เตาเผาถ่านประสิทธ์ภาพสูง

copyfrom http://dc307.4shared.com/doc/8ReHYsVL/preview.html

เตาเผาถ่านประสิทธิภาพสูง

เทคโนโลยีพลังงานทดแทน 

 

เทคโนโลยีพลังงานทดแทน ที่พัฒนาโดยกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและ อนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน

ซึ่งสามารถใช้งานในชุมชนได้ มีหลายชนิด ประกอบด้วย 

1. เตามหาเศรษฐี 

“เตามหาเศรษฐี” คือ เตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงที่ได้รับการปรับ ปรุงทั้งรูปแบบและคุณสมบัติช่วยประหยัด

ถ่านได้มากกว่าร้อยละ 30 เมื่อเปรียบเทียบกับเตาหุงต้มแบบ เดิม 

 

ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติระหว่างเตาหุงต้มแบบเดิมและเตามหา เศรษฐี
 

 

5 

6

เตามหาเศรษฐี เป็นเตาที่ได้พัฒนาขึ้นมาทดแทนเตาท้องตลาดที่ใช้ กันอยู่ทั่วไปมีประสิทธิภาพเชิงความร้อน

เฉลี่ย 29% ซึ่งมากกว่าเตาท้องตลาดที่ใช้อยู่ทั่วไป ที่มี ประสิทธิภาพเชิงความร้อนเฉลี่ย 19%  

ด้วยปัจจุบันมีการใช้เชื้อเพลิงหุงต้มจากไม้ฟืน ถ่านไม้ เขตชน บทจ านวนมาก ถ้าครัวเรือนหันมาใช้เตามหา

เศรษฐี จะสามารถประหยัดไม้ฟืน ถ่านไม้ ประมาณ 120 กก./ปี เป็น เงิน 1,200 บาท/ปี ราคาต้นทุนเตาละ 180 บาท คืน
ทุนภายใน 55 วัน 

คุณภาพเด่นจ าเพาะของเตามหาเศรษฐี 

1. ออกแบบถูกต้องตามหลักวิชาการ
2. มีน ้าหนักเบากว่าเตา ตามท้องตลาด
3. ใช้วัสดุคุณภาพดี แข็งแรง ทนทาน
4. จุดไฟติด เร็ว ให้ไฟแรง ความร้อนสูง
5. เผาไหม้สมบูรณ์ ปราศจากควันและไม่มีก๊าซ พิษ
6. ใช้กับหม้อหุงต้มได้ 9 ขนาด (ตั้งแต่เบอร์ 16 - 32)
7. หุง ต้มสุกเร็ว
8. ใช้ถ่านครั้งเดียวหุงข้าวและท ากับข้าวได้หลายอย่างในแต่ ละมื้อ
9. ไม่ต้องคอยนั่งพัดและเฝ้าเติมถ่านบ่อยๆ
10. ประสิทธิภาพ การใช้งานสูง สิ้นเปลืองถ่านน้อย
 

การดูแลรักษาในการใช้งานเตามหาเศรษฐี 

1. อย่าให้อาหารหรือน ้าหกรดเตาขณะร้อนจัดเพื่อป้องกันการแตก ร้าว
2. เก็บรักษาเตาในที่ร่ม ไม่เปียกฝน หรือที่มีความชื้นสูง
3. หมั่น ท าความสะอาดเปลือกเตา และทาด้วยน ้ามันเล็กน้อย เพื่อป้องกันสนิม
4. อย่า กระแทกขณะวางเตา เพราะจะท าให้ฉนวนบุเตาไม่ติดแน่นกับตัวเตา
5. ไม่ควร น าไม้หรือของแข็งอื่นๆ เขี่ยท าความสะอาดบริเวณรังผึ้งเพราะจะท าให้ช ารุด เสียหายได้ 

 

