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- Ciencias sociales y jurídicas
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Ingeniería y arquitectura
- Doble Grado en Ingeniería Civil e Ingeniería de los Recursos Mineros y Energéticos
- Doble Grado en Ingeniería en Tecnologías y Servicios de Telecomunicación / Grado en Ciencia e Ingeniería de Datos
- Doble Grado en Ingeniería Informática del Software / Grado en Matemáticas
- Doble Grado en Ingeniería Informática en Tecnologías de la Información / Grado en Ciencia e Ingeniería de Datos
- Grado en Ciencia e Ingeniería de Datos
- Grado en Ingeniería Civil
- Grado en Ingeniería de los Recursos Mineros y Energéticos
- Grado en Ingeniería de Organización Industrial
- Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales
- Grado en Ingeniería de Tecnologías Mineras
- Grado en Ingeniería Eléctrica
- Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática
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- Grado en Ingeniería en Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
- Grado en Ingeniería Forestal y del Medio Natural
- Grado en Ingeniería Forestal y del Medio Natural (En extinción)
- Grado en Ingeniería Informática del Software
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- Grado en Ingeniería Mecánica
- Grado en Ingeniería Química
- Grado en Ingeniería Química Industrial
- Grado en Marina
- Grado en Náutica y Transporte Marítimo
- Información, acceso y becas
Generación Sostenible de Energía
- Prácticas de Laboratorio (14 Hours)
- Tutorías Grupales (2 Hours)
- Prácticas de Aula/Semina (14 Hours)
- Clases Expositivas (28 Hours)
Esta asignatura pertenece al módulo “Optativas”, dentro de la materia “Varias Materias Generales y Específicas”. Su carácter es optativo y en ella se presentan conceptos y competencias imprescindibles para la formación de un graduado en ingeniería que le capaciten para elaborar proyectos de instalaciones energéticas que empleen fuentes de energía renovable o de alta eficiencia energética.
Para cursar esta asignatura es muy recomendable que el alumno haya superado las asignaturas “Mecánica y Termodinámica”, “Ingeniería Térmica”, “Equipos y Motores Térmicos” y “Mecánica de Fluidos” que se imparten en los cursos previos.
Con esta asignatura se pretende que los estudiantes adquieran las siguientes competencias generales:
- Capacidad para la redacción y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización (CG1)
- Capacidad para la dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en el epígrafe anterior (CG2)
- Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones (CG3)
- Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico (CG4)
- Capacidad de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial, tanto en forma oral como escrita, y a todo tipo de públicos (CG5)
- Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos (CG6)
- Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento (CG7)
- Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas (CG8)
- Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar (CG11)
- Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial (CG12)
- Capacidad de conocer, seleccionar, criticar y utilizar fuentes diversas de información (CG14)
- Capacidad de trabajar en equipo (CG15)
Como competencias específicas de esta asignatura se adquirirán:
- Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería (CC1)
- Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos (CC2)
- Conocimientos y capacidades para organizar y gestionar proyectos. Conocer la estructura organizativa y las funciones de una oficina de proyectos (CC12)
Los resultados de aprendizaje que se obtendrán con esta asignatura son:
- Analizar el potencial social y tecnológico de las fuentes de energía renovables identificando sus ventajas e inconvenientes reales (RGS-1)
- Conocer los fundamentos de las tecnologías energéticas que aprovechan fuentes de energía renovables (RGS-2)
- Conocer y proponer instalaciones más eficientes desde el punto de vista energético (RGS-3)
- Valorar el potencial de aprovechamiento energético de diversos residuos o energías residuales (RGS-4)
- Elaborar el anteproyecto de una instalación energética que emplee una fuente de energía renovable (RGS-5)
Programa teórico
Tema 1. Contexto energético, cogeneración y poligeneración
Contexto social y tecnológico de las energías renovables. Eficiencia energética. Régimen de subvenciones. Criterios de eficiencia en plantas de poligeneración. Tecnologías de cogeneración: turbinas de vapor, turbinas y microturbinas de gas, motores de combustión interna, pilas de combustible. Trigeneración.
Tema 2. Aprovechamiento de energías residuales
Valoración energética de corrientes residuales. Ciclo Kalina. Ciclo Rankine Orgánico. Bomba de calor mecánica y de absorción. Recuperadores de calor.
Tema 3. Utilización de la biomasa y energía geotérmica
Recursos de la biomasa: biomasa natural, biomasa residual, cultivos energéticos y biocarburantes. Plantas de aprovechamiento de biomasa sólida. Energía geotérmica. Tipos y aplicaciones. Ciclos binarios. Sistemas de muy baja temperatura.
Tema 4. Disponibilidad de la energía solar
Astronomía de posición solar. Radiación solar extraterrestre. Interacción atmosférica: Componentes directa y difusa. Climatología. Radiación solar sobre superficies horizontales. Radiación solar sobre superficies inclinadas. Pérdidas de radiación.
Tema 5. Conversión solar térmica
Sistemas activos y pasivos. Captador de placa plana. Orientación, inclinación, distribución y conexionado de los captadores. Necesidad de acumulación en sistemas activos. Esquemas básicos de sistemas activos. Energía auxiliar. Elementos accesorios. Seguridad intrínseca contra sobrecalentamientos. Cálculo de cargas térmicas en instalaciones. Fracción de cobertura solar y rendimiento de instalaciones. Tubos de vacío y tubos de calor. Aplicaciones termosolares a medias y bajas temperaturas. Concentradores solares. Seguimiento solar. Aplicaciones termosolares a altas temperaturas. Centrales solares de ciclo Rankine. Sistemas Dish-Stirling. El hidrógeno como vector energético.
Tema 6. Conversión fotovoltaica
Electrónica básica de semiconductores. Estructura de una célula solar. Corriente de oscuridad. Eficiencia cuántica y corriente de cortocircuito. Característica ideal de una célula solar. Rendimiento. Influencia de la temperatura. Influencia de la concentración óptica. Tipos de células fotovoltaicas. El módulo fotovoltaico. Acumuladores, reguladores e inversores. Dimensionado de instalaciones fotovoltaicas. Introducción a la optimización de instalaciones fotovoltaicas.
Tema 7. Energía hidráulica
Recursos hidráulicos, tipos de centrales hidráulicas y elementos principales. Nociones de hidrología: precipitaciones, filtración, evaporación y escorrentía. Estimación del potencial hidráulico. Turbinas hidráulicas: velocidad específica, tipos principales y regulación. Presas, conducciones, aliviaderos y otros elementos hidráulicos de centrales.
Tema 8. Energía eólica
Características del viento y potencial eólico. Tipos de aerogeneradores. Parques eólicos.
Tema 9. Energías marinas
Energía mareomotriz. Energía de corrientes. Energía undimotriz. Aprovechamiento de los gradientes térmico y salino.
Programa de prácticas
1. Estudio técnico, económico y medioambiental de una instalación energética con fuentes de energía renovable (cogeneración, biomasa, geotermia)
2. Reloj solar horizontal (no presencial)
3. Componentes de la radiación solar (no presencial)
4. Simulación de instalación solar térmica (Aula de Informática)
5. Dimensionado de instalación fotovoltaica (Aula de Informática)
6. Dimensionado de minicentral.
7. Ensayo de turbina.
La metodología docente de la asignatura incluye un trabajo presencial y otro no presencial por parte del alumno. La asignatura comprende 150 horas de trabajo personal del alumno, de las cuales aproximadamente un 40% se corresponden con sesiones presenciales (clases expositivas, prácticas, seminarios, uso del Campus Virtual y sesiones de evaluación) y un 60% con trabajo no presencial (uso del Campus Virtual, trabajo en grupo y trabajo personal).
Las sesiones presenciales se desarrollan en:
- Clases expositivas y prácticas de aula, de 1 hora de duración cada una, en las que se presenta una visión general de los contenidos de cada tema, complementados con la resolución de problemas (28 horas de teoría y 14 horas de prácticas de aula).
- Prácticas de laboratorio y seminarios, de 2h de duración cada una. Cada alumno realizará un total de 7 sesiones de este tipo.
- Tutorías grupales, de 1 hora de duración. Se impartirán dos sesiones, una a la mitad y la otra al final del cuatrimestre. Se dedicarán a la resolución de dudas y/o repaso de los temas tratados hasta el momento.
Por otro lado, los estudiantes deben dedicar un cierto número de horas de trabajo no presencial a mejorar su comprensión de los contenidos de cada tema. Este trabajo incluye tanto actividades en el Campus Virtual (lectura de fundamentos teóricos, resolución de cuestionarios, participación en foros de debate, visionado de material adicional, etc.) como actividades de trabajo autónomo.
