View of การศึกษาสมบัติทางความร้อนของฉนวนเส้นใยกล้วยเพื่อประยุกต์ใช้กับ ถังเก็บนํ้าร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ The Thermal Properties Study of Banana Fiber Insulation to Covered Solar Hot Water Tank

การศึกษาสมบัติทางความรอนของฉนวนเสนใยกลวยเพื่อประยุกตใชกับ ถังเก็บนํ้ารอนพลังงานแสงอาทิตย

The Thermal Properties Study of Banana Fiber Insulation to Covered Solar Hot Water Tank

สุลักษณา มงคล^1* ทวีพงศ เทพทวี¹ และธัญลักษณ สันเดช¹

Received: November, 2016; Accepted: March, 2017

บทคัดยอ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงคเพื่อศึกษาสมบัติทางความรอนของฉนวนใยกลวย และศึกษาประสิทธิผลการปองกัน การสูญเสียความรอนในถังเก็บนํ้ารอนที่มีการหุมฉนวนใยกลวย การทดสอบทําในชวงอุณหภูมินํ้ารอน 35 - 50 ^oC เพื่อหาปริมาณความรอนที่สูญเสียออกจากถังเก็บนํ้ารอนเปรียบเทียบกับฉนวนยางดํา จากการศึกษาพบวา อัตราสวนที่เหมาะสมของฉนวนใยกลวย (แปงมัน : เสนใย : นํ้า) เทากับ 1 : 1.2 : 8 มีความหนาแนนเทากับ 367.01 kg/m³ สมบัติทางความรอน ไดแก คาการนําความรอนและคาความตานทาน ความรอน มีคาเทากับ 0.16 W/m•K และ 6.253 m²•K/W กรณีมีการควบคุมความชื้น ตามลําดับ สําหรับการใชงานของฉนวนชีวมวลที่ความหนา 1 cm พบวา สามารถรักษาความรอนของนํ้าที่อุณหภูมิ

35 ^oC ไดดีที่สุดและมีแนวโนมวา คาการสูญเสียความรอนจะมากขึ้นหากอุณหภูมินํ้ามีคาสูงขึ้น สําหรับ กรณีใชงานฉนวนชีวมวลเปรียบเทียบการใชฉนวนยางดํากับถังเก็บนํ้ารอนพบวา ฉนวนชีวมวลมีคาเฉลี่ย การสูญเสียความรอนที่มากกวาฉนวนยางดํา 14.60 - 55.52 %

คําสําคัญ : ฉนวนชีวมวล; ใยกลวย; การสูญเสียความรอน; คาการนําความรอน

1 วิทยาลัยพลังงานทดแทน มหาวิทยาลัยแมโจ เชียงใหม

* Corresponding Author E - mail Address: s_mongkon@hotmail.com

Abstract

This research studied the thermal properties of banana fiber insulation and the effectiveness preventing heat loss of hot water storage tanks covered with banana fiber insulation. The experiment was tested in the range of 35 - 50 ^oC of hot water temperature in order to find the amount of heat loss of the insulated tank compared with the rubber insulation. The results showed that the suitable ratio of banana fiber insulation (starch : fiber : water) was 1 : 1.2 : 8. The density of insulation was 367.01 kg/m³. The thermal properties such as the thermal conductivity and the thermal resistance were 0.16 W/m•K and 6.253 m²•K/W, respectively. For 1 cm thickness insulation, it was found that the system shows the best water temperature prevention at 35 ^oC and the heat loss will be higher if the water temperature is raised. In the case of using biomass insulation compared with the rubber insulation, the heat loss of biomass insulation was higher than that of the rubber insulation in the range of 14.60 - 55.52 %

Keywords: Biomass Insulation; Banana Fiber; Heat Loss; Thermal Conductivity

บทนํา

จากการรายงานของกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน [1] พบวา ศักยภาพเชิงพลังงาน จากชีวมวลของแข็งรวมทั้งประเทศเทากับ 38,191.53 ktoe แสดงใหเห็นวาประเทศไทยมีปริมาณของ วัสดุเหลือใชทางการเกษตรหรือชีวมวลเปนปริมาณมาก แตการนําชีวมวลเหลานี้มาใชจะตองเสียคาใชจาย ในการจัดเก็บและรวบรวมจึงทําใหสวนใหญถูกทิ้งหรือเผากําจัด ทางเลือกหนึ่งคือ การนําชีวมวลมาทําเปน ฉนวนไดเนื่องจากมีเสนใยเซลลูโลสเปนองคประกอบหลัก ซึ่งมีสมบัติไมนําความรอน และมีชองวางเล็ก ๆ ภายในเสนใยซึ่งชองวางทําหนาที่เก็บอากาศไวมีสภาพคลายเปนฉนวนกันความรอน ฉนวนที่ไดจากชีวมวล แตละชนิดจะมีคาการนําความรอน (Thermal Conductivity) หรือความสามารถในการเปนฉนวน (R-value) แตกตางกัน ฉนวนชีวมวลสามารถนําไปประยุกตใชในงานตาง ๆ ที่เกี่ยวของกับการทําความเย็น และการทําความรอนได โดยงานวิจัยทั้งในประเทศและตางประเทศมีการศึกษากับการใชงานกับอาคารเปนหลัก Pakunworakij, T. et al. [2] ไดทําการศึกษาความเปนฉนวนของตนมันสําปะหลัง เพื่อหาความหนาแนน ที่สามารถลดการถายเทความรอนไดดีที่สุด โดยฉนวนตนมันสําปะหลังที่ความหนาแนน 200 kg/m³ หนา 10 mm จะมีคาสัมประสิทธิ์การนําความรอนเทากับ 0.059 W/m•K ซึ่งสามารถลดอุณหภูมิภายในหอง ใหตํ่าไดประมาณ 2.3 ^oC Taemthong, W. [3] ไดศึกษาการผลิตฉนวนชีวมวลจาก ผักตบชวา ชานออย และฟางขาว เพื่อใชเปนฉนวนกันความรอนในผนัง และบนฝาเพดาน พบวา ฉนวนฟางขาวที่ผสมกาวยูเรีย ฟอรมาดีไฮด มีคาสัมประสิทธิ์การถายเทความรอน 0.153 W/m•K สามารถกันความรอนเขาสูอาคารได

2.7 ^oC ในเวลากลางวัน นอกจากนี้มีการศึกษาสมบัติทางความรอนของฉนวนชีวมวลเปรียบเทียบกับ