2. เตาเศรษฐกิจ 

เป็นเตาแบบมีปล่อง  ที่ใช้แกลบและวัสดุเหลือใช้จากการเกษตร อื่นๆ 

เช่น ซังข้าวโพด ขี้เลื่อย เป็นเชื้อเพลิงวัสดุเตาท าด้วยดิน เหนียวผสมขี้เถ้าแกลบ
ปล่องเตาสูง 1 - 2.5 เมตร ท าให้เกิดแรงดูดอากาศ เพื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงได้ดี
ขึ้น ด้านหน้าเตาเป็นช่องใส่เชื้อเพลิง 

 

 

 

ตารางข้อมูลด้านเทคนิค

 

 

 

 

3. เตาชีวมวล 

 

เตาชีวมวล เป็นเตาเผาไหม้เชื้อเพลิงผลิตก๊าซชีวมวลแบบอากาศไหล ขึ้น โดยความร้อนที่ได้จากเตาชนิดนี้เป็น

ความร้อนจากการเผาไหม้ก๊าชผลิตภัณฑ์
 

 

 

 

หลักการท างานของเตาชีวมวล 

 

เชื้อเพลิงจะถูกใส่ด้านบนของเตา เมื่อจุดเตา อากาศจะไหลผ่าน เข้าตะแกรงเตาด้านล่าง บริเวณเหนือ ตะแกรง

ขึ้นไปจะเกิดการเผาไหม้ และเกิดปฏิกิริยาได้ก๊าซคาร์บอนได ออกไซด์และน ้า  ก๊าซดังกล่าวมีอุณหภูมิสูงจะไหลขึ้น
ด้านบน ซึ่งเรียก บริเวณนั้นว่า “Reduction Zone” มีอุณหภูมิสูงกว่า400 องศาเซลเซียส และเป็น บริเวณที่มีคาร์บอนอยู่
เป็นจ านวนมาก ท าให้เกิดปฏิกิริยากับน ้าและ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ได้เป็นก๊าซผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนผสมของก๊าซ
ไฮโดรเจน มีเทน และ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลัก ซึ่งเป็นก๊าซที่ติดไฟได้ในขณะที่เตามีความ ร้อนอยู่ จึงมีการ
เผาไหม้ก๊าซผลิตภัณฑ์ไปด้วย 

 

 

 

วิธีการใช้งานเตาชีวมวล 

1. ใส่เชื้อเพลิงจนเต็มหรือตามต้องการที่จะใช้
2.  ติดไฟ ด้านบนของเตาจะเกิดการเผาไหม้จากด้านบนสู่ด้านล่าง  (โดยปริมาณ

เชื้อเพลิงไม้ 1 - 1.2 กิโลกรัมจะใช้งานได้ 30 - 45 นาที) 

3. กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะได้เป็นก๊าซผลิตภัณฑ์
4. เกิด การลุกไหม้เป็นเปลวไฟลุกออกมา
5. ตั้งภาชนะส าหรับหุงต้ม
6. เมื่อ เชื้อเพลิงเหลือน้อยหรือหมด สามารถเติมได้

ใหม่ตามความต้องการ 

7. เมื่อหุงต้มเสร็จสามารถเก็บเชื้อเพลิงที่เหลือไว้ใช้

ครั้งต่อไปโดยการปิดฝาด้านบนและด้านล่างให้สนิท 

  

 

4. เตา SUN SUN (เตาแก๊สชีวมวล) 

 

เตา SUN SUN เป็นเตาที่พัฒนาจากกัมมันดุ วางภาชนะได้หลายขนาด และลักษณะการใช้งาน ประกอบด้วย
1. มีระบบการต้ม การทอด และการอุ่น แบบต่อเนื่อง
2. มี ระบบกรองมลพิษจากเขม่าและควันพิษด้วยม่านไอน ้าา 2 ชั้น
3. มีระบบต้ม น ้าาโดยใช้ไอร้อนจากปล่องควัน
4. ใช้เชื้อเพลิงชีวมวลแข็ง เช่น เศษ ไม้
5. เชื้อเพลิง 9 กิโลกรัม สามารถหุงอาหารได้ 2 - 3 ชั่วโมง
6. เหมาะ ส าาหรับการหุงต้มอาหารในครัวเรือน 