En las tablas adjuntas se recoge el número estimado de horas que los alumnos deben dedicar al estudio de cada tema de la asignatura, así como los porcentajes de presencialidad y no presencialidad sobre las horas totales. Al finalizar el curso, cada estudiante deberá haber dedicado un total de 150 horas a la preparación de la asignatura.
TRABAJO PRESENCIAL | TRABAJO NO PRESENCIAL | |||||||||
Temas | Horas totales | Clase Expositiva | Prácticas de aula / Seminarios / Talleres | Prácticas de laboratorio / aula de informática | Tutorías grupales | Sesiones de Evaluación | Total | Trabajo individual / en grupo | Trabajo autónomo | Total |
1 | 27 | 4 | 4 | 2 | 11 | 8 | 8 | 16 | ||
2 | 23 | 4 | 3 | 2 | 9 | 6 | 8 | 14 | ||
3 | 22 | 5 | 1 | 2 | 8 | 6 | 8 | 14 | ||
1-3 | 74 | 13 | 8 | 6 | 1 | 1 | 2 | 21 | 24 | 45 |
4 | 7,5 | 2 | 1 | 0 | 3 | 4,5 | 4,5 | |||
5 | 17,5 | 4 | 1 | 2 | 7 | 10,5 | 10,5 | |||
6 | 12,5 | 2 | 1 | 2 | 5 | 7,5 | 7,5 | |||
4-6 | 38 | 8 | 3 | 4 | 0,5 | 0,5 | 22,5 | 22,5 | ||
7 | 20 | 4 | 1 | 2 | 8 | 12 | 12 | |||
8 | 12,5 | 2 | 1 | 2 | 5 | 7,5 | 7,5 | |||
9 | 5 | 1 | 1 | 0 | 2 | 3 | 3 | |||
7-9 | 38 | 7 | 3 | 4 | 1 | 0,5 | 0,5 | 22,5 | 22,5 | |
Total | 150 | 28 | 14 | 14 | 2 | 2 | 60 | 21 | 69 | 90 |
MODALIDADES | Horas | % | Horas Totales | |
Presencial | Clases Expositivas | 28 | 18,66 | 60 |
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 14 | 9,34 | ||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática | 14 | 9,34 | ||
Tutorías grupales | 2 | 1,33 | ||
Sesiones de evaluación | 2 | 1,33 | ||
No presencial | Trabajo en grupo | 90 | ||
Trabajo Individual | 90 | 60 | ||
Total | 150 |
Se establecen tres sistemas de evaluación de la asignatura, correspondientes ambos a los resultados del aprendizaje RGS-1 a RGS-5:
- Evaluación continua (convocatoria ordinaria de Mayo). Adecuada para los alumnos que asistan a las clases con regularidad y participen en las actividades presenciales.
- Evaluación por examen global (convocatorias extraordinarias de Junio y Enero). Adecuada para los alumnos que no hayan superado la asignatura por evaluación contínua.
- Evaluación diferenciada. Adecuada para los alumnos que no asistan a clase con regularidad ni participen en las actividades presenciales.
7.1. Evaluación continua (convocatoria ordinaria de Mayo)
La siguiente tabla resume el sistema de evaluación continua de la asignatura:
Pruebas de evaluación | Peso en la Nota Final (%) | |
1 | Evaluación de actividades presenciales (*) | 60 |
2 | Examen final escrito de la asignatura | 40 |
(*) Las actividades presenciales pueden incluir:
- Pruebas objetivas escritas
- Informes de prácticas y seminarios
- Trabajos individuales o en grupo
- Presentaciones orales
- Participación activa del alumno
Se establece un mínimo del 75% en la participación de todas las actividades presenciales para tener acceso al sistema de evaluación continua. La nota obtenida en las actividades presenciales será válida únicamente para la convocatoria ordinaria de Mayo del curso académico en el que el alumno curse la asignatura.