ฉนวนเชิงพาณิชย เชน การศึกษาของ Apravate, C. et al. [4] ไดศึกษาประสิทธิภาพของฉนวนเสนใยปอ กับฉนวนความรอนทั่วไปกับบานทดลอง จํานวน 2 หลัง ที่ติดตั้งฉนวนเสนใยปอหนา 1 นิ้ว และฉนวนใยแกว เปรียบเทียบกันพบวา ฉนวนที่ผลิตจากเสนใยปอมีการปองกันการถายเทความรอนไดใกลเคียงกับฉนวนใยแกว สําหรับการศึกษาในตางประเทศมีการศึกษากับชีวมวลที่หลากหลายประเภทเชนเดียวกัน Evona, P. et al. [5]

ไดศึกษาแผนฉนวนกันความรอนจากเศษดอกทานตะวันโดยผสมโปรตีนและเสนใยลิกโนเซลลูโลสพบวา แผนฉนวนที่ไดจากการผลิตไดมีความหนาแนนเพิ่มขึ้น 500 - 858 kg/m³ และมีคาการนําความรอน 88.5 mW/m•K Manohar, K. et al. [6] ศึกษาเปรียบเทียบคาการนําความรอนระหวางฉนวนจาก ชีวมวลจากเสนใยมะพราว เสนใยออย และเสนใยปอกระเจา กับฉนวนที่มีจําหนายทั่วไปตามทองตลาด พบวา คาการนําความรอนของฉนวนเสนใยมะพราวและฉนวนเสนใยออยมีคาการนําความรอนใกลเคียง กับฉนวนใยแกว และฉนวนโพลีสไตรีน ตั้งแต 0.046 - 0.049 W/m•K ที่ความหนาแนน 40 - 90 kg/m³ สําหรับฉนวนปอกระเจาที่ความหนาแนนประมาณ 50 kg/m³ และมีคาการนําความรอนใกลเคียงกับ ฉนวนโฟม ซึ่งมีคาการนําความรอนประมาณ 0.033 W/m•K

จากงานวิจัยดังที่กลาวมา สามารถนําชีวมวลไปประยุกตใชในการผลิตและพัฒนาฉนวนความรอน ไดหลากหลาย ซึ่งระบบผลิตนํ้ารอนพลังงานแสงอาทิตยในบานพักอาศัยเปนอีกระบบหนึ่งที่มีความจําเปน ที่ตองใชฉนวนในการหุมถังเก็บนํ้ารอน ปกติมักนิยมใชฉนวนยางดําหุมเพื่อลดการสูญเสียความรอนของ นํ้าในถัง ซึ่งอุณหภูมิของนํ้าในถังที่ไดจากพลังงานความรอนจากแสงอาทิตยมีคาประมาณ 60 ^oC แตเนื่องจากฉนวนใยแกวและฉนวนยางสังเคราะหจากสารเคมีที่นํามาหุมถังอาจสงผลกระทบตอสุขภาพ และจากประโยชนของชีวมวลดังที่กลาวมา ดังนั้นในงานวิจัยจึงมีจุดประสงคเพื่อพัฒนาฉนวนที่ทําจาก ชีวมวลทางการเกษตรเพื่อนํามาประยุกตใชกับถังเก็บนํ้ารอน และเนื่องดวยประเทศไทยมีการปลูกกลวย เปนจํานวนมาก ทุกสวนของตนกลวยสามารถนํามาใชประโยชนไดและเปนวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ดังนั้นจึงเลือกศึกษากับชีวมวลที่ไดจากเสนใยกลวยซึ่งเปนเสนใยเซลลูโลสจากธรรมชาติที่มีความเหนียว ดึงยืดได หยุนตัวได และทนตอแบคทีเรียมีความเหมาะสมที่นํามาพัฒนาเปนฉนวน โดยจะทําการศึกษา สมบัติทางความรอนของฉนวนใยกลวย และศึกษาประสิทธิผลการปองกันการสูญเสียความรอนใน ถังเก็บนํ้ารอนที่มีการหุมฉนวนที่พัฒนาขึ้น

วัสดุ อุปกรณ และวิธีการ

ฉนวนที่ทําการศึกษาผลิตจากเสนใยกลวยที่แหงสนิทผสมกับนํ้าและแปงมันและใหความรอนจนผสม เขากันจนเปนเนื้อเดียวกัน แลวตักใสแมพิมพแมแรงกระปุกที่ใชกดแผนเหล็กสําหรับอัดแผนฉนวนตัวอยาง เพื่อผลิตฉนวนขนาด 30 x 30 cm² ความหนา 1 cm ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 ขั้นตอนการทําแผนฉนวนใยกลวย

ในการศึกษาจะผลิตฉนวนใยกลวย 3 อัตราสวน ไดแก อัตราสวน แปงมัน : เสนใย : นํ้า เทากับ 1 : 1 : 6 อัตราสวน 1 : 1.1 : 8 และอัตราสวน 1 : 1.2 : 8 ซึ่งทั้ง 3 อัตราสวนเปนอัตราสวนโดยนํ้าหนัก จากนั้นทําการหาความหนาแนนและคาความชื้นของฉนวนกอนนําไปทดสอบหาคาการนําความรอน และ คํานวณหาคาความตานทานความรอน และความจุความรอนจําเพาะของฉนวน คาความหนาแนนจะหา จากอัตราสวนระหวางมวลของฉนวน (kg) กับปริมาตรของฉนวน (m³) สําหรับคาความชื้นของฉนวน สามารถคํานวณไดจากสูตรหาความชื้นมาตรฐานเปยก (Wet Basis Moisture Content: ) ดังสมการที่ (1)

(1) โดยที่

คือ ความชื้นมาตรฐานเปยก (%) คือ มวลของวัตถุ (kg)

คือ มวลแหงของวัตถุ (kg)

(ก) ชุดทดสอบ Hot Plate รูปที่ 2 การทดสอบหาคาการนําความรอนของฉนวนใยกลวย

(ข) จุดวัดอุณหภูมิผิวฉนวน (อุณหภูมิฝง Hot Plate T_h และฝงอากาศแวดลอม T_c) รูปที่ 2 การทดสอบหาคาการนําความรอนของฉนวนใยกลวย (ตอ)

