บทที่ 4

ผลการวิจัย

การวิจัยเรื่องเตาตาลประหยัดพลังงานจากวัตถุดิบในท้องถิ่น อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม มีวัตถุประสงค์เพื่อหาอัตราส่วนผสมของวัตถุดิบในท้องถิ่น อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงครามที่เหมาะสมในการทําเตาตาลประหยัดพลังงาน และเพื่อสร้างเตาตาลประหยัดพลังงาน ผลการวิจัยมีดังนี้ 4.1 อัตราสว่นผสมของวัตถุดบิในทอ้งถิ่น อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงครามที่เหมาะสมในการทําเตาตาลประหยดัพลังงาน

การศึกษาอัตราส่วนผสมของวัตถุดิบในท้องถิ่น อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงครามที่

เหมาะสมในการทําเตาตาล ดําเนินงานโดยเริ่มจากการศึกษา สํารวจวัตถุดิบในเขตอําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม รวมทั้งในบริเวณใกล้เคียง ที่นํามาใช้ในการทําวัสดุก่อสร้างโครงสร้างหลักของเตาได้ ผลการศึกษาพบว่า วัสดุหลักที่นํามาใช้ในการก่อสร้างเตาตาลได้แก่อิฐแดงหรืออิฐมอญ โดยอิฐแดงนี้ผลิตหรือทําขึ้นจากดินเหนียวที่ใช้เป็นวัตถุดิบหลักใช้ในส่วนผสม ซึ่งดินเหนียวที่นํามาใช้ในการขึ้นรูปอิฐแดง สามารถขุดได้จากในพื้นที่ตําบลจอมปลวก อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม โดยขุดลึกจากผิวดินที่ความลึกต้ังแต่ 30 เซนติเมตรขึ้นไป จะได้ดินเหนียวที่มีสีเทาเข้มถึงสีดํา ถ้าเป็นดินที่ความลึกน้อยกว่า 30 เซนติเมตรจะมีรากมะพร้าว ใบไม้ และเศษวัสดุต่าง ๆ ปนเปื้อน

เมื่อนําดินเหนียวที่ได้มาทดสอบคุณสมบัติเบ้ืองต้นสําหรับการนํามาใช้ในการผลิตอิฐแดง โดยการเผาในอุณหภูมิต่าง ๆ ได้แก่ อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิปกติของการเผาอิฐแดงในการผลิตโดยทั่วไป อุณหภูมิ 1,200 องศาเซลเซียส (โคน 5) และ 1,230 องศาเซลเซียส (โคน 6) เป็นอุณหภูมิสําหรับการเผาเครื่องปั้นดินเผาเคลือบสี หรือเซรามิก เช่น เครื่องโต๊ะอาหาร (จาน ชาม) ของประดับตกแต่ง (แจกัน ของชําร่วย) และเครื่องสุขภัณฑ์ เป็นต้น ภายหลังการเผาพิจารณามลทินที่หายไปหลังเผา (loss of ignition, LOI.) สีหลังเผา และความทนไฟ มีผลการทดสอบดังแสดงตามตารางที่ 4.1 และภาพที่ 4.1 ตารางที่ 4.1 ผลการทดสอบคุณสมบัติดินเหนียวตําบลจอมปลวก อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม อุณหภูมิการเผา

(OC) มลทินทีห่ายไปหลังเผา

(%) สี ความทนไฟ

800 2.59–2.93 น้ําตาลอ่อน ทนได้ 1,200 3.82–3.85 น้ําตาลแดง ทนได้ 1,230 4.12–4.74 น้ําตาลแดงเข้ม (เลือดหม)ู ทนได้

33

ฃฃ

(1) ดินเหนียวหลังเผาอุณหภูมิ 800 องศา-เซลเซียส

(2) ดินเหนียวหลังเผาอุณหภูมิ 1,200 องศา-

เซลเซียส

(3) ดินเหนียวหลังเผาอุณหภูมิ 1,230 องศา-เซลเซียส

ภาพที่ 4.1 ดินเหนียวตําบลจอมปลวก อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม หลังเผาที่อุณหภูมิต่าง ๆ

