สี มั ผัสกับลมรอ นไดด กี วา หรือสมั ผัสกบั ลม รอ นที่มีความช้ืนตํ่ายอ มระเหยไดดกี วา ความสามารถในการรบั ไอนํ้าของอากาศรอน อากาศรอนทีม่ ีไอน้ําอยู มากแลวจะรับไอน้ําไดนอย มีผลในชวงอัตราการทําแหง คงท่อี ุณหภูมิของอากาศรอน ถาอากาศมีความชืน้ คงที่ การเพิ่มอุณหภมู ิเปนการเพ่ิมความสามารถในการรบั ไอนํ้า จึงมีผลตอ อัตราการทําแหงคงท่แี ละอุณหภมู ทิ ่ีสงู ขึ้น ทําใหการแพรกระจายของนาํ้ ดขี นึ้ จึงมผี ลตอ ชว งการทาํ แหงลดลงดว ย จากการคน พบของนักวิทยาศาสตรพบวา วตั ถุที่มีผวิ นอกสีดาํ ทบึ หรอื สเี ขม จะดดู กลนื ความรอนไดด ี วตั ถุที่มีผิวนอกสีขาวหรือสีออนจะดูดกลืน ความรอ นไดไ มด ี พลังงานแสงอาทิตย หมายถึง แสงสวาง และความรอน ท่ีถูกสรางขึ้นโดยดวงอาทิตย ทุกๆวันดวงอาทิตยจะ ผลิตพลังงานไดเปนจํานวนมหาศาล รวมท้ังแหลงผลิตพลังงานแสงอาทิตยนั้น ไมมีวันหมดอีกดวย นอกจากน้ี พลังงานแสงอาทิตยยังถือเปนพลังงานสะอาด และเปนพลังงานทางเลือกสําหรับมนุษยใชแทนท่ีพลังงานจาก ฟอสซิล อกี ดวย