ในรูปที่ 2 (ก) แสดงการทดสอบหาคาการนําความรอนของฉนวนใยกลวยจะใชชุดทดสอบ Hot Plate ที่พัฒนาขึ้นโดยอางอิงจากมาตรฐาน ASTM C177 [7] - [8] ใชหลักการของการถายเท ความรอนคือ พลังงานความรอนจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปบริเวณที่มีอุณหภูมิตํ่า ทําจาก เหล็กกลองทําเปนโครงเหล็กสําหรับยึดแผนอะลูมิเนียม ความหนา 0.4 mm กวาง 32 cm ยาว 32 cm สูง 5.7 cm แผน Hot Plate ใชแผนเหล็กหนา 0.4 cm ขนาด 30 x 30 cm² ภายในดานขางทั้ง 4 ดาน บุดวยฉนวนยางดําหนา 2 cm และดานลางบุฉนวนหนา 3 cm เนื่องจากขดลวดความรอนที่ใชมีขาสําหรับ ตอสายไฟยาวประมาณ 3 cm จึงบุฉนวนเพื่อปองกันสวนประกอบตาง ๆ ในการทดสอบทําโดยนํา ฉนวนตัวอยางวางลงในชุดทดสอบที่รับความรอนจากขดลวดใหความรอน มีขนาด 400 W โดยไดตั้งคา กระแสของขดลวดความรอนไวที่ 0.4 A_ac แรงดันไฟฟา 220 V_ac จากนั้นติดตั้งสายเทอรโมคัปเปล Type k ที่หุมดวยฉนวนไฟเบอรกลาส เพื่อวัดอุณหภูมิผิวฉนวนดานที่ติดกับ Hot Plate จํานวน 5 จุด และฝงที่ติดกับอากาศแวดลอม จํานวน 5 จุด บันทึกอุณหภูมิทุก ๆ 1 นาที โดยใช TSUS/Ez data logger เปนเวลา 2 ชั่วโมง จากนั้นนําคาอุณหภูมิผิวฉนวนที่อยูในสภาวะคงที่ (Steady State) มาเฉลี่ย เพื่อนําไปคํานวณหาคาการนําความรอนจากสมการ Fourier’s law of conduction ซึ่งกําหนดให

เปนการนําความรอน 1 มิติ จาก = 0 เมื่อ ถึง เมื่อ ดังสมการที่ (2) [9]

สําหรับการหาอัตราการถายเทความรอนผานฉนวนตัวอยาง หรือจะใชแหลงความรอนจากขดลวด ทําความรอน สามารถหาไดดังสมการที่ (3) [7]

(2) (3)

โดยที่ คือ ความรอนที่ไดจากอุปกรณถายเทความรอน (W) คือ พื้นที่ที่ความรอนไหลผาน ในทิศทางตั้งฉาก (m²) คือ อุณหภูมิ ณ ตําแหนงที่ 1 และ 2 (K) โดยในการทดสอบอุณหภูมิ

ณ ตําแหนงที่ 1 คือ คาเฉลี่ยของอุณหภูมิผิวฉนวนดานที่ติดกับ Hot Plate และอุณหภูมิ

ณ ตําแหนงที่ 2 คือ คาเฉลี่ยของอุณหภูมิผิวฉนวนดานที่ติดกับอากาศแวดลอม ดังรูปที่ 2 (ข) L คือ ระยะทางการเคลื่อนที่ของความรอน (m) k คือ คาการนําความรอน (W/m•K) คือ แรงดัน ไฟฟาที่ตกครอมอุปกรณทําความรอน (V) และ คือ กระแสไฟฟาที่ผานอุปกรณทําความรอน (A)

สําหรับคาความตานทานความรอน (Thermal Resistance: ) หรือคา R-value ของฉนวน จะแปรผันตามความหนาของวัสดุและคาสัมประสิทธิ์การนําความรอนของวัตถุสามารถหาได

ดังสมการที่ (4) [10] และการหาคาความจุความรอนจําเพาะ (Specific Heat Capacity: ) สามารถหาได

ดังสมการที่ (5) [8]

(4) (5) โดยที่ คือ ความรอนจําเพาะที่ความดันคงที่ (J/kg•K) คือ มวลของวัตถุ (kg) คือปริมาณความรอนที่วัตถุไดรับ (J) และ คือ อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปของวัตถุ (K)

รูปที่ 3 การทดสอบฉนวนใยกลวยเมื่อนํามาหุมถังเก็บนํ้ารอนและเปรียบเทียบกับการใชฉนวนยางดํา หลังจากทดสอบหาคาการนําความรอนและคัดเลือกฉนวนใยกลวยที่มีอัตราสวนที่ดีที่สุดแลว ไดทําการทดสอบการใชงานของฉนวนใยกลวยกับถังเก็บนํ้ารอนที่นิยมใชงานกับระบบทํานํ้ารอนพลังงาน แสงอาทิตยสําหรับใชในบานพักอาศัย ขนาด 150 ลิตร ที่มีพื้นที่ผิวของถังที่ใชสําหรับบรรจุนํ้า 1.45 m² และพื้นที่ของฝาปดถังนํ้ารอน 0.19 m² และนําผลการทดลองมาเปรียบเทียบคาการสูญเสียความรอน กับกรณีที่หุมถังเก็บนํ้ารอนดวยฉนวนยางดํา การวิเคราะหผลกระทําในสภาวะที่อุณหภูมินํ้ารอนคงที่

(Steady State) ซึ่งอุณหภูมิดังกลาวสมมติเปนอุณหภูมิของนํ้ารอนสูงสุดที่ไดจากนํ้ารอนที่ผานแผงรับ รังสีอาทิตยโดยใชขดลวดความรอนแบบแทงหรือ Immersion Heater ขนาด 1.5 kW จํานวน 2 แทง ใหความรอนแทนการทดสอบกับระบบทํานํ้ารอนพลังงานแสงอาทิตย กําหนดใหอุณหภูมิของนํ้ารอนที่

ทดสอบเทากับ 35 40 45 และ 50 ^oC ในรูปที่ 3 แสดงการกําหนดจุดวัดอุณหภูมิ ณ ตําแหนงตาง ๆ ของถังเก็บนํ้ารอน โดยแบงเปน 2 สวน ไดแก จุดวัดอุณหภูมินํ้าภายในถังนํ้ารอน (Tin1 Tin2 Tin3) และ จุดวัดอุณหภูมิผิวฉนวนดานนอกถัง (T_out1 T_out2 T_out3 T_out4 T_out5) การรักษาระดับอุณหภูมินํ้าในถังจะใช

Controller รักษาคาเฉลี่ยอุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอนใหคงที่ตลอดระยะเวลาที่ทําการทดสอบ บันทึกขอมูล

เปนระยะเวลา 2 ชั่วโมง จากนั้นจะหยุดการทํางานในขดลวดความรอน และสังเกตการณเปลี่ยนแปลง อุณหภูมินํ้าในถังตอเนื่องอีก 3 - 4 ชั่วโมง และคํานวณหาคาการสูญเสียความรอน Q_loss จากสมการที่ (6) - (7) [8] - [9]

(6) (7) โดยที่ U คือ คาสัมประสิทธิ์การถายเทความรอนรวม (W/m²•K) A คือ พื้นที่ถายเท ความรอน (m²) R คือ คาความตานทานความรอน (K/W) และ คือ ผลตางอุณหภูมิระหวาง ของไหลสองชนิด (K)

สําหรับสมดุลของถังเก็บนํ้ารอนที่ใชขดลวดทําความรอนใหความรอนแกนํ้าในถังอธิบายไดจาก สมดุลพลังงานดังนี้