จากตารางที่ 4.1 และภาพที่ 4.1 พบว่าภายหลังการเผาดินเหนียวตําบลจอมปลวก อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม ที่อุณหภูมิ 800, 1,200 และ 1,230 องศาเซลเซียส โดยใช้เตาเผาเซรามิก ชนิดเตาไฟฟ้า ที่บรรยากาศ Oxidation พบว่าดินเหนียวสามารถทนความร้อนได้ที่อุณหภูมิสูงสุดที่ทดลองคือที่ 1,230 องศาเซลเซียส เนื้อดินไม่หลอมละลายหรือเดือด ปูดพอง มีสีเข้มขึ้นจากสีน้ําตาลอ่อนที่ 800 องศาเซลเซียส จนถึงสีน้ําตาลแดงเข้มที่ 1,230 องศาเซลเซียส และเมื่อเผาอุณหภูมิสูงขึ้น

34

ปริมาณมลทินในเนื้อดิน ได้แก่ อินทรียสาร หรือสารประกอบคาร์บอนต่าง ๆ สูญเสียไปเพิ่มมากขึ้นจากร้อยละ 2.59 ถึงร้อยละ 4.74

การนําดินเหนียวจังหวัดสมุทรสงครามมาใช้ในการทําอิฐแดง โดยใช้อัตราส่วนผสมของดินเหนียวร้อยละ 60 ทรายร้อยละ 30 และแกลบร้อยละ 10 นํามาขึ้นรูปโดยการอัดด้วยมือ ให้ดินแดงมีขนาดประมาณ กว้าง 10 เซนติเมตร ยาว 20 เซนติเมตร และหนา 5 เซนติเมตร นําไปเผาที่อุณหภูมิ 750–800 องศาเซลเซียส ได้อิฐแดงที่มีขนาดกว้าง 9 เซนติเมตร ยาว 19.5 เซนติเมตร และหนา 4.5 เซนติเมตร โดยอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมของวัตถุดิบในท้องถิ่นอําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม สําหรับนํามาใช้ในการทําอิฐแดงสําหรับการก่อสร้างโครงสร้างหลักของเตา เช่น ตัวเตา ผนังเตา ปล่องเตา เป็นต้น 4.2 สร้างเตาตาลประหยัดพลังงาน

การสร้างเตาตาล เริ่มจากการถ่ายทอดองค์ความรู้ให้ชุมชน ผู้ผลิต และช่างสร้างเตาตาล

เกี่ยวกับวิธีการก่อสร้างเตาตาลประหยัดพลังงาน โดยการอบรมความรู้เชิงปฏิบัติการทําวัสดุสร้างเตาตาลจากวัตถุดิบในชุมชนอําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม ระหว่างวันที่ 22–23 มีนาคม พ.ศ. 2555 มีผู้ร่วมโครงการรวม 64 คน ในจํานวนนี้เป็นชาวบ้าน ผู้ผลิต และช่างเตาตาลเข้าร่วมจํานวน 25 คน ซึ่งผลจากการแลกเปลี่ยนประสบการณ์เรื่องเตาตาล พบว่าเตาตาลของชุมชนในอดีตเป็นเตาตาลที่ใช้ร่วมกัน มีการเก็บน้ําตาลใส หรือน้ําตาลสด และนํามาเคี่ยวน้ําตาลในวันนั้น ๆ ให้ลุล่วง แต่เมื่อการทําน้ําตาลมะพร้าวเป็นอาชีพของชุมชนจึงมีการสร้างเตาตาลเป็นของตนเอง มีอาชีพทําน้ําตาลและอาชีพขายน้ําตาลใสแยกจากกัน การเคี่ยวน้ําตาลมะพร้าวเริ่มต้นและสิ้นสุดเหมือนสถานประกอบการทั่วไป ใช้อัตราส่วนผสมของน้ําตาลที่แตกต่างไปจากเดิม

