Análisis exergéticos de procesos agroindustriales

ANALISIS EXERGÉTICOS DE PROCESOS AGROINDUSTRIALES Universidad de Sucre. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Agroindustrial. Termodinámica II. Káterin Fuentes López

Palabras claves: Exergía, Procesos reversibles e irreversibles, balances, termodinámica.

RESUMEN La exergía es una medida del trabajo potencial de las diferentes formas de energía usando los parámetros ambientales comoreferencia. El objetivo del siguiente trabajo es identificar el propósito principal de un análisis de exergía, y de esta manera descubrir las causas del bajo rendimiento de un proceso, y cuantificar estas causas. En ocasiones puede ayudar a tomar decisiones de diseño o modificación de un proceso. Hay muchas investigaciones realizadas y aplicaciones en las cuales este análisis es indispensable,por tal razón se considera pieza fundamentan en procesos agroindustriales ya que permite conocer en que parte del sistema se tienen mayores pérdidas, las bajas eficiencias exegéticas del sistema son ocasionadas por no aprovecharse la exergía de la energía radiante incidente.

ABSTRACT Exergy is a measure of potential work of the different forms of energy, using environmental parameters as areference. The aim of this study is to identify the primary purpose of an exergy analysis, and thus uncover the causes of poor performance of a process and quantify those causes. Sometimes you can help make design decisions or modification of a process. There are many investigations and applications in which this analysis is essential, for this reason it is considered part based on agro-industrialprocesses as it allows to know in which part of the system will have higher losses, low exegetical system efficiencies are caused by not taking advantage of exergy of the incident radiant energy.

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INTRODUCCIÓN El método de exergía es una técnica de análisis relativamente nueva que se aplica para conocer la calidad de la energía con la que se está llevando a cabo un proceso. La calidad de laenergía es un sinónimo de su capacidad para causar un cambio, esta calidad depende de la forma de energía, sus parámetros y los del ambiente. La exergía se define como una medida del trabajo potencial de las diferentes formas de energía usando los parámetros ambientales como referencia. El ambiente se utiliza como referencia debido a que es un medio perfecto de equilibrio termodinámico y por tanto,no es posible producir trabajo de la interacción entre partes del mismo. De esta manera, a través de un balance de exergía aplicado a un sistema se evalúa la degradación de la energía en un proceso, así, la degradación energética equivale a la disminución del potencial de trabajo (exergía), ocasionado por la irreversibilidad de los procesos reales (Kotas, 1985). Se analiza la exergía de un sistema,observando la degradación de la energía dentro de un sistema por su pérdida de exergía, o a qué está asociada esa exergía. La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. La exergía, como habilidad para producir trabajo, se destruye, siendo la exergía destruida una medida de la degradación en la transformación de la energía. (Gálvez, 2009) Por ejemplo un proceso que produce un granvolumen de gas a 40ºC a 1.2 atm de presión; el análisis convencional dirá que ese volumen de gas puede contener un alto contenido energético, pero el análisis exergético será muy desfavorable, porque el trabajo útil que se puede extraer de esa corriente –es decir, la exergía- es muy escasa. El análisis de ciclo de vida extendido a al exergía, o Análisis de Ciclo de Vida Exergético (ACVEx o ExLCA)examina los flujos de exergía dentro de un sistema y tiene como objetivo buscar la reducción de destrucción de exergía y mejorar la eficiencia de procesos y sistemas. En sistemas de producción de energía, el análisis de ciclo de vida exergético nos dice la presión que hace el sistema sobre los recursos exergéticos: el consumo de energía fósil tiende a destruirlos y el consumo de energía renovable...