(8) (9) โดยที่ คือ ความรอนที่สะสมในถังเก็บนํ้ารอน (W) คือ ความรอนที่ถายเทใหกับนํ้า ไดรับจาก Heater (W) E คือ แรงดันไฟฟาที่ตกครอมอุปกรณทําความรอน (V) I คือ กระแสที่ไหล ผานอุปกรณทําความรอน (A)

ผลการวิจัยและการอภิปรายผล

1. สมบัติทางกายภาพและสมบัติทางความรอนของฉนวนใยกลวย

ในขั้นตอนการผลิตฉนวนใยกลวยแตละอัตราสวน ไดผสมเสนใยลงในนํ้าและเติมแปงมัน ลงโดยตรง ทําใหสวนผสมมีคาความชื้นสูงมาก จากนั้นไดนําแผนฉนวนแตละอัตราสวนไปตากแหงจนได

ตัวอยางแผนฉนวนที่พรอมนํามาทดสอบ กอนที่จะนําแผนฉนวนที่จะนําไปทดสอบหาคาการนําความรอน ไดทําการศึกษาสมบัติทางกายภาพของฉนวนแตละอัตราสวน ไดแก ความชื้นมาตรฐานเปยก และ ความหนาแนน สรุปไดดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 สมบัติทางกายภาพของแผนฉนวนใยกลวยที่ความหนา 1 cm

อัตราสวน แปงมัน : เสนใย : นํ้า (g) M_wb (%wb) (kg/m³) 150 : 150 : 900 หรือ 1 : 1 : 6 2.60 357.36 150 : 165 : 1200 หรือ 1 : 1.1 : 8 11.32 401.18 150 : 180 : 1200 หรือ 1 : 1.2 : 8 6.26 367.01

จากตารางที่ 1 แสดงสมบัติทางกายภาพของแผนฉนวน โดยคาความชื้นมาตรฐานเปยกของแผน ฉนวนชีวมวล แตละอัตราสวนที่ผานการตากแหงแลว มีคาตั้งแต 1.90 - 15 % และความหนาแนนของ แผนฉนวนมีคาตั้งแต 290 - 420 kg/m³ สําหรับฉนวนอัตราสวน 1 : 1 : 6 มีความชื้นเฉลี่ยเทากับ 2.60 % มีความหนาแนนเฉลี่ยเทากับ 357.36 kg/m³ ฉนวนอัตราสวน 1 : 1.1 : 8 มีความชื้นเฉลี่ยเทากับ 11.32 % และมีความหนาแนนเฉลี่ยเทากับ 401.18 kg/m³ สําหรับอัตราสวน 1 : 1.2 : 8 มีความชื้นเฉลี่ย เทากับ 6.26 % มีความหนาแนนเฉลี่ยเทากับ 367.01 kg/m³ จากขอสังเกตพบวา อัตราสวน 1 : 1.2 : 8 มีความหนาแนนนอยกวาอัตราสวน 1 : 1.1: 8 ที่มีปริมาณเสนใยนอยกวา ซึ่งเปนผลมาจากนํ้าหนักของ ฉนวนอัตราสวน 1 : 1.2 : 8 ที่ชั่งไดมีคานอยกวาฉนวนอัตราสวน 1 : 1.1 : 8 ในขณะที่ปริมาตรของแผน ฉนวนทั้ง 2 อัตราสวนมีคาเทากัน จึงสงผลใหความหนาแนนฉนวนอัตราสวน 1 : 1.2 : 8 ที่คํานวณได

มีคานอยกวาฉนวนอัตราสวน 1 : 1.1 : 8 นั่นเอง

ตารางที่ 2 สมบัติทางความรอนของแผนฉนวนใยกลวยอัตราสวนตาง ๆ ที่ความหนา 1 cm

อัตราสวน T_h - T_c T_amb k R C_p

แปงมัน : เสนใย : นํ้า (g) (^oC) (^oC) (W/m•K) (m²•K/W) (kJ/kg•K) 150 : 150 : 900 หรือ 1 : 1 : 6 62.62 29.70 0.159 6.284 0.312 150 : 165 : 1200 หรือ 1 : 1.1 : 8 61.02 26.73 0.164 6.106 0.290 150 : 180 : 1200 หรือ 1 : 1.2 : 8 62.44 33.77 0.160 6.253 0.292

ในตารางที่ 2 แสดงผลการศึกษาสมบัติความรอนของฉนวนใยกลวยที่อัตราสวนผสมตาง ๆ กัน พบวา ผลตางอุณหภูมิระหวางอุณหภูมิผิวฉนวนดานที่ติดกับ Hot Plate (T_h) และอุณหภูมิฝงที่ติดกับ อากาศแวดลอม (T_c) มีผลทําใหคาการนําความรอนของอัตราสวนทั้ง 3 อัตราสวนตางกัน ภายใต

การทดสอบที่อุณหภูมิแวดลอมเฉลี่ย 29.70 26.73 และ 33.77 ^oC ตามลําดับ ผลการทดสอบพบวา ปริมาณนํ้าและปริมาณเสนใยที่ใชทําฉนวนแตละตัวอยางแตกตางกันจึงสงผลตออุณหภูมิเฉลี่ยทั้งสอง ทําใหผลตางอุณหภูมิระหวางผิวฉนวนที่ติดกับ Hot Plate และผิวฉนวนดานที่ติดกับอากาศแวดลอมของ อัตราสวน 1 : 1 : 6 มากกวาอัตราสวน 1 : 1.2 : 8 และอัตราสวน 1 : 1.1 : 8 มีคาเทากับ 62.62 62.44 และ 61.02 ^oC ตามลําดับ ซึ่งทําใหคาการนําความรอนที่คํานวณไดจากสมการที่ (2) ของอัตราสวน 1 : 1 : 6 ตํ่าที่สุด ลําดับตอมาคือ อัตราสวน 1 : 1.2 : 8 และอัตราสวน 1 : 1.1 : 8 ตามลําดับ เมื่อพิจารณาฉนวน ใยกลวยอัตราสวน 1 : 1 : 6 มีคาการนําความรอนเทากับ 0.159 W/m•K คาความตานทานความรอน

เทากับ 6.284 m²•K/W และคาความจุความรอนเทากับ 0.312 kJ/kg•K ซึ่งเมื่อนําขึ้นรูปเปน แผนฉนวนแลวการประสานกันระหวางเสนใยกับนํ้าแปงมันยังประสานกันไดไมดี เนื่องจากมีปริมาณนํ้า นอยเกินไปไมเพียงพอตอการผสมเสนใยจึงทําใหแผนฉนวนมีการแตกหัก ดังแสดงในรูปที่ 4 (ก) สําหรับอัตราสวน 1 : 1.1 : 8 แผนฉนวนมีการประสานกันระหวางเสนใยและนํ้าแปงมันไดคอนขางดี

