Development of a Three-Layer Hybrid Solar Dryer with a Solar Collector for Thermal Performance Improvement

Main Article Content

Rungroj Sanguanwattana
Saowaluk Yotwinyuwong
Thep Kueathaweekun
Pakin Maneechot
Ussadang Boonsri
Ittipon Laoprom
Worawut Buddee
Arnon Wongmanee
Jirawat Boonchan

Abstract

This research aims to develop a three-tier hybrid solar dryer integrated with a solar collector to enhance thermal performance and prolong the drying period. The system employs water as a heat transfer fluid, circulating from the solar collector to the drying chamber via copper pipes installed beneath the product trays on all three tiers. The experimental methodology involved continuous temperature monitoring and comparative thermal performance analysis against a conventional solar dryer. Namwa bananas, precisely controlled at an initial weight of 500 grams (10-12 pieces) per batch, served as the test material to evaluate moisture reduction via weight loss percentage across 10 independent trials. Results indicated that the hybrid system's thermal performance was significantly superior, achieving a peak internal chamber temperature of 80°C, compared to 70°C in the conventional counterpart. Consequently, the hybrid configuration facilitated a more rapid drying process. On the initial day, the hybrid system achieved a weight loss of 44.20%, substantially outperforming the conventional system's 14.60%, thereby demonstrating a superior moisture removal capacity. Furthermore, the application of water for thermal energy storage stabilized internal temperatures, allowing the system to continuously radiate effective drying heat for approximately two additional hours compared to the conventional baseline. In conclusion, the integration of a solar collector provides a cost-effective mechanism to extend operational drying time and elevate thermal efficiency. This innovation is highly viable for agricultural drying processes demanding robust thermal performance, such as bananas, tea leaves, and bagasse.

Article Details

How to Cite
Sanguanwattana, R., Yotwinyuwong, S., Kueathaweekun, T., Maneechot, P., Boonsri, U., Laoprom, I., Buddee, W., Wongmanee, A., & Boonchan, J. (2026). Development of a Three-Layer Hybrid Solar Dryer with a Solar Collector for Thermal Performance Improvement. The Golden Teak : Science and Technology Journal (GTSJ.), 13(1), 89–108. retrieved from https://li02.tci-thaijo.org/index.php/gts/article/view/1942
Section
Research Article

References

กฤษฎางค์ ศุกระมูล, สัญลักษณ์ กิ่งทอง, จรูญ แก่นจันทร์, สถาปัตย์ ชะนากลาง, และมนัญญา คำวชิระพิทักษ์. (2564). การพัฒนาเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบตากแห้งโดยตรงสำหรับอบแห้งกล้วยน้ำว้าใช้ในระดับชุมชน. วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรม : มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา, 9(1), 33-43. https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/fit-ssru/article/view/248682/168580

ธีรพงศ์ บริรักษ์, พงษ์สวัสดิ์ คชภูมิ, วรลักษณ์ เสถียรรังสฤษฎิ์, และณรงค์ ภู่อยู่. (2564). ตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบผสมผสาน. วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยอิสเทิร์นเอเชีย, 15(1), 180-195. https://he01.tci-thaijo.org/index.php/EAUHJSci/article/view/247285/168474

ภาคิณ มณีโชติ, ภูวดินทร์ ปรีเปรม, ศุภโชค วงษ์เวียง, คัทลียา ปัญญาอุด, วาสนา มณีโชติ, และเทพ เกื้อทวีกุล. (2564). การเพิ่มประสิทธิภาพและผลผลิตการอบข้าวแต๋นด้วยตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานร่วมสำหรับกลุ่มวิสาหกิจชุมชนบ้านโนนใน. วารสารวิชาการพลังงานทดแทนสู่ชุมชน, 6(1), 53-60. https://reca.or.th/wp-content/uploads/2023/04/J-REC%E2%80%8B_Vol1_2566_06.pdf

รัฐพงษ์ โป้เคน, และวิศิษศักดิ์ เสงี่ยมศักดิ์. (2563). ตู้อบกล้วยพลังงานแสงอาทิตย์. วารสารวิชาการการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ, 6(1), 48-57. https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/project-journal/article/view/240075/164046

วิเชียร ดวงสีเสน. (2565). การพัฒนาระบบควบคุมอุณหภูมิภายในโรงเรือนปลูกเมล่อน. สักทอง : วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 9(1), 39–50. https://li02.tci-thaijo.org/index.php/gts/article/view/1924/1283

ศิริวรรณ อาจบำรุง. (2562). ตู้อบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง [รายงานวิจัย]. มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม.

Afzal, A., Iqbal, T., Ikram, K., Anjum, M. N., Umair, M., Azam, M., Akram, S., Hussain, F., Ameen ul Zaman, M., Ali, A., and Majeed, F. (2023). Development of a hybrid mixed-mode solar dryer for product drying. Heliyon, 9(3), Article e14144. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14144

Amer, B. M. A., Hossain, M. A., and Gottschalk, K. (2010). Design and performance evaluation of a new hybrid solar dryer for banana. Energy Conversion and Management, 51(4), 813–820. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.11.016

Villagran, E., Espitia, J. J., Velázquez, F. A., and Rodriguez, J. (2024). Solar dryers: Technical insights and bibliometric trends in energy technologies. AgriEngineering, 6(4), 4041–4063. https://doi.org/10.3390/agriengineering6040228

Rulazi, E. L., Marwa, J., Kichonge, B., and Kivevele, T. (2023). Development and performance evaluation of a novel solar dryer integrated with thermal energy storage system for drying of agricultural products. ACS Omega, 8(45), 43304-43317. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c07314

Subramaniam, B. S. K., Sugumaran, A. K., and Athikesavan, M. M. (2022). Performance analysis of a solar dryer integrated with thermal energy storage using PCM-Al2O3 nanofluids. Environmental Science and Pollution Research, 29(33), 50617-50631. https://doi.org/10.1007/s11356-022-19170-6