ENERGIAS RENOVABLES

1. OPTIMIZACIÓN DE UN EQUIPO SOLAR PARA EXTRAER Y
CARACTERIZAR CERA DE ABEJAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS
EAP DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
Piura - 2014
RUIZ ROMERO, Norma.
VILCAHUAMAN PORTADA, Berenice Trinidad
CAMAYO LAPA Becquer Frauberth
XXI SIMPOSIO DE ENERGIA SOLAR
10 al 14 de noviembre del 2014

2. XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 2
La apicultura que se trata de la
crianza de abejas con fines de
polinización y producción de miel,
cera, polen, jalea real, propóleos y
veneno de abejas.
Es una actividad eminentemente
rural que se establece en costa,
sierra y selva de nuestro país, que
según el Reglamento de la ley N°
26305 es una actividad
agroindustrial que contribuye al
desarrollo agrario y protección del
medio ambiente.
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO

3. XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 3
Para el incremento de la producción apícola es
necesario además de una flora apícola, implementar
en los apiarios de equipos con tecnologías
apropiadas para aprovechar mejor sus productos de
las abejas. Esta carencia ha motivado que se
investigue la necesidad de optimizar el cerificador
solar artesanal implementando mejoras para
aprovechar las condiciones de radiación solar en
nuestra zona de Tarma, dejando de quemar leña y
reduciendo emitir CO2 a la atmosfera por ser el sol
una energía renovable

4. Apicultura: cuadros de miel
XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 4

5. Apicultura: cuadros de crías
XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 5

6. Proceso de extracción de cera de abaja por
baños María
XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 6

7. XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 7
La transformación de la cera en Tanzania.

8. Formulación del problema
¿Cuál es el equipo solar óptimo para
la extracción de cera de abeja?
XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 8
Panales de
descarte Equipo solar
tipo colector
Radiación
solar
Cera
Opérculos

9. Objetivo general
Determinar el equipo solar óptimo para la
extracción y caracterizar la cera de abejas.
XXI Simposio nacional de energía solar y del ambiente Piura 9

10. Objetivos específicos
O Adaptar y construir los equipos solares de
recuperación de cera de la abeja en la Provincia
de Tarma.
O Identificar el equipo solar apropiado de
recuperación de cera evaluando
experimentalmente en la Provincia de Tarma.
O Evaluar la calidad de la cera recuperada.
10XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura

11. Marco teórico
O Espinoza, (2006), realizó la investigación:
Herramienta para la extracción de cera de
abeja, en la carrera de diseño industrial de la
Universidad de Chile para optar el título de
diseñador industrial
O Camayo, (2013). Realizó la investigación:
Radiación solar y calidad ambiental de la
Región Junín de la Unidad de Posgrado de la
Facultad de Ciencias Forestales y del
Ambiente, Universidad Nacional del Centro
del Perú, Huancayo
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 11
Antecedentes

12. XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 12
Nº Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dec Prom. Tc Sig Rent.
1. RUNATULLO 4,72 4,40 4,49 4,44 4,41 4,25 4,39 4,83 4,91 4,91 4,84 4,58 4,60 8,84 0,00 Si
2. JAUJA 6,25 5,98 5,65 5,66 5,50 5,30 5,46 5,94 6,34 6,56 6,71 6,39 5,98 14,61 0,00 Si
3. TARMA 6,17 6,03 5,82 5,45 5,00 4,76 4,81 5,30 5,72 6,05 6,13 6,11 5,61 14,49 0,00 Si
4. HUASAHUASI 4,71 4,17 4,06 4,36 4,24 4,12 4,17 4,63 4,89 4,99 5,12 4,63 4,51 4,77 0,00 Si
5. COMAS 5,11 4,63 4,53 4,74 4,65 4,43 4,55 5,10 5,36 5,44 5,76 5,27 4,96 7,70 0,00 Si
6. LA OROVA 6,28 5,97 5,63 5,58 5,40 5,18 5,36 5,84 6,21 6,48 4,74 6,35 5,92 13,37 0,00 Si
7. RICRAN 5,11 4,76 4,42 4,78 4,92 4,68 4,85 4,64 5,43 5,45 5,68 4,82 4,96 8,80 0,00 Si
8. INGENIO 6,54 6,26 5,87 5,73 5,48 5,26 5,46 5,95 6,36 6,68 6,69 6,53 6,08 13,54 0,00 Si
9. JUNÍN 5,91 5,88 5,49 5,59 5,49 5,31 5,53 6,09 6,52 6,70 6,69 6,37 5,96 13,58 0,00 Si
10. SAN JUAN DEJA 6,22 5,91 5,55 5,53 5,40 5,14 5,29 5,79 6,25 6,52 6,80 6,42 5,90 12,26 0,00 Si
11. VIQUES 6,62 6,43 6,14 6,03 5,74 5,40 5,55 6,03 6,41 6,75 7,01 6,62 6,23 15,48 0,00 Si
12. HUAYAO 6,50 6,26 5,91 5,84 5,60 5,34 5,46 5,96 6,38 6,69 7,00 6,67 6,13 13,92 0,00 Si
13. LAIVE 6,33 5,98 5,70 5,72 5,55 5,48 5,67 6,16 6,46 6,61 6,89 6,50 6,09 15,48 0,00 Si
14. SANTA ANA 5,64 5,50 5,20 5,12 4,91 4,72 4,86 5,27 5,57 5,81 6,07 5,76 5,37 11,23 0,00 Si
15. SHULLCAS 5,79 5,46 5,47 5,42 5,12 4,99 5,25 5,81 6,10 6,35 6,49 6,36 5,72 11,59 0,00 Si
Promedio 5,86 5,57 5,33 5,33 5,16 4,96 5,11 5,56 5,93 6,13 6,32 5,96 5,60 4,769 0,001 Si
RentabilidadRadiación solar global promedios diarios mensuales, [kWh/m2
/día]
Radiación solar estimada por estaciones
de Sierra y su rentabilidad económica