มีความเหนียว แตมีความชื้นสูงกวาอัตราสวนอื่น ๆ มีคาการนําความรอนเทากับ 0.164 W/m•K คาความตานทานความรอนเทากับ 6.106 m²•K/W และคาความจุความรอนเทากับ 0.290 kJ/kg•K ดังรูปที่ 4 (ข) สําหรับแผนฉนวนอัตราสวน 1 : 1.2 : 8 มีคาการนําความรอนเทากับ 0.160 W/m•K ซึ่งนอยกวาคาการนําความรอนของอัตราสวน 1 : 1.1 : 8 เล็กนอย ทําใหคาความตานทานความรอน ที่คํานวณไดมีคาเทากับ 6.253 m²•K/W และคาความจุความรอนเทากับ 0.292 kJ/kg•K ลักษณะ ฉนวนมีการประสานกันไดดี มีความแข็งแรง ไมแตกหักงาย และยังสามารถคงสภาพไวไดนานดังรูปที่ 4 (ค) แมวาจะมีคาการนําความรอนสูงกวาฉนวนอัตราสวน 1 : 1 : 6 เล็กนอย แตลักษณะฉนวนที่มีคุณภาพดี

ทําใหมีความเหมาะสมในการใชงานกวาอัตราสวนอื่น ๆ ดังนั้นจึงใชอัตราสวนผสม 1 : 1.2 : 8 ผลิตฉนวน เพื่อนําไปทดสอบกับถังเก็บนํ้ารอนตอไป

(ก) อัตราสวน 1 : 1 : 6 (ข) อัตราสวน 1 : 1.1 : 8 (ค) อัตราสวน 1 : 1.2 : 8 รูปที่ 4 ตัวอยางแผนฉนวน

จากขอมูลในตารางที่ 3 เปนการเปรียบเทียบสมบัติทางความรอนของฉนวนใยกลวยกับ ฉนวนชีวมวลประเภทอื่นจากงานวิจัยตาง ๆ พบวา ฉนวนใยกลวยมีสมบัติทางความรอนใกลเคียงกับฉนวน ฟางขาวมากที่สุด เนื่องจากมีคาความหนาแนนและความชื้นของฉนวนทั้ง 2 ชนิด ไมแตกตางกัน มากนัก โดยฉนวนใยกลวยมีคาการนําความรอนสูงกวาฉนวนฟางขาวเล็กนอย และคาการความตานทาน ความรอนตํ่ากวาเล็กนอยประมาณ 4.57 % และ 4.43 % อยางไรก็ตามฉนวนใยกลวยที่ทําการศึกษา มีคาความจุความรอนตํ่ากวาฉนวนตาง ๆ ที่นํามาเปรียบเทียบ ซึ่งอาจเกิดจากกระบวนการอัดแผน ฉนวนที่ทําใหมีความหนาแนนไมเทากัน สําหรับสมบัติทางความรอนของฉนวนชีวมวลอื่น ๆ ที่นํามา เปรียบเทียบกับฉนวนใยกลวยอาจมีเงื่อนไขสมบัติกายภาพที่ไมเทากัน อยางไรก็ตามสามารถนําขอมูล เพื่อประกอบเปนแนวทางในการตัดสินใจเลือกใชหรือศึกษาฉนวนชีวมวลในอนาคตได

2. การทดสอบการใชงานของแผนฉนวนใยกลวยหุมถังเก็บนํ้ารอน ตารางที่ 3 เปรียบเทียบสมบัติทางความรอนของฉนวนใยกลวยกับฉนวนชีวมวลอื่น ๆ

คาการนํา คาความ

คาความจุ

ตัวอยางแผนฉนวน ความหนาแนน ความชื้น

ความรอน ตานทาน

ความรอน

ชีวมวล (kg/m³) (%wb)

(W/m•K) ความรอน

(kJ/kg•K)

(m²•K/W)

ฉนวนฟางขาว [3] 275 8.6 0.153 6.54 0.6

ฉนวนเสนใยปอ [4] - - 0.015 66.67 1.6 - 1.7

ฉนวน TPM ผสมกับ

726 - 0.140 7.15 - เปลือกขาวโพด [5]

ฉนวนใบยางพารา [11] - - 0.080 12.50 -

ฉนวนชานออย [12] 100 - 0.046 21.73 -

ฉนวนเสนใยมะพราว [13] 1,800 - 0.370 2.70 -

ฉนวนเสนใย

1,970 - 0.270 3.70 - ปาลมนํ้ามัน [13]

ฉนวนใยกลวย

367.01 6.26 0.160 6.253 0.292 (อัตราสวน 1.2 : 1 : 8)

ในรูปที่ 5 แสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอน (T_in1 T_in2 T_in3) ที่หุม ดวยฉนวนใยกลวยที่มีความชื้นกอนทดสอบเทากับ 0.16 %wb จากการวิเคราะหขอมูลพบวา ลักษณะ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของทุกกรณีแบงไดเปน 3 ชวง ไดแก ชวงที่ 1 เปนชวงการใหความรอนแกนํ้า ในถังโดยใชขดลวดความรอนแบบแทง ซึ่งความรอนที่ใชจะขึ้นอยูกับอุณหภูมินํ้าในถังและทําใหอุณหภูมินํ้า ในถังเพิ่มขึ้นอยางรวดเร็ว ชวงที่ 2 เปนชวงควบคุมอุณหภูมินํ้าในถังใหอยูในสภาวะคงที่ (Steady State) เปนเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง โดยควบคุมการทํางานของ Heater เพื่อรักษาระดับของอุณหภูมินํ้าในถัง ชวงที่ 3 เปนชวงหยุดใหความรอนแกนํ้าและสังเกตการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอนอีก 5 - 6 ชั่วโมง ซึ่งชวงนี้จะไดรับผลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแวดลอม (T_a) ที่ลดลงในชวงเวลาตอนเย็น สงผลใหอุณหภูมิผิวฉนวนดานขาง (T_out1 T_out2 T_out3) ลดลงตามไปดวย จึงเกิดการสูญเสียความรอนออก จากถังสูบรรยากาศมากขึ้น การหาความรอนที่สูญเสียจากสมการที่ (6) หากในเทอมของผลตางอุณหภูมิ

ระหวางอุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอนและอุณหภูมิผิวฉนวนมีคามากขึ้นแสดงวา ความรอนที่สูญเสียผานถัง ที่หุมดวยฉนวนใยกลวยยอมมีคามากขึ้นตามผลตางของอุณหภูมิโดยที่คา UA ของถังเก็บนํ้ารอนมีคาเทาเดิม จึงทําใหอุณหภูมิของนํ้าในถังเก็บนํ้ารอนลดลง ขอสังเกตประการหนึ่งพบวา อุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอน ณ ตําแหนงบน กลาง ลาง ของถัง ในชวงเวลาทดสอบและในแตละกรณีจะเกิดการแยกชั้นซึ่งอุณหภูมิ