สําหรับเตาตาลน้ันมีวิวัฒนาการหลายด้านที่พบได้แก่ เรื่องขนาดของเตา เดิมเตาตาลโบราณเป็นเตาที่มีกระทะเพียงกระทะเดียว พัฒนาเป็น 2–4 กระทะ พยายามใช้พลังงานความร้อนก่อนออกปล่องเตาในการต้มน้ําตาลใส ซึ่งแนวคิดนี้ไม่ใช่แนวคิดใหม่เนื่องจากในอดีตเตาตาลจะมีช่องกลมเล็ก ๆ ขนาดเท่าก้นหม้อ ก้นกระทะ บริเวณก่อนออกปล่องเตาเพื่ออุ่นอาหาร ซึ่งมีลักษณะการใช้งานเช่นเดียวกับในปัจจุบัน ในส่วนที่มีการปรับปรุงพัฒนาอย่างแท้จริงที่ไม่พบในการทําเตาตาลในอดีต รวมทั้งมีเพียงบางเตาเท่านั้นที่ประดิษฐ์และนํามาใช้ ได้แก่การใช้ระบบการขนส่งน้ําตาลทางท่อ ทดแทนการใช้แรงงานคนในการยกกระทะน้ําตาล แต่พบว่าไม่ใช้งานในการผลิตอยู่ในปัจจุบัน เนื่องจากพบปัญหามากกว่าการใช้แรงงานคนเช่นเดิม

ในส่วนของเตาตาลที่พบว่าไม่มีการออกแบบหรือสร้างให้ปรากฏมาก่อน มีเพียงแนวคิดและความต้องการของผู้ผลิตและผู้สร้างเตาตาลตําบลจอมปลวก อําเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม ได้แก่ การสร้างเตาตาลที่สามารถใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิงแทนไม้ฟืนได้ ดังนั้นการสร้างเตาตาลในครั้งนี้จึงมีเป้าหมายสําคัญคือให้ได้เตาตาลที่ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิงได้ แต่ทั้งนี้ยังคงสามารถใช้ไม้ฟืนเป็นเชื้อเพลิงได้เช่นกัน และมีโอกาสที่จะใช้ได้ทั้งแก๊สและไม้ฟืนเป็นเชื้อเพลิงในการเคี่ยวน้ําตาลแต่ละครั้ง

ภายหลังการถ่ายทอดความรู้และแลกเปลี่ยนประสบการณ์เกี่ยวกับเตาตาลแล้ว ดําเนินการสร้างเตาตาลประหยัดพลังงานโดยมีขั้นตอนแสดงตามภาพประกอบดังนี้

35

4.2.1 ออกแบบเตาตาล โดยใช้แนวคิดที่เป็นขอบเขตของการวิจัยเป็นพื้นฐานในการออกแบบ ได้แก่ออกแบบเตาตาลที่มีจํานวน 2 กระทะ สามารถใช้แก๊สหุงต้มเป็นเชื้อเพลิงร่วมกับการใช้ไม้ฟืนแบบเดิมได้ ซึ่งหลักการดังกล่าวนี้ยึดหลักรูปแบบเตาตาลแบบเดิมที่มีอยู่ในปัจจุบัน คือเตาตาลสองกระทะที่มีปล่องเตา มีการวางกระทะทั้งสองใบในแนวราบ ใส่เชื้อเพลิงที่เป็นไม้ฟืนด้านบนของส่วนหน้าเตา ส่วนที่ออกแบบเพื่อพัฒนาเพิ่มเติมคือ การออกแบบให้สามารถใช้แก๊สหุงต้มเป็นเชื้อเพลิงได้ โดยการเจาะช่องขนาดหัวพ่นแก๊สที่บริเวณข้างเตาตาลจํานวน 2 ช่อง ให้ตรงกับใต้กระทะทั้งสองใบ ในส่วนของการประหยัดพลังงาน ได้ออกแบบเตาตาลโดยพิจารณาถึงช่องทางและลักษณะของทางเดินลมร้อน หรือทางเดินของความร้อน โดยการสร้างกําแพงไฟที่ท้ายเตาตาลเพื่อลดช่องระบายความร้อน ช่วยป้องกันความร้อนก่อนออกสู่ปล่องเตา และช่วยให้เกิดการสะท้อนกลับของลมร้อนให้เข้ามาอยู่ในส่วนกลางของเตาตาล