13. Radiación solar estimada por: estaciones de
Selva y su rentabilidad económica
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 13
Nº Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dec Prom. Tc Sig Rent.
16. PICHANAKI 3,90 3,78 3,83 3,58 3,32 3,27 3,43 3,87 4,35 4,42 4,20 3,95 3,83 -1,59 0,14 No
17. SAN RAMÓN 4,96 4,89 4,74 4,38 4,01 3,90 3,97 4,48 5,05 5,28 5,66 4,93 4,69 4,32 0,00 Si
18. SÁTIPO 4,08 4,01 3,93 3,81 3,45 3,32 3,50 3,95 4,37 4,53 4,52 4,23 3,98 -0,22 0,83 No
19. PUERTO OCOPA 4,45 4,35 4,29 4,08 3,74 3,61 3,78 4,32 4,79 4,94 4,87 4,60 4,32 2,49 0,03 Si
Promedio 4,36 4,26 4,20 3,96 3,63 3,53 3,67 4,16 4,64 4,79 4,81 4,43 4,20 1,60 0,14 No
17. SAN RAMÓN 4,96 4,89 4,74 4,38 4,01 3,90 3,97 4,48 5,05 5,28 5,66 4,93 4,69 4,32 0,00 Si
16. PICHANAKI 3,90 3,78 3,83 3,58 3,32 3,27 3,43 3,87 4,35 4,42 4,20 3,95 3,83 -1,59 0,14 No
18. SAN RAMÓN 4,96 4,89 4,74 4,38 4,01 3,90 3,97 4,48 5,05 5,28 5,66 4,93 4,69 4,32 0,00 Si
19. SÁTIPO 4,08 4,01 3,93 3,81 3,45 3,32 3,50 3,95 4,37 4,53 4,52 4,23 3,98 -0,22 0,83 No
Promedio 4,16 4,05 4,02 3,82 3,51 3,40 3,57 4,41 4,50 4,63 4,53 4,26 4,04 0,35 0,74 No
SUB ZONASELVABAJA
Radiación solar global promedios diarios mensuales, [kWh/m
2
/día] Rentabilidad
SUB ZONASELVA
SUB ZONASELVAALTA

14. Teorías
CERA DE ABEJA
O Según Lesser (1998, p.172), considera que:
La cera es segregada por las glándulas ceríferas que se
encuentran en el abdomen de la abeja, producida por
aquellas de 10 a 20 días de edad entre los meses de
setiembre-octubre hasta fines de enero, fecha que coincide
con las buenas temperaturas y presencia de miel y néctar
O La cera se extrae de los opérculos, panales viejos, panales
torcidos y de recortes cuando se hacen trasiegos, (Lesser
,1998, p.172)
O Según Hepburn (1986), menciona la fabricación de cera a
partir de la miel tiene un costo de entre 4 y 12 Kg de miel por
cada Kg de panal construido por las abejas.
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 14

15. XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 15
Según Espinoza (2006, p 26), se prevé que en
condiciones normales las abejas consumen
entre 6 - 8 Kg de miel por Kg de cera secretada.
Si las condiciones ambientales no son del todo
favorables (temperatura), dicho consumo puede
empinarse a los 15 - 20 kg de miel por kg. de
cera.

