Eficiencia Energética

Información Básica

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Descripción del Curso

Objetivos Generales

Brindar al estudiante de pregrado los conocimientos teóricos y técnicos en los temas de energías renovables y eficiencia energética, haciendo énfasis en la energía solar y la energía eólica, que le permitan identificar claramente las tendencias mundiales y las potencialidades de desarrollo en Colombia y la región. Estas bases teóricas y técnicasserán contextualizadas en el marco de la problemática del Desarrollo Sostenible y del rol que en el tendrán como ingenieros una vez inicien su ejercicio profesional.

Objetivos Específicos

  • Identificar los ejes principales del Desarrollo Sostenible y la importancia de la ingenieria dentro del proceso hacia una cultura sostenible.
  • Reconocer la importancia del uso de las diferentes tecnologías que permiten la generación de energía por medio de fuentes no convencionales.
  • Diferenciar las características, ventajas y desventajas, de los diversos tipos de generación de energía.
  • Determinar la viabilidad de proyectos mediante el desarrollo de energías renovables.
  • Evaluar el recurso energético solar y eólico en diferentes emplazamientos.
  • Diseñar sistemas solares fotovoltaicos y eólicos, aportando a una problemática global de la sostenibilidad energética.
  • Promover la investigación en sistemas solares y eólicos.

Metodología

El contenido de la asignatura será desarrollado mediante la implementación de una pedagogía activa, promoviendo el aprendizaje mediante la investigación, y la resolución de problemas y proyectos. Las bases científicas necesarias para desarrollar esta metodología serán impartidas mediante clases magistrales, trabajos en grupo, talleres, lecturas, mesas de discusión, entre otros. Mediante esta metodología la asignatura estará centrada en lo que el estudiante haga y el docente interviene solo para proporcionar las bases científicas necesarias para que el estudiante elabore su conocimiento mediante situaciones que promuevan el aprendizaje.

Contenido

Introducción

  • Conversión de energía y eficiencia de conversión.
  • Consumo energético global y local.
  • Formas de utilización de la energía.
  • Problemas originados por los usos energéticos de la sociedad actual.
  • Problemas medio ambientales, de sostenibilidad y sociales.
  • Las energías renovables, una posible solución.

Estrategias didácticas de la unidad No. 1

Se plantea una sesión teórica en donde se profundicen aspectos básicos teóricos a los estudiantes con el fin de asumir y desarrollar la asignatura con el mejor provecho. Se requerirá por parte del estudiante un esfuerzo personal y la participación activa en debates presentados en clase.

Tipos de energías renovables

  • Energía de biomasa.
  • Energía geotérmica.
  • Energía mareomotriz.
  • Energía hidráulica.
  • Energía a partir del oleaje.
  • Almacenamiento y distribución de la energia.

Estrategias didácticas de la unidad No. 2

Se realizaran sesiones teóricas que deberán ser complementadas mediante la investigación por parte de los estudiantes en horas extras, con el fin de conceptualizar las diversas tecnologías de generación de energía por medio de fuentes renovables, sus ventajas, desventajas, y el estado del arte.

Energía solar

  • El recurso solar
  • Fundamentos físicos, el efecto fotovoltaico
  • Características de una célula solar
  • Características V-I de iluminación.
  • Influencia de la temperatura.
  • Condiciones de medida estándar STC.
  • Células y módulos fotovoltaicos fotovoltaicos.
  • Tipos de células solares.
  • Subsistemas para una instalación fotovoltaica.
  • Sistemas de control.
  • Sistemas de almacenamiento.
  • Método del mes peor.
  • Tipologías de sistemas fotovoltaicos.
  • Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica.
  • Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos autónomos.
  • Bombeo de agua
  • Colectores térmicos
  • Sistemas de concentración
  • Aplicaciones fotovoltaicas.

Estrategias didácticas de la unidad No. 3

El desarrollo de la unidad temática se estructura en torno a las sesiones de teoría y al desarrollo de un trabajo. Dicho trabajo pretende ser 100% investigativo, en donde los estudiantes evalúen el estado del arte de la energía solar fotovoltaica. Ciertamente, durante el aprendizaje se realizarán talleres prácticos de diseño de sistemas solares.

Energía eolica

  • Recurso eólico.
  • El Viento y el potencial eólico.
  • Límite de Betz.
  • Variación de la velocidad de Viento con la altura.
  • Variabilidad del viento.
  • Distribuciones de Velocidad de viento.
  • Distribución de Weibull.
  • Dirección, turbulencia e instrumentación.
  • Medición del recurso eólico.
  • Calculo del potencial energético.
  • Componentes de aerogeneradores.
  • Tipos de aerogeneradores.
  • Diseño de parques eólicos.
  • Sistema eléctrico y control de un aerogenerador.
  • Construcción y montaje de un parque eólico.

Estrategias didácticas de la unidad No. 4

La energía eólica es uno de los tipos de energía más desarrollados a nivel mundial gracias a su desarrollo y gran actividad en I + D. En la presente unidad temática se estudian los conceptos del origen del viento, la tecnología asociada a un aerogenerador y los conceptos relacionados con el análisis del funcionamiento de los aerogeneradores. El desarrollo será mediante sesiones teóricas y talleres prácticos.

Micro redes y sistemas renovables híbridos

  • Introducción a la Herramienta HOMER.
  • Diseño de sistemas distribuidos mediante HOMER.
  • Desarrollo energético sostenible.
  • Smart Grids (Ciudades inteligentes).
  • Mercados de las energías renovables. Contexto Global y colombiano.
  • Marco regulatorio colombiano.

Estrategias didácticas de la unidad No. 5

El creciente consumo energético ha implicado la necesidad de aumentar los puntos de generación de energía. Sin embargo, bajo este esquema actual las consecuencias han sido desfavorables para el desarrollo económico y medioambiental. De esta manera, la presente unidad temática plantea la participación activa de los estudiantes en los foros de discusión desarrollados en clase. De la misma forma se utilizará el software HOMER, el cual permite analizar la integración de diversos tipos de energías renovables, su viabilidad, impacto sobre las emisiones de CO2, costos tecnológicos, etc.

Evaluación

Bibliografía

  1. Revista de educación. Número extraordinario 2009. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte de España.
  2. Pellaud, F. (2011). Pour une éducation au développement durable. Versailles: Editions Quae.
  3. J. González. Energías Renovables. ISBN 978-84-291-7912-5
  4. IDAE. Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía. Guía Práctica de la Energía – Consumo eficiente y responsable. 2010.
  5. B. R. Ángel. Sistemas fotovoltaicos. Prensas universitarias de Zaragoza. Capítulos 2, 3 y 5. ISBN 978-84-92521-94-4. 2009.
  6. Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica. Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones Aisladas de Red. Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).
  7. Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica. Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones Conectadas a Red. Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).
  8. E. Lorenzo. Electricidad solar fotovoltaica. Volumen II: Radiación solar y dispositivos fotovoltaicos. Capítulo 3. ISBN 84-95693-31-3. 2006.
  9. Base de datos de radiación solar. http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ Visitada el 20 de mayo de 2011.
  10. Ana Talayero, E. Martínez, Energía Eólica. Universidad de Zaragoza. ISBN 978-84-92521-21-0.
 
materias/eficiencia_energetica.txt · Última modificación: 2015/02/04 15:52 por alexvalencia
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