สูงสุดจะอยูดานบนสุดของถัง รองลงมาคือ อุณหภูมินํ้าตรงกลางถัง และอุณหภูมิตํ่าที่สุดอยูที่สวนลางถัง สําหรับอุณหภูมิผิวฉนวนดานบนถัง (T_out4) จะมีคาสูงกวาอุณหภูมิผิวฉนวนดานขาง และอุณหภูมิผิวฉนวน

ดานลาง (T_out5) จะมีคาตํ่าสุดเนื่องจากอุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอนตํ่าสุดจึงเกิดการถายเทความรอน นอยกวาตําแหนงอื่น ๆ ของถังเก็บนํ้ารอน

(ก) อุณหภูมินํ้ารอน 35 ^oC (ข) อุณหภูมินํ้ารอน 40 ^oC

(ค) อุณหภูมินํ้ารอน 45 ^oC (ง) อุณหภูมินํ้ารอน 50 ^oC รูปที่ 5 อุณหภูมิ ณ ตําแหนงตาง ๆ ของถังเก็บนํ้ารอน

จากการทดลองการเก็บรักษานํ้ารอนที่อุณหภูมิตาง ๆ พบวา ฉนวนใยกลวยมีความสามารถรักษา ระดับอุณหภูมินํ้ารอนในกรณีที่มีอุณหภูมินํ้ารอนไมสูงมากนัก เชน การใชงานที่อุณหภูมินํ้า 35 และ 40 ^oC ไดคอนขางดี สามารถรักษาความรอนไดอยางตอเนื่องและเปนระยะเวลานานที่สุดถึง 4 ชั่วโมง ถึงแมจะหยุด ใหความรอนแกขดลวดความรอนแลว และหลังจากนั้นอุณหภูมินํ้าในถังจะเริ่มลดลงดังรูปที่ 5 (ก) และ 5 (ข) สําหรับการใชงานฉนวนใยกลวยเพื่อรักษาอุณหภูมินํ้า 45 และ 50 ^oC สามารถรักษาอุณหภูมินํ้าไดในระยะเวลา ที่สั้นกวาดังรูปที่ 5 (ค) และ 5 (ง) อยางไรก็ตามการรักษาอุณหภูมินํ้าในถังขึ้นอยูกับอุณหภูมิแวดลอม ภายนอกที่กลาวไวขางตน

(ก) อุณหภูมินํ้ารอน 35 ^oC (ข) อุณหภูมินํ้ารอน 40 ^oC

(ค) อุณหภูมินํ้ารอน 45 ^oC (ง) อุณหภูมินํ้ารอน 50 ^oC รูปที่ 6 สมดุลพลังงานของถังเก็บนํ้ารอนที่หุมดวยฉนวนใยกลวย (พิจารณาเฉพาะชวงสภาวะคงที่)

จากรูปที่ 6 แสดงสมดุลพลังงานของถังนํ้ารอนในการทดสอบที่อุณหภูมินํ้ารอนตาง ๆ ในชวงสภาวะคงที่ ไดแก การหาคาความรอนที่นํ้าไดรับจากขดลวดความรอน (Q_in) ความรอนที่เก็บรักษา ในถัง (Q_store) และความรอนที่สูญเสีย (Q_loss) ที่เกิดจากการนําความรอนผานฉนวนและการพาความรอน จากบรรยากาศภายนอกพบวา การสูญเสียความรอนในกรณีที่ควบคุมอุณหภูมินํ้าในถังเทากับ 35 ^oC มีคานอยที่สุดคิดเปน 3.85 % ของความรอนที่ใหจากขดลวดความรอน ฉนวนใยกลวยสามารถเก็บรักษา ความรอนได 96.15 % แตหากเพิ่มอุณหภูมินํ้ารอนสูงขึ้นแนวโนมของความรอนที่สูญเสียจากถังจะ เพิ่มมากขึ้น โดยที่อุณหภูมินํ้ารอน 40 45 และ 50 ^oC มีความรอนที่สูญเสียออกจากถังคิดเปน 9.42 54.74 และ 37.71 % ตามลําดับ ทําใหฉนวนใยกลวยสามารถเก็บรักษาความรอนในถังเก็บนํ้ารอนได 90.58 45.26 และ 62.29 % ตามลําดับ สาเหตุที่อุณหภูมินํ้ารอนที่ 45 ^oC สูญเสียความรอนออกสูสิ่งแวดลอมมากที่สุด เนื่องจากในชวงที่ทําการทดลองอากาศแวดลอมมีอุณหภูมิตํ่ากวาเงื่อนไขอื่น ๆ เล็กนอย อยางไรก็ตาม การศึกษาสามารถบงบอกไดวา หากเพิ่มอุณหภูมินํ้าสูงขึ้นแนวโนมของการสูญเสียความรอนจากถังเก็บ นํ้ารอนที่หุมดวยฉนวนตัวอยางใยกลวยที่นํามาทดสอบจะเพิ่มขึ้น ตามลําดับ สําหรับคาเฉลี่ยอุณหภูมิ

ณ ตําแหนงตาง ๆ ของถังเก็บนํ้ารอนที่หุมฉนวนใยกลวยกรณีทดสอบที่อุณหภูมินํ้ารอนตาง ๆ กัน สรุปไดดังตารางที่ 4

3. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการใชงานกับกรณีที่ใชฉนวนยางดํา

จากนั้นไดทําการเปรียบเทียบผลการศึกษาการใชงานถังเก็บนํ้ารอนที่หุมฉนวนใยกลวย ความหนา 1 cm เปรียบเทียบการสูญเสียความรอนกับถังเก็บนํ้ารอนที่หุมดวยฉนวนยางดําความหนา 1 cm ที่อุณหภูมิทดสอบของนํ้ารอน 35 40 45 และ 50 ^oC โดยคาการนําความรอนของฉนวนยางดํา ที่นํามาทดสอบมีคาเทากับ 0.038 W/m•K

ตารางที่ 4 คาเฉลี่ยอุณหภูมิ ณ ตําแหนงตาง ๆ ของถังเก็บนํ้ารอนที่หุมฉนวนใยกลวย ณ อุณหภูมิตาง ๆ

อุณหภูมินํ้าที่ตั้งไว (^oC)

คาพารามิเตอร 35 40 45 50

ใย ยางดํา ใย ยางดํา ใย ยางดํา ใย ยางดํา

กลวย กลวย กลวย กลวย

คาเฉลี่ยอุณหภูมินํ้าในถัง (^oC) 35.23 35.63 39.33 39.83 44.90 44.24 49.88 50.44 คาเฉลี่ยอุณหภูมิผิวฉนวน (^oC) 34.55 34.06 36.02 36.30 36.01 36.32 38.12 42.24 คาเฉลี่ยอุณหภูมิแวดลอม (^oC) 34.25 33.31 34.51 33.90 31.69 33.25 32.73 34.20 ระยะเวลาที่รักษาความรอน

