Asignatura grado 2027

Con esta asignatura se pretende que los alumnos adquieran conocimientos avanzados en la energía solar térmica de concentración, para sus actividades laborales futuras. La asignatura se compone de 10 capítulos, organizados en 2 grandes bloques temáticos.

La asignatura Energía Solar Térmica de Concentración se imparte en el segundo semestre del cuarto curso de la titulación correspondiente al Grado en Ingeniería de la Energía. Se trata de una asignatura obligatoria, con una carga lectiva de 5 créditos ECTS.

Para el estudio de esta asignatura es fundamental haber cursado la asignatura Transmisión de Calor (segundo curso, segundo semestre).

Además, se recomienda haber cursado las asignaturas básicas del área de Matemáticas y Física. Del área energética se recomienda haber cursado las siguientes asignaturas: Termodinámica I (primer curso, segundo semestre) y Termodinámica II (segundo curso, primer semestre) ;  Equipos Térmicos en la Industria (Tercer curso, primer semestre); Introducción a las Fuentes de Energía Renovable (tercer curso, segundo semestre).

Esta asignatura combina aprendizaje teórico con problemas sencillos basados en balances de masa y energía. En la parte de caracterización óptica se estudian relaciones vectoriales y trigonométricas sencillas. 

Horarios de tutoría:

La profesora de la asignatura está a disposición de los alumnos en el siguiente horario:

Mª José Montes Pita (Catedrática de Universidad)

Horario: Miercoles de 12:00h a 16:00 horas.

Dirección: Departamento de Ingeniería Energética, despacho 2.25, segunda planta. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. C/ Juan del Rosal 12. 28040 MADRID.

Teléfono: 91-398-64-65

email: mjmontes@ind.uned.es

Los alumnos pueden contactar con la profesora, a través de sus direcciones de correo electrónico, para buscar otro horario de atención, en caso de que no les sea posible asistir en el horario anteriormente indicado.

Además, se recomienda que los alumnos utilicen los foros de cada tema para exponer ahí las dudas sobre la parte teórica y los problemas que se hayan propuesto. Muchas veces las dudas son comunes y las explicaciones pueden servir a más alumnos.

La profesora informará a los alumnos del avance en el plan de trabajo de la asignatura, así como de las distintas novedades que puedan surgir, a través del tablón de noticias. Se recomienda que los alumnos lo consulten con frecuencia, tanto en el curso virtual como a través de su cuenta de correo propia de la UNED, pues las noticias también llegan a dicha cuenta.

En el enlace que aparece a continuación se muestran los centros asociados y extensiones en las que se imparten tutorías de la asignatura. Estas pueden ser:

• Tutorías de centro o presenciales: se puede asistir físicamente en un aula o despacho del centro asociado.

• Tutorías campus/intercampus: se puede acceder vía internet.

COMPETENCIAS

Conocimientos y capacidades para aplicar los fundamentos científicos y tecnológicos de la energía solar térmica de concentración.

La metodología docente que se va a seguir para el estudio de los distintos contenidos de la asignatura es la siguiente:

1. Estudio del material docente: unidades didácticas o textos recomendados, que estarán disponibles para el alumno a través del curso virtual.

2. Resolución de problemas: realización y corrección de problemas; preparación de la parte práctica del examen presencial

3. Participación y utilización de herramientas síncronas del entorno virutal de aprendizaje: se realizarán una serie de webconferencias para explicar los contenidos de la asignatura.

4. Participación y utilización de herramientas asíncronas del entorno virutal de aprendizaje: oros de la asignatura; videoclases grabadas; pruebas de nivel

5. Tutorías presenciales: posibilidad de asistencia a los estudiantes por parte del docente, a través de: tutoría presencial en la sede central; reunión síncronica, a través de plataformas virtuales o través de llamadas telefónicas.

6. Pruebas de evaluación continua asíncronas: el estudiante realizará 2 pruebas de evaluación continua a lo largo del semestre, correspondientes a cada uno de los bloques de la asignatura.

7. Prueba presencial: Se valorarán de forma global los conocimientos, destrezas y capacidades adquiridas a lo largo del curso. Se dedicarán 2 horas con 100% presencialidad

El temario de la asignatura estará disponible para los alumnos a modo de apuntes a través del curso virtual.

Aunque el temario de la asignatura estará disponible a través del curso virtual, se facilitan algunos libros por si los alumnos quisieran ampliar conocimientos.

