procesos productivos de la panela en colombia

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Revista Energética 35 (2006) 15 - 22
Artículo de Investigación

energética

Diagnóstico exergético de los procesos productivos
de la panela en Colombia
Héctor I. Velásquez 1 , Farid C. Janna 2, Andrés F. Agudelo 3
Recibido para evaluación: 7 de Junio de 2005
Aceptación: 23 de Septiembre de 2005
Entrega de versión final: 27 de Febrero de 2006

Resumen
El consumo de panela enColombia es el más alto del mundo y su producción una de las principales actividades
agrícolas de la economía nacional. A pesar de esto, el uso de los recursos energéticos en este sector ha sido deficiente,
llevando al uso combustibles adicionales al bagazo, como madera y llantas para compensar las deficiencias energéticas
(Velásquez et al., 2004). Esto ha generado propuestas de diseñoalternativos para los sistemas productivos de panela,
que hasta ahora se han basado en criterios energéticos, sin tener en cuenta la calidad de las diferentes formas de energía
que participan de los procesos.
En este artículo se hace un análisis exergético de los diseños de trapiches más representativos. Se encontró que a pesar
de obtener mejoras considerables en la eficiencia energética al introducirmodificaciones tecnológicas (Velásquez et al.,
2004), no sucede lo mismo con la eficiencia exergética, la cual es significativamente baja para todos los sistemas
analizados. Este resultado es de esperarse, ya que en el proceso se emplea energía térmica a baja temperatura,
condición impuesta por la evaporación del agua del jugo de caña.
Palabras Claves: Hornilla, Trapiche, Producción de panela,Análisis exergético.

Abstract
A Unrefined sugar consumption in Colombia is the greatest in the world and its production is one of the main
agricultural activities of national economy. In spite of this, the use of energy resources in this sector has been
inefficient, causing the need to use additional fuels to bagaze, such as wood and rubber for compensating the energy
ineffiency (Velásquezet al., 2004). For this reason alternative design proposals have emerged for unrefined sugar
productive systems, which have been based in energy considerations, without counting on the quality of the different
energy forms involved in the processes.
In this work an exergy analysis of the more representative sugar mills desingns is developed. It has been found that
althoug significantimprovement in energy efficiency is observed by introducing technologycal modifications (Velásquez
et al., 2004), it hasn´t happened the same with the exergy efficiency, which is signifficantly low for all the systems
analyzed. This result is to be expected, because in the process low temperature thermal energy is used, condition
imposed by the sugar cane juice evaporation.
Keywords: Oven, Sugar Mill,Unrefined sugar production, Exergy analysis.
© 2006 Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín. Todos los derechos reservados.
Profesor de la Escuela de Procesos y Energía, Instituto de Energía. Universidad Nacional de Colombia. email: hivelasq@unalmed.edu.co
Profesor de la Escuela de Procesos y Energía, Instituto de Energía, Universidad Nacional de Colombia. email: fchejne@unalmed.edu.co3
Estudiante de Maestría en Ingeniería, Grupo de Ciencia y Tecnología del Gas y Uso Racional de la Energía, Universidad de Antioquia.
email: afagudel@udea.edu.co
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1. Introducción
cp

Calor específico a presión constante [kJ/kg K]ex

Exergía específica [kJ/kg]

&
Ex

Flujo de exergía [kW]

h

Entalpía específica [kJ/kg]

m
&

Flujo másico [kg/s, kg/h]

PC I

Poder calorífico inferior [kJ/kg]

R

Constante de gas [kJ/kg K]

s

Entropía específica [kJ/kg K]

T

Temperatura [K]

x

Fracción másica

Y

Fracción molar
Caracte re s grie gos

ε

Eficiencia exergética
Subíndice s...