4.2.2 เขียนแบบเตาตาลตามแนวคิดที่ออกแบบไว้และเขียนแบบเตาตาลที่มีขนาดสอดคล้องกับขนาดของพื้นที่ที่ใช้ในการสร้างเตาตาล แสดงแบบเตาตาลประหยัดพลังงานตามภาพที่ 4.2–4.4

ภาพที่ 4.2 แบบเตาตาลด้านข้าง ภาพที่ 4.3 แบบเตาตาลด้านบน ภาพที่ 4.4 แบบเตาตาลด้านหน้าและด้านหลัง

36

4.2.3 ปรับพ้ืนที่ที่จะใช้สําหรับสร้างเตาตาลและเทคานรับน้ําหนัก ซึ่งคานรับน้ําหนักนี้มีลักษณะและขนาดต่างกันได้ตามลักษณะของพื้นที่ ความแน่นของชั้นดิน และน้ําหนักโดยรวมของโครงสร้างเตาตาล แสดงตามภาพที่ 4.5 (1)–(4)

(1) (2)

(3) (4)

ภาพที่ 4.5 การปรับพ้ืนที่และเทคานรับน้ําหนัก

37

4.2.4 เทพื้นปูนซีเมนต์สูง 15 เซนติเมตร กว้างกว่าขนาดของเตาตาลออกมาด้านละ 15 เซนติเมตร แล้วจึงเริ่มสร้างฐานเตาตาลทั้งสองด้าน โดยใช้อิฐแดงก่อด้านละ 30–35 เซนติเมตร เว้นช่องกลางไว้ 30–35 เซนติเมตร ยาว 430 เซนติเมตร แสดงตามภาพที่ 4.6 (1)–(3)

(1) (2)

(3) ภาพที่ 4.6 การวัดระยะขนาดเตาและก่ออิฐฐานเตาตาล

38

4.2.5 ก่อผนังเตาตาลให้สูงขึ้นด้วยอิฐแดง ให้เว้นช่องว่างตรงกลางเตาตาลไว้ในระยะที่วางกระทะ แสดงตามภาพที่ 4.7 (1)–(2) เมื่อก่อผนังเตาได้ความสูงตามต้องการ (40–45 เซนติเมตร) แล้ว ใช้อิฐแดงทรงกระดูกวางพาดด้านบนให้ได้ตามระยะของการวางกระทะ 2 ใบ แสดงตามภาพที่ 4.7 (3)–(5)

(1)

(2)

ภาพที่ 4.7 การลดระยะอิฐแดงตามขนาดของกระทะ

39

(3)

(4)

ภาพที่ 4.7 (ต่อ)

40

(5) ภาพที่ 4.7 (ต่อ)

4.2.6 ก่ออิฐแดงและฉาบปูนซีเมนต์ด้านบนเตาตาล โดยเว้นช่องวางกระทะไว้ (ภาพที่ 4.8 (1))

ฉาบผิวด้านในเตาตาลด้วยดินเหนียว (ภาพที่ 4.8 (2))

(1)

(2)

ภาพที่ 4.8 การก่อและฉาบผิวด้านนอกและด้านในบริเวณช่องวางกระทะของเตาตาล

41

4.2.7 ก่อช่องใส่ฟืนหรือช่องเผาไหม้ที่บริเวณด้านหน้าและด้านบนของเตาตาล โดยใช้อิฐซีเมนต์สําเร็จรูปทรงตัวซีวางเฉียงลง ก่ออิฐแดงโดยรอบ ให้เว้นช่องไว้สําหรับใส่ไม้ฟืนที่ด้านบน แสดงตามภาพที่ 4.9 (1) ด้านในของช่องใส่ฟืนใช้แท่งลวดเสียบไว้สําหรับวางไม้ฟืน (ภาพที่ 4.9 (2)) ส่วนด้านล่างที่หน้าเตาใต้ช่องใส่ฟืนให้ก่ออิฐแดงโดยเว้นช่องไว้เหมือนอุโมงค์ สําหรับให้เศษเถ้าไม้ที่เกิดจากการเผาไหม้ของไม้ฟืนหล่นลงมาและจัดเก็บไปใช้งานได้