ในถังใหคงที่ หลังจากหยุดให 4 6 1.5 3 1.5 3 3 3 ความรอนกับนํ้า (ชั่วโมง)

จากตารางที่ 4 แสดงคาเฉลี่ยอุณหภูมิ ณ ตําแหนงตาง ๆ ของถังเก็บนํ้ารอนที่หุมฉนวนใยกลวย และฉนวนยางดํากรณีทดสอบที่อุณหภูมินํ้ารอนตาง ๆ กัน พบวาในชวงที่มีการควบคุมอุณหภูมินํ้าในถัง ใหอยูในสภาวะคงที่เปนระยะเวลา 2 ชั่วโมง อุณหภูมิแวดลอมในบริเวณทดสอบแตละกรณีทั้งฉนวนใยกลวย และฉนวนยางดํามีคาใกลเคียงกันแตมีคาแปรผันอยูในชวง 33 - 34.5 ^oC โดยเฉพาะกรณีทดสอบ ฉนวนใยกลวยที่อุณหภูมินํ้ารอน 45 ^oC มีคาอุณหภูมิแวดลอมตํ่ากวากรณีอื่น ๆ ประมาณ 2 - 3 ^oC สําหรับ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอนพบวา มีคาที่ใกลเคียงกัน แตเมื่อเปรียบเทียบความสามารถ ของการรักษาอุณหภูมินํ้าในถังเก็บนํ้ารอนใหคงที่พบวา การใชฉนวนยางดําจะสามารถรักษาอุณหภูมินํ้า ในถังไดยาวนานกวาประมาณ 1.5 - 2 เทา ของการใชฉนวนใยกลวย อยางไรก็ตามการทดสอบที่อุณหภูมิ

นํ้ารอน 50 ^oC ความสามารถในการเก็บรักษาใกลเคียงกับการใชฉนวนยางดํา ซึ่งอาจเปนผลมาจากปจจัย สภาพแวดลอมที่ทดลองในแตละเงื่อนไข เชน ความเร็วลมที่อาจสงผลตอความรอนที่สูญเสียจากถังเก็บนํ้ารอน หลังจากผานสภาวะ Steady State

รูปที่ 7 ความรอนที่สูญเสียผานถังนํ้ารอนที่มีการหุมดวยฉนวนใยกลวยเปรียบเทียบกับฉนวนยางดํา จากรูปที่ 7 แสดงการเปรียบเทียบคาความรอนที่สูญเสียของถังเก็บนํ้ารอนที่มีการหุมฉนวน ใยกลวยเปรียบเทียบกับฉนวนยางดําในชวงที่มีการควบคุมอุณหภูมินํ้าในถังใหอยูสภาวะคงที่เปน ระยะเวลา 2 ชั่วโมง ในแตละกรณีตั้งแต 35 40 45 และ 50 ^oC ผลจากการศึกษาพบวา ฉนวนทั้งสอง ประเภทมีคาความรอนสูญเสียผานผนังที่หุมดวยฉนวนใยกลวยและฉนวนยางดํา มีคานอยที่สุดในกรณี

ทดสอบที่อุณหภูมินํ้ารอน 35 ^oC โดยมีคาเทากับ 127.24 และ 109.18 W โดยถังที่หุมดวยฉนวนใยกลวย มีความรอนสูญเสียผานผนังของถังมากกวาถังที่หุมดวยฉนวนยางดํา 14.60 % ซึ่งตํ่ากวาการทดสอบ ที่อุณหภูมินํ้า 40 ^oC ซึ่งการสูญเสียความรอนของถังเก็บนํ้ารอนเนื่องจากการหุมฉนวนใยกลวยมีคามากกวา ฉนวนยางดํา 33.33 % สําหรับกรณีที่อุณหภูมินํ้ารอน 45 และ 50 ^oC มีคาการสูญเสียความรอนผานผนัง ของถังคอนขางมากคิดเปน 55.52 และ 45.09 % นอกจากนั้นพบขอสังเกตวา ความรอนสูญเสียมีคาเพิ่มขึ้น ตามอุณหภูมิของนํ้ารอนในถัง ในสวนของความรอนที่นํ้าไดรับจากขดลวดความรอนแตละกรณีนั้น อาจมีคาแตกตางกัน เนื่องจากอุณหภูมิเริ่มตนของนํ้าในถังไมเทากันทําใหระยะเวลาที่ใหความรอนจาก อุณหภูมินํ้าเริ่มตนจนถึงอุณหภูมิที่ตองการไมเทากัน ซึ่งในกรณีที่ตองการนํ้าที่อุณหภูมิสูงจะใชระยะเวลา ใหความรอนที่นานขึ้น คาความรอนที่หาไดจากสมดุลความรอนในแตละกรณีแสดงดังตารางที่ 5

ตารางที่ 5 คาการถายเทความรอนผานฉนวนใยกลวยและฉนวนยางดําที่ความหนา 1 cm

ชนิดฉนวน Water Q_loss Q_in Q_store

Temperature (^oC) (W) (W/m²) (W) (W)

ฉนวนใยกลวย 35 127.24 87.75 3,304.45 3,177.21

40 277.08 191.09 2,942.53 2,665.45

45 968.92 668.22 1,769.96 801.04

50 1,178.33 812.64 3,124.74 1,946.41

ฉนวนยางดํา 35 109.18 72.30 3,220.77 3,111.59

40 184.72 127.39 2,704.10 2,519.38

45 356.34 245.75 2,960.81 2,604.47

50 647.41 446.49 2,891.02 2,243.61

จากตารางที่ 5 เมื่อพิจารณาความรอนที่มีการสูญเสียและอัตราการสูญเสียความรอนตอ พื้นที่ผิวของถังเก็บนํ้ารอนพบวา เมื่ออุณหภูมิของนํ้ารอนในถังเก็บนํ้ารอนที่หุมดวยฉนวนใยกลวยมีคา 45 และ 50 ^oC จะมีการสูญเสียความรอนมาก หากตองการลดปริมาณความรอนสูญเสียใหเทากับถังเก็บ นํ้ารอนที่หุมดวยฉนวนยางดําสามารถคํานวณหาความหนาที่เหมาะสมของฉนวนใยกลวยเพื่อนําไปใช

