Panela

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS DE LA PANELA EN COLOMBIA Héctor Iván Velásquez Arredondo1; Farid Chejne Janna2 y Andrés Felipe Agudelo Santamaría3 ____________________________________________________________

_________________________ RESUMEN El consumo de panela en Colombia es el más alto del mundo (CORPOICA-FEDEPANELA, 2000) y su producción una de las principalesactividades agrícolas de la economía nacional. A pesar de esto, el uso de los recursos energéticos en este sector ha sido deficiente (ICA, 1986; CORPOICA, 1996). Por esto varios grupos de investigación e instituciones han propuesto diseños alternativos para los sistemas productivos de panela. En este artículo se hace una evaluación del consumo energético en estos y otros sistemas. Se desarrollan balances demasa y energía y se definen índices para diagnosticar el desempeño energético de las instalaciones. Se encuentra que el grado de desarrollo tecnológico y el estado de la infraestructura influyen directamente sobre la eficiencia energética del proceso y que se pueden lograr mejoras considerables en el uso de la energía por medio de modificaciones sencillas y sobre todo mediante un buen diseñotérmico de los sistemas, como se prueba con una hornilla de construcción reciente diseñada por uno de los autores. Palabras Clave: Hornilla, producción de panela, balances de masa y energía, eficiencia energética. ____________________________________________________________

_________________________ ABSTRACT DIAGNOSTIC ENERGY OF THE PRODUCTIVE PROCESSES OF PANELA IN COLOMBIA Unrefined sugarconsumption in Colombia is the highest in the world (CORPOICA-FEDEPANELA, 2000) and its production is one of the main agricultural activities of the national economy. In spite of this, the use of energy resources in this sector has been deficient (ICA, 1986; CORPOICA, 1996). For this reason, various research groups and institutions have proposed alternative designs for unrefined sugar production systems.This article evaluates the energetic consumption in these and other systems. Mass and energy balances are developed and indexes are defined for diagnosing energy performance of the facilities.
1 Profesor Asistente. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Facultad de Minas. Escuela de Procesos y Energía. A.A. 1927, Medellín, Colombia. 2 Profesor Asistente. Universidad Nacional deColombia, Sede Medellín. Facultad de Minas. Escuela de Procesos y Energía. A.A. 1927, Medellín, Colombia. 3 Investigador Grupo de Ciencia y Tecnología del Gas y Uso Racional de la Energía. Universidad de Antioquia. A. A. 1226, Medellín, Colombia. mechanikles@yahoo.com

Recibido: Marzo 11 de 2004. aceptado: Noviembre 13 de 2004.

It is shown that the degree of technological development and the stateof infrastructure directly influence the energy efficiency of the process and that it is possible to considerably improve energy use by means of simple modifications, especially thorough a good thermal design of the systems, as has been shown in a recently-built oven designed by one of the authors. Key words: Oven, unrefined sugar production, mass and energy balances, energy efficiency____________________________________________________________

_________________________ Nomenclatura °B: Grados Brix cp: Calor específico a presión constante EM:Nivel de extracción del molino [%] m : Flujo másico [kg/s, kg/h] p : Presión [bar] w : Humedad en el bagazo Caracteres griegos φ : Humedad relativa Subíndices a : Agua ab : Agua en el bagazo as : Aire seco bar : Barométrica bs : Bagazo seco ch :Cachaza fg : Relativo a la evaporación g : Vapor de agua saturado gs : Gases secos de combustión r : Residuos CH: Porcentaje de formación de chachaza : Flujo de energía [kW] [kJ/kg K] h: Entalpía específica [kJ/kg] n : Número de moles PCI: Poder calorífico inferior [kJ/kg]

ω : Humedad absoluta [kgv/kgas]

aa : Agua en el aire ae : Agua evaporada at : Agua en los gases de combustión bh :...