(1)

(2) ภาพที่ 4.9 การก่อช่องใส่ไม้ฟืน

42

4.2.8 ก่อกําแพงรอบช่องใส่ไม้ฟืนเพื่อป้องกันเศษไม้และเศษเถ้าไม้ที่เกิดจากการเผาไหม้ลงไปปนเปื้อนในขณะเคี่ยวน้ําตาลมะพร้าว แสดงตามภาพที่ 4.10 (1)–(3)

(1)

(2) ภาพที่ 4.10 การก่อกําแพงป้องกันช่องเผาไหม้หรือช่องใส่ไม้ฟืน

43

(3) ภาพที่ 4.10 (ต่อ)

4.2.9 ปรับระยะช่องทางเดินลมร้อนและสร้างกําแพงไฟบริเวณท้ายเตา โดยเริ่มจากการถมดินที่พ้ืนท้ายเตาเพื่อลดขนาดช่องทางเดินลมร้อนก่อนออกทางปล่องเตา และใช้เป็นกําแพงไฟให้ลมร้อนปะทะย้อนกลับเข้าใต้กระทะก่อนหมุนวนออกทางปล่องเตา ดังแสดงตามภาพที่ 4.11 (1)–(2)

(1)

ภาพที่ 4.11 การถมดินปรับระยะช่องทางเดินลมร้อนใต้ปล่องเตาตาล

44

(2)

ภาพที่ 4.11 (ต่อ)

4.2.10 ก่อฐานของปล่องเตาตาล โดยปิดด้านบนของช่องทางเดินลมร้อน (ภาพที่ 4.12 (1)) หลังจากนั้นก่อฐานของปล่องเตาโดยเว้นช่องตรงกลางไว้สําหรับให้ลมร้อนออก (ภาพที่ 4.12 (2)) และเว้นช่องด้านหลังไว้สําหรับดูไฟ รวมทั้งใช้อํานวยความสะดวกในการเขี่ยเศษเถ้าไม้เมื่อใช้งานไประยะเวลาหนึ่ง การก่อฐานของปล่องเตาตาลนี้ใช้อิฐแดงก่อให้มีความสูง 2 เมตรจากพื้นเตา (ภาพท่ี 4.12 (3–(4)) ด้านบนต่อปล่องเตาตาลด้วยปล่องเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 เซนติเมตร ยาว 2 เมตร

(1)

ภาพที่ 4.12 การก่ออิฐทําฐานของปล่องเตาตาล

45

(2)

(3)

ภาพที่ 4.12 (ต่อ)

46

(4)

ภาพที่ 4.12 (ต่อ)

4.2.11 ฉาบผิวภายนอกบริเวณตัวเตาตาลและช่องใส่ไม้ฟืนหรือช่องเผาไหม้ด้วยปูนซีเมนต์และทาสีในส่วนที่มีการฉาบผิวภายนอก ซึ่งในการสร้างเตาครั้งนี้ไม่ฉาบผิวภายนอกบริเวณปล่องเตาตาล โดยใช้การโชว์ลายอิฐแดงก่อ ได้เป็นเตาตาลประหยัดพลังงาน ดังภาพที่ 4.13–ภาพที่ 4.16

(1)

ภาพที่ 4.13 เตาตาลภายหลังการฉาบผิวและทาสี

47

(2)

ภาพที่ 4.13 (ต่อ)

ภาพที่ 4.14 ช่องสําหรับใส่หัวพ่นแก๊สหุงต้มจํานวน 2 หัวพ่นด้านข้างเตา

48

(1) (2) ภาพที่ 4.15 ช่องสําหรับใส่ไม้ฟืนและรางกรองเถ้าไม้ด้านหน้าเตาตาล (1) ปล่องเตาตาล (2) ช่องทางเดินลมร้อนเข้าปล่องเตาตาล ภาพที่ 4.16 ปล่องเตาด้านท้ายเตาตาล

49

(3) ช่องดูไฟท้ายเตาตาล ภาพที่ 4.16 (ต่อ)