7.2. Evaluación por examen global (convocatorias extraordinarias de Junio y Enero)
Los alumnos que no hayan aprobado la asignatura o no hayan alcanzado el porcentaje mínimo de participación para ser evaluados por evaluación continua, podrán ser evaluados mediante examen global. La materia objeto de este examen será la impartida en todas las sesiones presenciales de la asignatura: clases teóricas, prácticas de aula, prácticas de laboratorio y seminarios o tutorías grupales. En el examen de evaluación global, los contenidos desarrollados en clases expositivas y los deserrollados en clases prácticas y seminarios se ponderarán con el mismo peso (50%).
7.3. Evaluación diferenciada
Los criterios de evaluación para alumnos que soliciten ser evaluados por evaluación diferenciada, serán los correspondientes a la evaluación por examen global.
7.4. Consideraciones adicionales
En la convocatoria ordinaria, se considerarán no presentados los alumnos que hayan realizado un número de pruebas de evaluación tal que con ellas no puedan alcanzar el 50% de la calificación final.
En las convocatorias extraordinarias sólo se considerarán como presentados aquellos alumnos que asistan a las pruebas de evaluación final.
Para aprobar la asignatura, tanto en la convocatoria ordinaria como en las extraordinarias, es necesario obtener una nota mínima de 3 puntos (sobre 10) en cada una de las 3 partes (áreas de conocimiento) siguientes:
- Parte I: Temas 1, 2 y 3 (Área de Máquinas y Motores Térmicos)
- Parte II: Temas 4, 5 y 6 (Área de Física Aplicada)
- Parte III: Temas 7, 8 y 9 (Área de Mecánica de Fluidos)
La ponderación de las notas de cada parte (área conocimiento) en la nota final de la asignatura, así como en la nota global de las actividades de evaluación continua, y en las notas del examen final ordinario y los exámenes globales extraordinarios, será proporcional al número de horas presenciales asignadas a cada una de ellas:
- Parte I: Temas 1, 2 y 3 (50%)
- Parte II: Temas 4, 5 y 6 (25%)
- Parte III: Temas 7, 8 y 9 (25%)
El alumno dispondrá en el Campus Virtual de material docente correspondiente a cada parte del temario y el necesario para la realización de las actividades propuestas. Además, deberá consultar la siguiente bibliografía:
- Lozano Serrano MA. “Cogeneración”. Universidad de Zaragoza (1998).
- Ramos J, Lozano MA, García J. “Metodología para el análisis y diseño de plantas de cogeneración”. XX Conimera, Lima (2013).
- “ASHRAE Fundamentals. Chapter 1: Thermodynamics and Refrigeration Cycles” (2005).
- “Guía técnica: Ahorro y recuperación de energía en instalaciones de climatización”. IDAE (2012).
- “Organic Rankine Cycle (ORC) Power Systems: Technologies and Applications”. Elsevier (2017).
- Pous J, Jutglar Ll. “Energía geotérmica”, Ediciones Ceac, (2004).
- “Guía técnica: Diseño de sistemas de intercambio geotérmico de circuito cerrado”. IDAE (2012).
- IDAE “Manuales de energías renovables. Energía de la biomasa”. Madrid: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (2007).
- Ptasinski, K.J. “Efficiency of Biomass Energy: An Exergy Approach to Biofuels, Power, and Biorefineries”. New Jersey: John Wiley & Sons (2016).
- Normativa: RD 413/2014, RD 661/2007, RD 616/2007, RD 1164/2001, entre otros documentos.
- Precios vigentes de la energía eléctrica y del gas natural.
- Alonso M, Chenlo F. “Fundamentos, Dimensionado y Aplicaciones de la Energía Solar Fotovoltaica”, CIEMAT, Madrid, (2003).
- Prieto JI. “Fundamentos y Aplicaciones de la Energía Solar Térmica”, Universidad de Oviedo, AsturEner (2ª edición, 1998).
- Prieto JI, Martínez-García JC, García D, Santoro R, Rodríguez A. “Mapa Solar de Asturias”, Universidad de Oviedo, Consorcio de Empresas del PSE-ARFRISOL, (2009).
- Prieto JI, Santoro R, Cabal T, García D, Vidal P, Martínez-Garcia JC. “Suplemento del Mapa Solar de Asturias: Zonas climáticas a escala regional”, Universidad de Oviedo, Consorcio de Empresas del PSE-ARFRISOL (2012).
- Raabe J. “Hydro Power”. VDI Verlag (1985).
- Cádiz JC, Ramos J. “La Energía Eólica, tecnología e historia”. Blume (1992).