 

 

วิธีการใช้งาน 

1. วางเชื้อเพลิงเศษไม้หรือวัสดุเหลือทิ้งการเกษตรในช่องใส่ ฟืนหน้าเตาและเริ่มจุด
2. เติมน ้าใส่ระบบกรองควันตามข้อก าหนด
3. เปิด ช่องหรือประตูให้อากาศเข้าประมาณ 2 ใน 4 ส่วน
4. รอ ประมาณ 3 - 5 นาที ให้เชื้อเพลิงลุกติดไฟให้ทั่วถึงทั้งหมด
5. เตา สามารถใช้งานต่อเนื่องได้ 24 ชั่วโมง 

5. เตา บาร์บีคิว (เตาย่างไก่ประสิทธิภาพสูง) 

 

เตาบาร์บีคิว คือ เตาย่างไก่ที่พัฒนาขึ้น เพื่อลดการสูญเสีย พลังงานความร้อนผนังเตา โดยการเสริมผนังเตาด้วย

ฉนวน ที่ท าขึ้นจากดินเหนียวผสมแกลบด า โดยสามารถประหยัดถ่าน ได้จากเดิมถึง 83% และมีประสิทธิภาพเชิงความ
ร้อนจาก 6.22% เป็น 35.94% 

 

 

 

6. เตาเผาผลิตถ่านแบบถัง 200 ลิตร 

 

เตาเผาผลิตถ่านแบบถัง 200 ลิตร เป็นเตาที่ถูกผลิตขึ้นจากวัสดุ ที่หาง่ายในท้องถิ่น (ถังน ้ามัน200 ลิตร) โดย

ได้รับการพัฒนาจนมีประสิทธิภาพการเผาไหม้ และการควบคุมอากาศ ภายในให้ดียิ่งขึ้นท าให้ได้ถ่านที่มีคุณภาพดี
ประหยัดเวลาในการเผาถ่าน สร้างประกอบได้ง่าย ราคาถูก เหมาะกับครัวเรือนที่มีการใช้ถ่านเป็นพลังงานใน การหุงต้ม
ประกอบอาหารอีกทั้งยังมีผลพลอยได้ คือ น ้าส้มควันไม้ จากการ เผาถ่านที่เป็นประโยชน์ 

 

หลักการ 

 

ถ่าน คือ เชื้อเพลิงที่ได้จากการเผาไหม้ของไม้ ภายในบริเวณที่ มีอากาศอยู่บางเบา หรืออาจกล่าวในทางเทคนิค

ก็คือ  กระบวนการแยกสารอินทรีย์ภายในไม้ในสภาวะที่อากาศอยู่
น้อย มาก ส าหรับกระบวนการที่ท าให้สารอินทรีย์ในเนื้อไม้เปลี่ยน
รูปเป็น ถ่าน เรียกว่า “คาร์บอนไนเซชั่น” (Carbonization) โดยการเผา
ถ่านด้วยเตา เผาผลิตถ่านแบบถัง 200 ลิตร มีทั้งหมด 4 ขั้นตอน ได้แก่
การเผาไหม้ การ ลดความชื้น การคายความร้อนและการท าให้เย็นตัว
ซึ่งถูกต้องตามหลักการ ผลิตถ่านที่มีคุณภาพ 

 

 

 

ลักษณะเด่น 

 

ออกแบบให้สามารถควบคุมอากาศ ภายในเตาได้ เคลื่อนย้าย สะดวก เก็บรักษาง่าย เผาถ่านได้คุณภาพดีน าเศษ

กิ่งไม้มาเผาเป็นถ่านได้ สร้างประกอบง่าย ไม่ซับซ้อน มีอายุ การใช้งานนาน ราคาถูก ได้น ้าส้มควันไม้เป็นผลพลอยได้ 

 

กระบวนการผลิตถ่านที่มีประสิทธิภาพ 

 

