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Máster Universitario en Ingeniería Energética

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Termoeconomía y Cogeneración

Código asignatura
MINGEN04-1-013
Curso
Primero
Temporalidad
Segundo Semestre
Carácter
Optativa
Créditos
3
Itinerarios
  • Formación Específica 2-EP-Mieres
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Prácticas de Laboratorio (6 Hours)
  • Prácticas de Aula/Semina (3 Hours)
  • Clases Expositivas (13.5 Hours)
Guía docente

El número de créditos ECTS de esta asignatura es de 3,0. Corresponde al Módulo de Formación Específica 2, es de tipo optativo y se imparte en el segundo semestre en la Escuela Politécnica de Mieres. El carácter interdisciplinar de la Energía requiere la cuantificación de los conceptos de rendimiento, impacto ambiental y económico asociados al proceso energético, en función de los recursos y de la tecnología disponibles para, de este modo, sentar las bases de la energía útil y el potencial de ahorro en los procesos termomecánicos. Sobre estas bases se pueden apuntar las directrices generales que debe contemplar la política energética en un escenario determinado. Es una asignatura que aborda los aspectos teóricos fundamentales que se aplican a los procesos energéticos tradicionales, justificando las mejoras introducidas y también aquellas que podrían desarrollarse en su contexto, teniendo en cuenta los condicionantes económicos. Los profesores de la asignatura tienen una dilatada y larga experiencia en la docencia e investigación de la temática de la asignatura. También han colaborado con la industria a requerimiento de ésta, para optimizar instalaciones energéticas ya existentes o en fase de diseño.

Se exige que el alumno haya cursado previamente una titulación con formación básica en Matemáticas y Física. Es recomendable que el alumno tenga conocimientos previos de las asignaturas Termodinámica, Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor.

Competencias Generales

CG1 - La capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos multidisciplinares relacionados con la ingeniería energética

CG2 - El conseguir la habilidad de integración de conocimientos para formular aplicaciones de desarrollo de nuevas tecnologías energéticas

CG3 - La habilidad de aprendizaje autónomo que permita continuar estudiando mediante el desarrollo de la capacidad para la búsqueda de documentación especializada en la literatura científico-técnica de vanguardia y de su asimilación

 

Competencias básicas

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

 

Competencias específicas

CE11 - Capacidad para el análisis termodinámico y económico de instalaciones y sus elementos, para la valoración de la eficacia energética.

 

Las competencias adquiridas se concretan en los siguientes resultados de aprendizaje:

  • Valorar de forma correcta la eficacia energética de las instalaciones y de sus elementos.
  • Ejecutar de forma rigurosa los análisis termodinámico y económico de plantas e instalaciones energéticas.
  • Identificar y cuantificar los aspectos más desfavorables en la valoración de procesos y productos en plantas de cogeneración.
  • Aplicar una metodología sistemática para el análisis termoeconómico de instalaciones complejas.

Contenidos de clases presenciales:

Clases expositivas

  1. Balance exergético de procesos.
  2. Análisis termoeconómico.
  3. Métodos principales de optimización termoeconómica.
  4. Instalaciones de cogeneración.
  5. Criterios para la selección del sistema de cogeneración.
  6. Estudios de viabilidad de procesos e instalaciones térmicas.

Prácticas y Seminarios:

  • Evaluación energética y exergética de materia prima.
  • Valoración termoeconómica de procesos energéticos.
  • Estudio termoeconómico de una planta de cogeneración

Contenidos de actividades no presenciales:

  • Estudio de contenidos y resolución de ejercicios propuestos en las clases expositivas, seminarios y sesiones prácticas.

En la metodología a seguir cabe distinguir dos tipos de actividades: actividades de trabajo presencial y de prácticas de seminarios y el trabajo personal. Las primeras comprenderán clases teóricas presenciales y aprendizaje a través de la resolución de casos prácticos. Éstas se impartirán con la ayuda de medios audiovisuales. El tema objeto de exposición por parte del profesor será sometido a debate colectivo.

Los alumnos dispondrán de abundante material de consulta elaborado por los docentes y disponible en el curso “Moodle” de la asignatura, dentro del Campus Virtual de la Universidad de Oviedo.

En las actividades de trabajo personal, cada alumno deberá realizar los trabajos propuestos por el profesorado en los que deberá efectuar el análisis exergético y termoeconómico de plantas de generación eléctrica y/o cogeneración, determinando la idoneidad de las mismas y proponiendo sugerencias de mejora en el ámbito de la eficiencia energética.