ในกรณีที่อุณหภูมินํ้า 45 และ 50 ^oC ควรมีความหนาของฉนวนใยกลวยประมาณ 1.74 และ 2.81 cm อีกปจจัยหนึ่งที่สงผลตอความรอนสูญเสียที่เกิดขึ้นอาจเปนเพราะลักษณะทางกายภาพของฉนวนทั้ง 2 ชนิด ที่แตกตางกันในสวนของชองวางอากาศภายในเนื้อฉนวนของยางดํานั้นมีปริมาณมากเมื่อเทียบกับ ฉนวนใยกลวย ซึ่งชองวางอากาศนี้เปนสวนที่ปองกันไมใหความรอนไหลผานแผนฉนวนก็จะสงผลดีตอ แผนฉนวนชนิดนั้น

เมื่อประเมินความคุมคาทางเศรษฐศาสตรที่นํามาใชพบวา ตนทุนการผลิตฉนวนใยกลวย โดยคิดจากราคาตัวประสานและราคาเชื้อเพลิงที่ใชในการผลิต ไมคิดราคาใยกลวยเนื่องจากเปนวัสดุเหลือทิ้ง ทางการเกษตรมีตนทุนเทากับ 241.50 บาท/m² ซึ่งตํ่ากวาฉนวนยางดําที่นํามาทดสอบมีตนทุนเทากับ 250 บาท/m² อยางไรก็ตามเมื่อพิจารณาความสามารถในการตานทานความรอนยังมีคาตํ่ากวาฉนวนยางดํา และในการเปรียบเทียบการใชงานระยะยาวระหวางฉนวนใยกลวยที่ทําการศึกษาและฉนวนยางดําพบวา อายุการใชงานของใยกลวยสั้นกวาฉนวนยางดําที่มีอายุเฉลี่ยการใชงานประมาณ 4 - 5 ป

บทสรุป

จากการศึกษาสมบัติทางความรอน และสมบัติทางกายภาพของฉนวนใยกลวยพบวา ฉนวนใยกลวย ที่อัตราสวน 1 : 1.2 : 8 โดยนํ้าหนัก มีคาความหนาแนนเทากับ 367.01 kg/m³ คาการนําความรอนเทากับ 0.16 W/m•K ใกลเคียงกับฉนวนฟางขาว และผลจากการศึกษาแสดงใหเห็นวา การใชงานฉนวนใยกลวย ที่ความหนา 1 cm สามารถนําไปใชเก็บรักษานํ้ารอนในถังเก็บนํ้ารอนไดในชวงอุณหภูมิ 35 - 40 ^oC เทานั้น สําหรับความสามารถของความตานทานความรอนของฉนวนใยกลวยเปรียบเทียบกับฉนวนยางดําพบวา มีคาตํ่ากวาจึงทําใหมีคาเฉลี่ยของการสูญเสียความรอนสูงกวาฉนวนยางดํา 14 - 35 % ดังนั้นหากจะทํา การพัฒนาตอไปควรเพิ่มคาการตานทานความรอนของฉนวนใยกลวยใหมากขึ้น เชน การเพิ่มสวนผสมตาง ๆ ที่สามารถประสานฉนวนไดดีและมีคาการนําความรอนตํ่า เพื่อใหใกลเคียงกับฉนวนเชิงพาณิชย หรือ การใชงานที่อุณหภูมินํ้ารอนที่สูงขึ้นควรใชฉนวนที่มีความหนาเพิ่มขึ้น และเนื่องจากการศึกษาฉนวนใยกลวย ยังไมเปนที่แพรหลายมากนักควรมีการศึกษาเพิ่มเติมของการนําไปใชงานจริง เชน คาการจุดติดไฟ เปนตน และการนําฉนวนใยกลวยไปประยุกตใชในงานดานความรอนประเภทอื่น ๆ

กิตติกรรมประกาศ

คณะผูวิจัยไดรับทุนอุดหนุนวิจัยจากกองทุนเพื่อสงเสริมการอนุรักษพลังงาน ผานการดําเนินงานของสํานักงาน นโยบายและแผนพลังงาน (สนพ.) จึงขอขอบคุณเปนอยางสูงมา ณ ที่นี้ และขอขอบคุณวิทยาลัยพลังงาน ทดแทน มหาวิทยาลัยแมโจ ที่เอื้อเฟอสถานที่ในการทําวิจัยนี้

References

[1] Department of Alternative Energy and Development and Efficiency. (2016). Energy Balance of Thailand 2015. Access (12 February 2016). Available (http://www.dede.go.th) [2] Pakunworakij, T., Puthipiroj, P., Oonjittichai, W. and Tisavipat, P. (2006). Thermal

Resistance Efficiency of Building Insulation Material from Agriculture Waste. Journal of Architectural/Planning Research and Studies. Vol. 4. No. 2. pp. 3-13

[3] Taemthong, W. (2013). Rice Straw Insulation Sheet. KKU Research Journal. Vol. 18.

No. 3. pp. 380-390

[4] Apravate, C., Surin, P. and Wong-On, J. (2012). Study on Efficiency of Natural Fiber Insulation. In Proceeding of IE NETWORK CONFERENCE 2012; Phetchaburi, Thailand. pp. 1-4

[5] Evona, P., Vandenbossche, V., Pontalier, P.Y. and Riga, L. (2014). New Thermal Insulation Fiberboards from Cake Generated during Biorefinery of Sunflower whole Plant in a Twin-screw Extruder. Industrial Crops and Products. Vol. 52. pp. 354-362 [6] Manohar, K., Ramlakhan, D., Kochhar, G. and Haldar, S. (2006). Biodegradable

Fibrous Thermal Insulation. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. Vol. 28. No. 1. pp. 45-47

[7] ASTM International. (2016). Standard Test Method for Steady State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of Guarded Hot Plate Apparatus. Access (12 February 2016). Available (http://www.astm.org) [8] Zarr, R.R. and Healy, W. (2002). Design Concepts for a New Guarded Hot Plate

Apparatus for Use over an Extended Temperature Range. ASTM International Standards, Insulation Materials, Testing and Applications. Vol. 4. pp. 98-115

[9] Incropera, F.P., Dewitt, D.P., Bergman, T.L. and Lavine, A.S. (2007). Fundamentals of Heat and Mass Transfer. United State of America: John Willy & Sons

[10] Jaturongloumlart, S. (2010). Heat Transfer. Faculty of Engineering and Agro-Industry, Maejo University. pp. 42-49

[11] Pisujsiang, J. (2010). Energy-Efficiency of Insulation produced from Rubber Leaf.

Field of Study Architecture, Department of Architecture, Graduate School, Chulalongkorn University.

[12] Asdrubali, F., D’Alessandro, F. and Schiavoni, S. (2015). A Review of Unconventional Sustainable Building Insulation Materials. Sustainable Materials and Technologies.

Vol. 4. pp. 1-17

[13] Lertwattanaruk, P. and Suntijitto, A. (2015). Properties of Natural Fiber Cement Materials Containing Coconut Coir and Oil Palm Fibers for Residential Building Applications. Construction and Building Materials. Vol. 94. pp. 664-669