3 กระจกใส หมายถงึ วสั ดทุ ี่ทาํ มาจากแกว ซึง่ มอี งคป ระกอบหลักทางเคมีคือซลิ ิคอน ซ่งึ สามารถหลอม และนําไปขึ้นรูปได เมอ่ื เยน็ ตัวแลวมลี กั ษณะ โปรง ใส และเปน ของแขง็ โดยไมจ ับผลึก (มีคาความหยัดตัวสงู ) กระจกจึงสามารถแตกไดเ หมือนแกว และมคี วามคมมากกวาแกว เมื่อแตกเพราะมีความบางในการผลิตความ แตกตา งในการใชคําเมื่อเทยี บกับคําวา แกว คอื กระจกจะใชเ รียกแกว ทนี่ ํามาทําใหเ ปนแผน โดยมลี ักษณะแบน ราบและมีความหนาประมาณหนงึ่ เปน สว นใหญ กระจกเปน ลกั ษณะการผลติ วสั ดปุ ระเภทแกว ท่ีทําข้ึนเพ่ือวัตถุประสงคใ นการใชง านตา งๆ เชน เพอื่ เปน วสั ดกุ น้ั ขวางทไ่ี มท ึบแสง ใชเพ่อื เปนฉนวนกน้ั ใชเ พื่อประดับตบแตง อาคาร ฯลฯ ในบางความตอ งการใช กระจกถูกนําไปปรบั คณุ สมบัติตอเพ่ือใหมคี ณุ ลักษณะบางอยาง เชน ฉาบปรอทท่ดี า นๆหนง่ึ เพอื่ ใหมีคุณสมบตั ิ สะทอ นแสงเรยี กวา กระจกเงา หรอื ผสมสารชนดิ อื่นลงไปในเนอ้ื สารใหม สี ีสันหรอื ความทึบแสงบางสวนหรอื ทง้ั หมดเรียกวา กระจกสี กระจกทบึ หรือกระจกควนั หรือนาํ ไปพน ทรายลงบนพ้ืนผวิ เพื่อใหเกิดความไม สมาํ่ เสมอของความเรยี บบนผิวทําใหแสงผา นไดแตม ีลักษณะมัวๆเรยี กวา กระจกฝา เนือ่ งจากกระจกคือวัสดุประเภทแกว ซึ่งมีความโปรง ใสมากและยังมีคาดรรชนหี กั เหของแสงทสี่ ามารถใช ประโยชนไ ด จงึ มีการนําไปสรางเปน วสั ดทุ ี่มีความหนาไมสมํ่าเสมอแตมีลกั ษณะเฉพาะ เรียกทบั ศัพท ภาษาองั กฤษวา เลนส (lens) เชน มีสัณฐานกลมเหมอื นเหรียญท่เี วา เขาตรงกลางท้ังสองดานเรยี กวา เลนส เวา หรือเวา เขา ดานเดียวอีกดานหนงึ่ แบนราบและฉาบปรอทมักเรียกวา กระจกเวา มสี ัณฐานกลมเหมอื น เหรยี ญทปี่ องออกตรงกลางทงั้ สองดา นเรยี กวา เลนสนนู หรือนูนออกดานเดยี วอีกดานหน่ึงแบนราบและฉาบ ปรอทมักเรียกวา กระจกนูน ซึ่งเลนสคือประเภทการผลติ วัสดุประเภทแกว ในรูปแบบของกระจกเพ่ือการใชง าน ในลักษณะของการหกั เหแสงน่นั เอง กระจกบางประเภทถกู นําไปประกอบสรา งแบบพเิ ศษ เชน เคลือบเน้ือสารบางประเภทเชนพลาสตกิ ดานเดียวหรอื ทัง้ สองดาน (เน้ือสารที่นาํ มาเคลอื บเรยี กวาฟลม) เพ่ือใหท บึ แสงหรือเพอ่ื ใหไมแ ตกรว นหรอื เพ่ือใหเมอ่ื แตกแลวไมม ีความคมคลา ยเมลด็ ขา วโพด เชน กระจกรถยนต ฟล ม บางประเภทท่ีนาํ มาเคลือบ เชน เคฟลาร มลี ักษณะทางโครงสรางเคมีทส่ี ามารถกระจายแรงทม่ี ากระทบดานหนาออกไปทางดานขางได จึง ทําใหสามารถผลิตเปน กระจกนริ ภัย ทสี่ ามารถทนทานตอแรงกระแทกได และในบางกรณีการผลิตแบบเคลอื บ ดา นนอก อาจปรับเปน การผลิตแบบสอดไสขางใน หรือ ผสมลงไปเปน เน้ือเดยี วกนั ในบางกรณีกระจกอาจสรา งจากวสั ดุท่ีมคี วามใสไมย ิ่งหยอนไปกวา กนั กับแกวแตเปน วสั ดุประเภทอื่นไป เลย แตไ มวาอยางไรก็ตามกระจกจะมคี วามหมายในลักษณะ ใส บาง เปน แผน มผี ิวราบเรยี บอยา งมาก อาจ หมายรวมไปถึง สะทอนแสงได รวมหรอื เบี่ยงเบนแสงได หรอื เปนเงา เสมอๆ วสั ดปุ ระเภทกระจกนั้น หากมี คาความยอมใหผ า นของแสงมากจะเรยี กวา โปรงใส หากมคี านอ ยจะเรยี กวา โปรงแสง และหากไมม ีคาเลยจะ เรียกวา ทึบแสง

4 บทท่ี 3 การดาํ เนนิ การทดลอง การทาํ ตูอบพลังงานแสงอาทติ ย อุปกรณ 1. กลองโฟม 2. กระดาษสีดํา 3. กระจกใส

5 4. กระดาษลัง 5. ฉนวนกนั ความรอน 6. ถาดโลหะพรอ มตะแกรง

6 7. เทปกาว 8.กรรไกร

7 วิธกี ารดาํ เนนิ งาน 1. สบื คน ขอ มูลเรื่องตูอบโดยหาตัวอยางการทาํ ตูอบในแบบตางๆ 2. เตรยี มอปุ กรณใหค รบ แลวทําการออกแบบส่งิ ประดิษฐ 3. นาํ กระดาษลงั ท่ีเตรยี มไวมาตดั ตามแบบขนาดของกลอ งโฟม 4. นาํ ฉนวนกันความรอนมาแปะลงบนกระดาษลงั ใหค รบและนาํ ไปใสใ นกลอ งโฟมใหครบท้งั สี่ดา น 5. นํากระดาษสดี ําแปะลงบนฐานของกลอ งโฟม 6. นาํ ถาดและตะแกรงเหล็กลงไปวางในกลองโฟม 7. นํากระจกใสปดไวด า นบนของตูอบพลังงานแสงอาทติ ย