Algunos de estos libros están en inglés, porque es difícil encontrar bibliografía especializada en español:

• Romero M., Zarza E., Blanco M. (2001), "Cap 14: Centrales Eléctricas Termosolares". Libro: "Tecnologías Energéticas e Impacto Ambiental". Ed.: P.L. García, A. Barbolla, M. Romero, C. Alejaldre, E.M. González, J.L. Jorcano. Editorial: McGraw Hill, Madrid, España. pp 259-282. ISBN: 84-481-3360-9
• Blanco, M., Ramirez Santigosa, L. (Eds.), 2017. Advances in concentrating solar thermal research and technology, Woodhead Publishing series in energy. Woodhead Publishing, Oxford.
• Lovegrove, K., Stein, W. (Eds.), 2021. Concentrating solar power technology: principles, developments, and applications, Second edition. ed. Woodhead Publishing, Duxford, England.
• Hasanuzzaman, M. (Ed.), 2022. Technologies for solar thermal energy: theory, design and optimization. Academic Press, an imprint of Elsevier, London San Diego, CA Cambridge, MA Kidlington, Oxford.
• Heller, P., 2017. The performance of concentrated solar power (CSP) systems: analysis, measurement and assessment. Woodhead Publishing, Duxford.
• Madhlopa, A., 2022. Solar receivers for thermal power generation: fundamentals and advanced concepts. Academic Press, an imprint of Elsevier, London, United Kingdom ; San Diego, CA.
  

Algunos artículos de revisión científica que se encuentran en abierto y accesibles para los alumnos son:

• Mills D. (2004), "Advances in solar thermal electricity technology", Solar Energy 76 (2004) 19-31
• Price H., Luepfert E., Kearney D., Zarza E., Cohen G., Gee R., Mahoney R. (2002), "Advances in Parabolic Trough Solar Power Technology", Int. J. Solar Energy Eng., Vol. 124, pp. 109-125.
• Romero M., Buck R., Pacheco J.E. (2002), "An Update on Solar Central Receiver Systems, Projects, and Technologies.", Int. J. Solar Energy Eng., Vol. 124, pp. 98-108.
• Steinfeld A. (2005) "Solar thermochemical production of hydrogen-a review". Solar Energy 78 (2005) 603-615
• Vignarooban, K., Xu, X., Arvay, A., Hsu, K., Kannan, A.M., 2015. Heat transfer fluids for concentrating solar power systems – A review. Applied Energy 146, 383–396. httpss://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.01.125 
  

1. Centros de investigación y plataformas experimentales

• Plataforma Solar de Almería
  https://www.psa.es/
  Principal centro europeo de investigación en tecnologías solares de concentración. Incluye proyectos, instalaciones y publicaciones.
• CENER
  https://www.cener.com/
  Desarrollo tecnológico en energías renovables, incluyendo sistemas solares térmicos avanzados.
• IMDEA Energía
  https://energia.imdea.org/
  Investigación en tecnologías CST, almacenamiento térmico y procesos termoquímicos solares.
• DLR Institute of Solar Research
  https://www.dlr.de/sf/en
  Referente internacional en investigación en centrales solares de concentración y modelado.

2. Organismos internacionales y laboratorios de referencia

• National Renewable Energy Laboratory
  https://www.nrel.gov/solar/
  Información técnica, bases de datos y proyectos sobre energía solar térmica y fotovoltaica.
• International Energy Agency
  https://www.iea.org/
  Informes y análisis globales sobre energía solar y transición energética.
• IEA SolarPACES
  https://www.solarpaces.org/
  Programa específico de la IEA para tecnologías de concentración solar. Referencia clave en CST.

3. Recursos técnicos y documentación científica

• ScienceDirect
  https://www.sciencedirect.com/
  Artículos científicos sobre CST (revistas como Solar Energy o Applied Energy).
• ResearchGate
  https://www.researchgate.net/
  Acceso a publicaciones y contacto con investigadores en el área.

4. Tecnologías CST y aplicaciones industriales

• Abengoa Solar
  https://www.abengoasolar.com/
  Desarrollo de centrales termosolares (torres, colectores cilindro-parabólicos).
• SENER
  https://www.sener.es/
  Ingeniería de plantas termosolares y almacenamiento térmico.
• BrightSource Energy
  https://www.brightsourceenergy.com/
  Tecnología de torre solar y heliostatos.

5. Recursos docentes y divulgativos

• MIT OpenCourseWare
  https://ocw.mit.edu/
  Cursos abiertos sobre energía solar y sistemas energéticos.
• Coursera
  https://www.coursera.org/
  Cursos sobre energías renovables y tecnologías solares.

6. Software y herramientas de simulación (muy recomendable)

• System Advisor Model
  https://sam.nrel.gov/
  Herramienta de referencia para el análisis técnico-económico de plantas solares de concentración. Permite simular producción energética y costes.
• SolarPILOT
  https://www.nrel.gov/csp/solarpilot.html
  Software específico para el diseño de campos de heliostatos en centrales de torre. Permite optimizar la disposición y calcular la eficiencia óptica.
• SolTrace
  https://www.nrel.gov/csp/soltrace.html
  Herramienta de ray tracing para el análisis detallado de sistemas ópticos en tecnologías de concentración solar.
• TRNSYS
  https://www.trnsys.com/
  Simulación dinámica de sistemas térmicos, incluyendo aplicaciones solares.
• MATLAB
  https://www.mathworks.com/
  Entorno de cálculo numérico ampliamente utilizado para modelado de sistemas energéticos.