A continuación, se presenta la Tabla de Modalidades, que refleja que el 70 % del trabajo a realizar por el alumno corresponde a trabajo no presencial y el trabajo presencial representa el 30% del tiempo requerido por la asignatura

Tabla de Modalidades

MODALIDADES

Horas

%

Totales

Presencial

Clases Expositivas

12

16

22,5

Prácticas de Aula / Seminario / Taller

3

4

Prácticas de Laboratorio / Ordenador

6

8

Tutorías grupales

-

-

Sesiones de evaluación

1,5

2

No presencial

Trabajo en Grupo

15

20

52,5

Trabajo Individual

37,5

50

Total

75

Tabla resumen:

 

TRABAJO

TRABAJO NO

PRESENCIAL

PRESENCIAL

Temas

Horas totales

Clase Expositiva

Prácticas de aula /Seminarios

Prácticas de Laboratorio / Ordenador

Tutorías Grupales

Evaluación

Total

Trabajo grupo

Trabajo autónomo

Total

1. Balance exergético de procesos.

9

3

1

4

5

5

2. Análisis termoeconómico.

14

3

2

5

2,5

6,5

9

3. Métodos principales de optimización termoeconómica

18

3

2

5

5

8

13

4. Instalaciones de cogeneración.

6

1

1

5

5

5. Criterios para la selección del sistema de cogeneración.

9,5

1

1

2

2,5

5

7,5

6. Estudios de viabilidad de procesos e instalaciones térmicas.

17

1

1

2

4

5

8

13

Evaluación

1,5

1,5

1,5

Total

75

12

3

6

0

1,5

22,5

15

37,5

52,5

Se realizará una evolución continua del alumno a través de los trabajos realizados por el mismo. Para la evaluación se tendrán en cuenta la calidad científico-técnica, la capacidad de síntesis, la creatividad y la actitud crítica sobre los siguientes puntos:

  • Valoración de forma correcta de eficacia energética de las instalaciones y sus elementos.
  • Ejecución de forma rigurosa de los análisis termodinámico y económico de las plantas e instalaciones, identificando y cuantificando los aspectos más desfavorables en la valoración de procesos y productos y, en su caso, proponiendo alternativas correctoras.
  • Aplicación de una metodología sistemática para el análisis termoeconómico de instalaciones complejas.

Convocatoria ordinaria:

  • Para potenciar la formación continuada del alumno se valorará la asistencia a las clases expositivas y a los seminarios (en los que el alumno realizará trabajos y entregas de resultados). La asistencia a las distintas clases teóricas, así como a las tutorías representa el 40 % de la nota final. Incluye la realización de Pruebas Escritas (pruebas objetivas, pruebas de respuesta corta y/o pruebas de desarrollo).
  • Trabajos y Proyectos: La asistencia y participación en los seminarios, junto con la entrega de los trabajos propuestos por los profesores representa el 60 % de la nota final.
  • Para aprobar la asignatura es necesaria una calificación mínima de 5 puntos sobre 10 en la nota final. Es requisito el obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en la calificación de Trabajos y Proyectos. En caso contrario, la calificación final será la puntuación obtenida en Trabajos y Proyectos.

Convocatorias extraordinarias:

Aquellos alumnos que no hayan superado la asignatura mediante el proceso ordinario de evaluación tendrán derecho a realizar la convocatoria extraordinaria, consistente en:

  • Un examen escrito sobre los contenidos de la asignatura (con un peso en la calificación final del 60%)
  • La nota obtenida en los Trabajos y Proyectos realizados durante el curso: La asistencia y participación en los seminarios, junto con la entrega de los trabajos propuestos por los profesores para la convocatoria extraordinaria, representa el 40 % de la nota final.
  • Para aprobar la asignatura es necesaria una calificación mínima de 5 puntos sobre 10 en la nota final. Es requisito el obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en la calificación del examen escrito. En caso contrario, la calificación final será la puntuación obtenida en dicho examen.

Evaluación Diferenciada

La evaluación diferenciada de la asignatura, a la que tendrán derecho los alumnos que cumplan los requisitos que exige este tipo de evaluación, consistirá en un examen escrito sobre los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura.

Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo

  • Çengel, Y. A., & Boles, M. A. (2015). Termodinámica (8a. McGraw Hill Mexico.
  • Lizarraga, J. M. S. (1999). Cogeneración: aspectos termodinámicos, tecnológicos y económicos. Universidad del País Vasco, Servicio Editorial Euskal Herriko
  • Unibertsitatea, Argitarapen Zerbitzua. Wulfinghoff, D.R. (1999) Energy Efficiency Manual. Energy Institute Press. Wheaton, Maryland, USA.
  • Garrido, S. G., & Chico, D. F. (2018). Cogeneración: diseño, operación y mantenimiento de plantas de cogeneración. Ediciones Díaz de Santos.
  • Sahoo, P. K. (2008). Exergoeconomic analysis and optimization of a cogeneration system using evolutionary programming. Applied thermal engineering, 28(13), 1580-1588.
  • Sieniutycz, S. (2019). Complexity and Complex Thermo-Economic Systems. Elsevier.