ถ่าน คือ ไม้ที่ได้จากการเผาไหม้ภายในบริเวณที่มีอากาศอยู่เบา

บาง หรืออาจกล่าวในทางเทคนิคก็คือกระบวนการแยกสารอินทรีย์ภาย ใน
ไม้ในสภาวะที่อากาศอยู่น้อยมาก  เมื่อมีการให้ความร้อนระหว่าง
กระบวน การจะช่วยก าจัดน ้า น ้ามันดินและสารประกอบอื่นๆ ออกจากไม้
ซึ่งผลผลิต ที่ได้จากกระบวนการ คือ สารต่างๆประกอบด้วย สารประกอบ
หลัก คือ คาร์บอน (80%) นอกจากนั้นจะเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน
(10 - 20%)เถ้า (0.5 - 10%) และ แร่ธาตุต่างๆ เช่น ก ามะถันและฟอสฟอรัส
ถ่านที่ได้หลังจากกระบวนการผลิต จะมีปริมาณของคาร์บอนสูงและไม่มี

ความชื้น ท าให้ปริมาณพลังงานในถ่านสูง โดยมีค่าเป็นสองเท่า ของปริมาณพลังงานในไม้แห้ง ส าหรับกระบวนการที่
ท าให้สารอินทรีย์ใน เนื้อไม้เปลี่ยนรูปเป็นถ่านเรียกว่า “คาร์บอนไนเซชั่น” (carbonization)
 

เราสามารถแยกกระบวนการดังกล่าวเป็น 4 ขั้นตอน ได้แก่ การเผา ไหม้ การลดความชื้น การคายความร้อน

และการท าให้เย็นตัวโดยแต่ละขั้นตอนอาจจะเกิดขึ้นภายในเตาเผา ถ่านในช่วงเวลาเดียวกัน แต่ไม้ทุกชิ้นภายในเตาถ่าน
จะต้องผ่านกระบวนการ ทั้งหมดตามขั้นตอน ส าหรับเวลาที่ใช้ในแต่ละขั้นตอนขึ้นอยู่กับขนาดของเตา เผาถ่าน ชนิด
ของเตาเผาถ่าน 

 

1. การเผาไหม้ (Combustion) 

 

การเผาไหม้ คือ กระบวนการที่ต้องการปริมาณออกซิเจนจ านวน มากระหว่างการเกิดคาร์บอนไนเซชั่นโดย

กระบวนการดังกล่าวจะเป็นการให้ความร้อนกับไม้ภายในเตาเผา ถ่าน ซึ่งจะท าให้อุณหภูมิภายในเตาเผาถ่านสูงกว่า
อุณหภูมิบรรยากาศ มากกว่า 500°C หลังจากการสิ้นสุดการเผาไหม้ปริมาณของออกซิเจนภายในห้องเผา ไหม้จะลดลง
อย่างรวดเร็ว และอุณหภูมิของห้องเผาไหม้จะลดต ่าลงจนถึง อุณหภูมิประมาณ 120°C (รูปที่ 23) 

 

 

รูปที่ 23 การเผาไหม้ 

รูปที่ 24 การลดปริมาณออกซิเจน 

 

 

2. การลดความชื้น (Dehydration)

 

เป็นกระบวนการให้ความร้อนโดยการเผาไหม้ เพื่อ

ไล่ความชื้นภายในเนื้อไม้ให้ออกไปอยู่ในรูปของไอน ้า โดย
ระหว่าง กระบวนการอุณหภูมิของเตาเผาถ่านจะสูงขึ้นทีละ
น้อยจนกระทั่งถึงอุณหภูมิ ประมาณ  270°Cความชื้นก็จะ
ค่อยๆ ลดลงจนกระทั่งหมดไป ซึ่งสังเกตได้จาก ปริมาณไอน ้า
สีขาวที่เกิดขึ้นจนหนาทึบ (รูปที่ 25) 

 

 

รูปที่25 การลดความชื้น 

 

3. การคายความร้อน (Exothermic) 

 

หลังจากกระบวนการไล่ความชื้นเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์เมื่อสิ้นสุด การเผาไหม้ จะเข้าสู่ขั้นตอนของการท าให้

เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ในเตาเผาถ่านอีก ในระหว่างปฏิกิริยา คายความร้อนจะเกิดก๊าซต่างๆเนื่องจากการแยกสลาย
ทางความ ร้อน (Pyrolysis) ของไม้ เช่น กรดอะซิติก เมทิลแอลกอฮอล์ และน ้ามัน ดิน ซึ่งวัสดุแข็งที่ได้หลังกระบวนการ
นี้จะเรียกว่า “ถ่าน” ระหว่าง กระบวนการคายความร้อน จะมีควันสีเหลืองและการระเหยของไอน ้าเกิดขึ้น โดย อุณหภูมิ
ภายในเตาเผาถ่านจะสูงถึงประมาณ 700°C (รูปที่ 26) 

 

 

รูปที่26 การคายความร้อน  

รูปที่27 ท าให้เย็นตัว 

 

4. การท าให้เย็นตัว (Cooling) 

 

เป็นกระบวนการลดความร้อนของเตา เพื่อน าถ่านที่ได้ออกจาก เตา (รูปที่ 27) 

 

กระบวนการกลายเป็นถ่าน 

 

ก. เมื่อได้รับความร้อนจากเชื้อเพลิงหน้าเตารวมตัวกับอากาศ เข้าไปท า�ปฏิกิริยาแล้วไล่ความชื้นออกจาก

เนื้อไม้ และความชื้นของอากาศที่อยู่ในเตาระเหยออกมาทางปาก ปล่องควันของเตาเผาถ่าน สังเกตจากสีของควันที่
ออกมาจะเป็นสีขาวอุณหภูมิ เฉลี่ยที่อยู่ในเตาจะประมาณ 20 – 120 องศาเซลเซียส
 

ข.  เมื่อให้ความร้อนและอากาศต่อไปอีกไม้จะเริ่มสะสมความ ร้อน  ความชื้นในเนื้อไม้ระเหยใกล้จะหมด

สังเกตได้จากสีของควันที่ปากปล่องควัน เริ่มจะมีสีขาวปนสี เหลืองออกมาอุณหภูมิเฉลี่ยในเตาประมาณ 150 องศา
เซลเซียส
 

ค. ไม้ที่อยู่ในเตาได้สะสมความร้อนเพียงพอที่จะท าปฏิกิริยา ต่อเนื่อง โดยไม่ต้องให้ความร้อนจากเชื้อเพลิง

หน้าเตาและลดปริมาณอากาศหน้าเตาให้เข้าไปในเตาปริมาณน้อย ช่วง นี้ความชื้นในเตาหมดไปเฮมิเซลลูโลส สาร
แทรกในเนื้อไม้ เริ่มระเหยออกมา ทางปากปล่องสังเกตจากสีของควันจะเป็นสีขาวปนสีเหลืองอย่างรุนแรงมีกลิ่นฉุน
อุณหภูมิ เฉลี่ยในเตาประมาณ 150 - 180 องศาเซลเซียส
 

การเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบของไม้ 

เมื่อได้รับความร้อนจนกลายเป็นถ่าน

 

 

 

 

ง. เมื่อลดปริมาณอากาศบริเวณหน้าเตาอุณหภูมิในเตายังสูง ขึ้น ช่วงนี้เฮมิเซลลูโลส ระเหยออกใกล้หมด ส่วน

เซลลูโลส ลิกนิน เริ่มระเหยออกมาโครงสร้างของไม้บริเวณผิวด้าน นอกของไม้เริ่มกลายเป็นถ่านอุณหภูมิเฉลี่ยในเตา
ประมาณ 280 - 350 องศา เซลเซียส กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง จนถึงอุณหภูมิเฉลี่ยในเตา ประมาณ 350 -
400 องศาเซลเซียส สังเกตได้จากสีของควันที่ปากปล่องควัน เป็นสีเทาปนน ้าเงิน อุณหภูมิในเตาเฉลี่ยจะสูงขึ้นจนถึง