16. Usos
O Una gran parte, de la cera extraída de las
colmenas, vuelve de nuevo a ellas en
forma de láminas de cera
O Impermeabilizante para la madera y el
cuero y para el refuerzo de hilos.
O Fábricas de candelas y como ingrediente
para ungüentos, medicinas, jabones y
betunes
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 16

17. EXTRACCION DE CERA DE ABEJA
Antonio (2013),
manifiesta que: La forma
más práctica, limpia y
económica se realiza por
medio del fundidor de
cera solar, que es una
caja con tapa de vidrio.
Funde la cera mediante
el calor que retiene
estando en el sol. En la
parte media y su interior
tiene una bandeja en
plano inclinado, de
donde cae, una vez
fundida, en un molde.
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 17
Fig. 2 Cerificador solar (Fuente: ©
mielarlanza.com)

18. XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 18
Cerificadores artesanales

19. Principio de funcionamiento del horno solar
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 19
Según Lake Rebecca (s/f), traducido por Rafael Ernesto Díaz, nos
presenta que los principios de funcionamiento de las concinas
solares son tres:
• Conversión: Una vez que la luz del sol se
concentra, debe ser absorbida y convertida a
la radiación infrarroja o energía térmica
• Contención: Una vez que la luz solar es
absorbida y convertida en energía térmica,
debe estar contenida
• Concentración: Las cocinas solares
funcionan usando sólo la luz solar, se
requieren algunos medios para concentrar la
energía del sol.

20. Hipótesis
El equipo solar óptimo para la
extracción de cera de abejas es el
que cuenta con una tapa de doble
vidrio y un reflector en la Provincia de
Tarma.
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 20

21. Variables: Clasificación y operacionalización
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 21
Variable
s
Independiente
Colector tipo horno
Dependiente
Cera
Escala de
medición
 Tapa con un vidrio
 Tapa con dos vidrios
 Tapa con un vidrio y
con reflector
 Tapa con dos vidrio
y con reflector
Rendimiento:
Cantidad
Tiempo
Calidad de cera

22. Aspectos metodológicos de la investigación
Tipo Tecnológica
Nivel Experimental
Métodos Modelaje
Diseño Factorial 2 x 2
Técnicas de
procesamiento de datos
Estadísticas: ANOVA y Duncan.
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 22
Tipo de
extractor solar
Tiempo
(minutos)
Cantidad
(gramos)
Repeticiones
1 3
2 3
3 3
4 3

23. 1. Cerificador artesanal con tapa de un
vidrio
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 23

24. XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 24

25. 2. Cerificador con tapa de dos vidrio
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 25

26. 3. Cerificadores de tapa con un vidrio y
dos vidrios con reflector
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 26

27. XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 27

28. RESULTADOS
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 28
T1(minutos) T2(minutos) T3(minutos) Can 1(g) Can 2(g) Can 3(g)
tapa con 1vidrio S/R 127 75 60 164 142 130
Tapa con 1vidrio C/R 30 103 45 242 250 190
Tapa con 2vidrio S/R 127 75 60 208 194 150
Tapa con 2vidrio C/R 30 81 30 324 240 220
Tipo de cerificador
cantidad de extracciónTiempo de extracción
Tabla 8
Resultados en tiempo y cantidad de la extracción con los
cuatro tipos de extractores solares de cera de abejas

29. 29
Tabla 10
Extracción de cera: análisis de varianza
del factor grupo
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Inter-grupos 23017.000 3 7672.333 5.769 .021
Intra-grupos 10640.000 8 1330.000
Total 33657.000 11
Inter-grupos 3730.250 3 1243.417 1.031 .429
Intra-grupos 9652.000 8 1206.500
Total 13382.250 11
ANOVA de un factor
Cantidad
Tiempo
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura

30. Tabla 11
Prueba de post hoc: Comparaciones múltiples
por grupos (en extracción de cera de abejas)
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 30
1 2 3
Cerificador un vidrio 3 145.33
Cerificador dos vidrios 3 184.00 184.00
Cerificador un vidrio y reflector 3 227.33 227.33
Cerificador dos vidrios y reflector 3 261.33
Sig. .230 .184 .287
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 3,000.
Duncana
Cantidad
Tipo
N
Subconjunto para alfa = 0.05
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.

31. XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 31
Gráfico 1: De las medias

32. Análisis físico químico de la cera de abejas
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 32

33. CONCLUSIONES
O El equipo solar óptimo para la extracción cera de abejas
es el cerificador que cuenta con una tapa de doble vidrio
y espejo como reflector seguido por el cerificador con
tapa de un vidrio y espejo como reflector.
O La cera de abejas extraída con los equipos solares tiene
la calidad de acuerdo a las Normas de control de calidad
de ceras de abejas del laboratorio tecnológico del
Uruguay (LATU).
O El equipo solar es una propuesta ambientalmente
sostenible de aplicación de energías limpias para los
apicultores por su bajo costo y facilidad de manejo
constituyéndose una tecnología apropiada.
XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 33

34. XXI Simposio nacional de eneregía solar y del ambiente Piura 34
¡MUCHAS GRACIAS!