8 ขั้นตอนการใชงานเตาอบพลังงานแสงอาทติ ย นาํ อาหารทเ่ี ราตองการอบแหงหรอื จะทาํ ใหส ุกไปวางไวบนตะแกรงในตูอบพลังงาน แสงอาทติ ยปด กระจกลงบนกลอง ต้งั ไวในทีท่ ม่ี ีแดดสอ งถงึ ตลอดเวลาต้งั องศาไดไ ดกบั ทิศทางของ แสงแดด ตอู บจะดดู พลงั งานความรอ นแสงอาทิตยม าใชในตูอบและทําใหอาหารที่อยภู ายในตอู บสกุ และแหง สะอาดสามารถนาํ มารบั ประทาน และยงั เกบ็ อาหารท่ีอบแหงไดน าน

9 บทท่ี 4 ผลการศกึ ษา ผลการทดลอง จากการเก็บขอมลู การหาประสทิ ธิภาพของส่ิงประดิษฐใ นการนาํ ไปใชงานจริง ผศู ึกษาไดเกบ็ ขอมลู ชวงเวลาทอี่ ณุ หภูมคิ วามรอนสูงสดุ ระหวางวนั เมอื่ นําตูอบพลงั งานแสงอาทติ ยไ ปใชง าน ทาํ ใหผ ลิตภณั ฑแ หง และสะอาดไมม ฝี ุนเกาะเพ่ือเปน การถนอมอาหารและสามารถทาํ ใหอาหารสกุ ไดโ ดยไมตองใชพ ลังงานไฟฟา การใชง านตองใชใ นชว งท่ีมแี สงอาทติ ยแรงและยาวนานเพราะตอ งใชเวลาสะสมความรอนในกลอ งทํา ใหอ าหารสกุ และสามารถรับประทานได

10 บทที่ 5 สรุปผลและอภิปรายผล สรปุ ผลการทดลอง จากผลการทดลองอาหารดวยตูอบพลังงานแสงอาทิตยที่เราผลิตเอง ผลวิเคราะหขอมูลดาน ประสิทธิภาพการอบอาหารมีความสุก อาหารท่ีเราจะทําใหแหงสะอาดนารับประทาน ซ่ึงจากการทดลองใช ตูอบพลังงานแสงอาทิตย เปรียบเทียบการตากแหงดวยแดดธรรมดาตูอบประหยัดเวลาในการตากแหงถนอม อาหารมากกวาการตาดกลางแดดธรรมดา และยังประหยัดพลงั งานไฟฟาไดอีกดวย สามารถเคลื่อนยา ยไดตาม ความตองการ การทาํ งานโดยแสงอาทิตยสองผานกระจก และกระทบผานกระจกใสสตู ูอบ ซง่ึ ทาํ หนาทดี่ ดู กลืน ความรอนสะสมไว ทาํ ใหอณุ หภมู ภิ ายในตูอบแหงสงู ขึน้ และทาํ ให อาหารไดร บั ความรอ นเเละสามารถ อบเเหงไดโ ดยตูอบพลังงานแสงอาทิตย นี้จะสามารถลดการใชพ ลังงานไฟฟาของเตาอบแบบปกติ ไดม ากและสามารถ ระบายความชน้ื ของอาหารไดดวยวิธธี รรมชาตขิ องการถา ยเทอากาศภายในเตาอบได ขอ เสนอแนะ ควรปรับปรุงตัวตอู บพลังงานแสงอาทิตยใหก วางกวานีอ้ ีกเพือ่ จะไดใชประโยชนไ ดม ากข้ึนกวาเดิม

11 ภาคผนวก

12 1. สบื คนขอ มลู เรื่องตูอบโดยหาตัวอยางการทําตูอบในแบบตา งๆ 2. เตรยี มอปุ กรณใหค รบ แลวทําการออกแบบสงิ่ ประดิษฐ 3. นาํ กระดาษลงั ท่ีเตรยี มไวมาตัดตามแบบขนาดของกลอ งโฟม

13 4. นําฉนวนกันความรอ นมาแปะลงบนกระดาษลงั ใหครบและนาํ ไปใสใ นกลอ งโฟมใหครบทง้ั ส่ดี า น 5. นํากระดาษสีดําแปะลงบนฐานของกลองโฟม 6. นําถาดและตะแกรงเหลก็ ลงไปวางในกลอ งโฟม 7. นํากระจกใสปดไวดานบนของตูอบพลังงานแสงอาทติ ย

14 บรรณานุกรม http://dspace.spu.ac.th/bitstream. http://www.solartec.or.th/view.php?grp=13|18|00&id=100 https://www.princess-it.org/ikkq3/?p=368 http://jutavuth.blogspot.com/p/2.html http://www.rakbankerd.com/view.php?id=2371&s=2 https://www.kunnapab.com (สบื คนวนั ท่ี ๒๕ มิถุนายน ๒๕๖๔ )