การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำและการทำความร้อน ด้วยขดลวดความร้อนไฟฟ้า
คำสำคัญ:
การเหนี่ยวนำความร้อน, การผลิตอากาศร้อน, ขดลวดความร้อนไฟฟ้า, ประสิทธิภาพการใช้พลังงานบทคัดย่อ
บทความวิจัยนี้เป็นการศึกษาระบบผลิตลมร้อนด้วยการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแก่กระบอกกลวงโลหะผิวเรียบผนังบาง ขนาดกำลัง 1,800 W เพื่อใช้เป็นแหล่งความร้อนในการอบแห้งผลผลิตทางการเกษตรหลังจากการเกี่ยวในอนาคต การทดลองเลือกใช้อัตราการไหลของอากาศที่ป้อนเข้าสู่ระบบทำความร้อนในรูปของเลขเรย์โนลดส์ในช่วง 6,000 7,000 และ 8,000 โดยศึกษาที่อุณหภูมิอากาศร้อนที่ต้องการ 3 ค่า คือ 50 60 และ 70 °C เปรียบเทียบกับการใช้ขดลวดความร้อนไฟฟ้าขนาด 1,000 W ผลพบว่าที่อุณหภูมิอากาศ 50 °C การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำใช้เวลาน้อยกว่าการทำความร้อนขดลวดความร้อนไฟฟ้า 79.55-84.96% ใช้กำลังไฟฟ้าน้อยกว่า 66.13-70.96% มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่า 67.11-73.43% ที่อุณหภูมิของอากาศออก 60 °C การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำใช้เวลาน้อยกว่าการทำความร้อนขดลวดความร้อนไฟฟ้า 71.30-72.24% ใช้กำลังไฟฟ้าน้อยกว่า 64.44-67.58% มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่า 50.42-53.77% และที่อุณหภูมิของอากาศออก 70 °C การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำใช้เวลาน้อยกว่าการทำความร้อนด้วยขดลวดความร้อนไฟฟ้า 54.46-62.03% ใช้กำลังไฟฟ้าน้อยกว่า 59.43-64.31% มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่า 26.02-32.99% การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงเริ่มต้นของการเหนี่ยวนำซึ่งต่างจากการทำความร้อนด้วยขดลวดความร้อนไฟฟ้าที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ
เอกสารอ้างอิง
Zinn S, Semiatin SL. Elements of Induction Heating: Design Control and Applications. n.p.: ASM International; 1988.
จีระพงศ์ ศรีวิชัย, คมกฤษณ์ ศรีสุวรรณ์. กรณีศึกษาการอบแห้งลมร้อนด้วยวิธีความร้อนเหนี่ยวนำ. วารสารวิทยาศาสตร์ลาดกระบัง. 2558;24:16-26.
นพฤทธิ์ พรหมลัง. การควบคุมอุณหภูมิในตู้อบสับปะรดปัตตาเวียด้วยการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต]. นครราชสีมา: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี; 2565.
Vázquez Ruiz, E. Analysis and Application of Maxwell's Equation for Induction Heating. Mechanical Engineering. 2013.
Jang, J.Y, Y.W Chiu. Numerical and experimental thermal analysis for a metallic hollow cylinder subjected to step-wise electro-magnetic induction heating. Applied thermal engineering. 2007;27:1883-1894.
Han Y, Wen H, Yu E. Study on electromagnetic heating process of heavy-duty sprockets with circular coils and profile coils. Applied Thermal Engineering. 2016;24:861-868.
Tharmapalan, E., Sivalingam, S., Seyyaf, et al. Performance Improvement of Industrial Induction Mould Heating Oven. In: 2020 Engineering Research Conference (MERCon): IEEE; 2020. P. 602-607.
Song K, Guan J, Li K, et al. Experimental and numerical study of the effect of coil structure on induction nitriding temperature field. Advances in Mechanical Engineering. 2020;12:1-14.
Shih SY, Nian SC, Huang MS. Comparison between single-and multiple-zone induction heating of largely curved mold surfaces. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2016;75:24-35.
Fujita H, Uchida N, Ozaki K. Zone controlled induction heating (ZCIH) A new concept in induction heating. In: 2007 Power Conversion Conference-Nagoya: IEEE; 2007. P. 1498-1504.
พิตตินันท์ สวนชาวไร่เงิน, ขวัญจิต วงษ์ชารี, สมิทธ์ เอี่ยมสะอาด และคณะ. การถ่ายเทความร้อนและความดันสูญเสียในท่อกลมด้วยแผ่นบิดสั้นหลายช่องการไหล. ใน: ทะนงเกียรติ เกียรติศิริโรจน์, บรรณาธิการ. งานประชุมวิชาการการถ่ายเทพลังงานความร้อนและมวลในอุปกรณ์ ด้านความร้อนและกระบวนการ ครั้งที่ 21; 10-11 มีนาคม 2565; โรงแรมวินทรี ซิตี้ รีสอร์ท. เชียงใหม่: ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่; 2565. หน้า. 196-200.
Man C, Lv X, Hu J, et al. Experimental study on effect of heat transfer enhancement for single-phase forced convective flow with twisted tape inserts. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017;106:877-883.
เกษรา ศรีชำนิ, พิชิต แก้วโกสุม, อาณัติ พิลา. การประเมินสมรรถนะเชิงความร้อนของเครื่องอุ่นอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการติดตั้งตัวสร้างการไหลหมุนวนชนิดแผ่นกั้นเอียงรูปตัวดับเบิ้ลยู. ใน: ทะนงเกียรติ เกียรติศิริโรจน์, บรรณาธิการ. งานประชุมวิชาการการถ่ายเทพลังงานความร้อนและมวลในอุปกรณ์ ด้านความร้อนและกระบวนการ ครั้งที่ 21; 10-11 มีนาคม 2565; โรงแรมวินทรี ซิตี้ รีสอร์ท. เชียงใหม่: ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่; 2565. หน้า. 180-187.
อนุสรณ์ สุขเกษม. การศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อนโดยการพาของครีบแทงทรงกระบอก [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต]. นครนายก: มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ; 2550.
ปุณยาพร แสนแปง. ผลของการอบแห้งด้วยระบบปั๊มความร้อน ฮีตเตอร์และผสมผสาน ต่อคุณภาพของใบมะกรูดและความสิ้นเปลืองพลังงาน [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต]. เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยแม่โจ้; 2564.
Shuang, W. Design and Optimization of Electromag netic Induction Device based on Finite Element Analysis. Journal of Physics: Conference Series. 2023;2546:012005.
Al-Jrew, Aws H., Jawad R., et al. Analysis and design of the induction heating load using finite element method. AIP Conference Proceedings. 2024;(1):3229
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิจัย มทร. กรุงเทพ
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
กองบรรณาธิการวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ มีความยินดีที่จะรับบทความจากอาจารย์ นักวิจัย นักวิชาการทั้งภายในและภายนอกมหาวิทยาลัย ในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้แก่ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงสาขาต่างๆ ที่มีการบูรณาการข้ามศาสตร์ที่เกี่ยวข้องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่น
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏอยู่ในแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพแต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา หรือข้อคิดเห็นใดๆ ของบทความในวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากกองบรรณาธิการ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสาร
