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La guía de la asignatura ha sido actualizada con los cambios que aquí se mencionan.
Esta asignatura pretende dar una visión al estudiante, desde el punto de vista de iniciación a la investigación, acerca de las aplicaciones térmicas de las energías renovables.
La asignatura se centra en dos fuentes de energía: el recurso solar y la geotermia, que son las fuentes que darán pie a futuros trabajos de investigación en la línea "Análisis, Simulación y Optimización Termodinámica y Termoeconómica de Sistemas Térmicos".
Para facilitar el estudio y la asimilación de contenidos, el temario se ha dividido en 3 unidades didácticas:
- Fuentes de energía renovable.
- Aplicaciones en energía térmica en la edificación.
- Aplicaciones en ciclos de potencia: centrales termoeléctricas.
En la primera se presentan de forma general las fuentes de energía estudiadas en la asignatura, mientras que las otras dos se centran en la introducción de las distintas aplicaciones de las fuentes desde una perspectiva de la iniciación a la simulación.
El perfil del alumno del presente posgrado es el de un profesional que puede ejercer su actividad, dependiendo de su titulación y especialización, en un amplio abanico de campos. Con la superación del presente posgrado, el alumno estará capacitado para desarrollar actividades de investigación y para transferir los resultados de dicha actividad a su entorno profesional, habiendo focalizado dichas capacidades en el área de especialización que el alumno haya decidido dentro de los itinerarios propuestos. La asignatura APLICACIONES TÉRMICAS DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES pretende empezar a dotar al alumno de las competencias propias de este tipo de profesionales desde la perspectiva y con la especialización de la generación de energía a partir de fuentes renovables de energía.
Relación con las competencias a adquirir por el alumno
En lo relativo a los contenidos de la propia asignatura, el alumno adquirirá a su paso por ella las siguientes competencias:
- Análisis termodinámico de sistemas térmicos
- Simulación numérica de las fuentes renovables de energía y sus aplicaciones
- Conocimiento de las principales tecnologías solares y de geotermia y el porqué de su implantación.
- Por otro lado, en relación a las competencias que el alumno debe adquirir a su paso por la titulación, la presente asignatura fortalecerá o servirá de iniciación a varias de ellas, entre las que destacan:
- Análisis y síntesis
- Resolución de problemas
- Iniciación a la comunicación oral y escrita de conocimientos en lengua propia
- Comunicación escrita en lengua extranjera
- Aplicación de la informática en el ámbito de estudio
- Aprendizaje y trabajo autónomos
- Iniciación a las habilidades de investigación
- Trabajo en equipo
- Capacidad para comunicarse con personas no expertas en la materia
Relación con el resto de asignaturas del posgrado
La asignatura es obligatoria en el itinerario en Ingeniería Energética, que centra sus contenidos en las presentes y futuros medios de producción de energía, donde los objetivos de la asignatura tienen su cabida natural.
Asimismo, la asignatura tiene su continuidad natural en la línea de investigación Análisis, Simulación y Optimización Termodinámica y Termoeconómica de Sistemas Térmicos. Las asignaturas más afines ofertadas en el posgrado, que tratan o completan aspectos de cierta relevancia de la presente asignatura, que completarían la formación del alumno que se quiera especializar en el tema de la asignatura y su línea de investigación más cercana serían:
- Análisis y explotación de los sistemas eléctricos
- Diseño, simulación y optimización de ciclos combinados
- Optimización no lineal
- Simulación numérica de flujos de fluidos en ingeniería
- Métodos computacionales en ingeniería
El alumno deberá tener una formación termodinámica adecuada y demostrable a nivel de grado universitario. Asimismo es aconsejable que el alumno haya cursado asignaturas relacionadas con disciplinas relacionadas con la Ingeniería Térmica y la Termotécnia.
Se considera también como requisito el conocimiento de algún lenguaje de programación en un nivel medio y la familiarización con herramientas de simulación del tipo Matlab, EES, Modelica, etc. Estos criterios no son excluyentes pero sí muy deseables para no aumentar en exceso las horas de trabajo autónomo del alumno. En caso de no cumplirse se podría obviar si el alumno se encuentra matriculado en alguna asignatura o curso de programación.
Además, se considera necesario tener conocimientos de inglés escrito (lectura) a nivel medio.
Puede contactar con nosotros en cualquier momento a través de correo electrónico, a través del curso virtual o telefónicamente. A continuación se muestran los datos de contacto y el horario de guardias.
Mercedes Ibarra Molla
Martes de 10.00 a 14.00
Teléfono: 91 398 6068
Email: mibarra@ind.uned.es
José Daniel Marcos del Cano
Jueves de 9.00 a 13.00
Teléfono: 91 398 8221
Email: jdmarcos@ind.uned.es
María José Montes Pita
Miércoles de 10:30h a 14:30 horas
Teléfono: 91 398 6465
Email: mjmontes@ind.uned.es
Antonio Rovira de Antonio
Lunes de 15.00 a 19.00
Teléfono: 91 398 8224
Email: rovira@ind.uned.es
Fernando Varela
Miércoles de 10:00 a 14:00 horas
Teléfono: 91 398 6468
Email: fvarela@ind.uned.es
Dirección postal (todo el equipo docente):
c/ Juan del Rosal, 12, 28040, Madrid.
COMPETENCIAS
CP1 Desarrollar habilidades sistémicas (metodológicas): aplicación de conocimientos; habilidades en investigación; y creatividad.
CP2 Cuantificar los beneficios y costes de las tecnologías industriales bajo estudio.
CP3 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.
CP4 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.
CONOCIMIENTOS O CONTENIDOS
C1 Adquirir el conocimiento de los métodos y técnicas de investigación.
C2 Evaluar el impacto medioambiental de las tecnologías industriales bajo estudio.
C3 Elaborar y tratar modelos matemáticos que representen el comportamiento de los sistemas industriales.
C4 Adquirir destrezas en la aplicación de técnicas de simulación computacional.
C5 Tomar conciencia de la importancia de la adquisición del conocimiento científico a la luz de la teoría de la ciencia actual, así como de la diversidad metodológica.
C6 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.
HABILIDADES O DESTREZAS
H1 Desarrollar capacidad de análisis y síntesis de la información científico-técnica.
H2 Adquirir destrezas en la búsqueda y gestión bibliográfica y documental.
H3 Desarrollar capacidad de razonamiento crítico.
H4 Desarrollar habilidades técnicas, de análisis y síntesis: resolución de problemas, toma de decisiones y comunicación de avances científicos.
H6 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.
H7 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
CP1 Desarrollar habilidades sistémicas (metodológicas): aplicación de conocimientos; habilidades en investigación; y creatividad.
CP2 Cuantificar los beneficios y costes de las tecnologías industriales bajo estudio.
CP3 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.
CP4 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.
Tema 1: Biomasa: una fuente energética renovable
Concepto de biomasa. La Biomasa es una fuente renovable de energía. Tipos de materiales biomásicos que pueden utilizarse como fuente primaria de energía. Características y propiedades de los distintos materiales biomásicos disponibles para su aprovechamiento energético.
Tema 2: El recurso solar
El Sol y la radiación solar extraterrestre. Radiación solar sobre la superficie terrestre. Tipos de radiación solar. Conceptos básicos en la transmisión de calor por radiación. Parámetros para la determinación de la posición relativa colector - Sol. Estimación de la radiación solar.
Tema 3: El recurso geotérmico
Estructura de la tierra y su comportamiento térmico. El recurso geotérmico. Clasificación de yacimientos geotérmicos: alta, media, baja y muy baja temperatura. Yacimientos convencionales y yacimientos de roca caliente seca (HDR). Usos de la energía geotérmica. Panorama geotérmico mundial.
Tema 4: Balance y demanda de energía en la edificación
Introducción consumos energéticos en edificación. Balance de materia y energía en un edificio. Cargas térmicas sensibles y latentes. Cargas a través de cerramientos: matriz característica de un muro y factores de respuesta. Cargas internas, fracción convectiva y radiante de una carga.
Tema 5: Energía solar de baja concentración
Introducción. Captadores solares planos. Captadores Evacuados o de Vacío. Separación entre captadores. Caudal de circulación en el primario. Conexionado de los captadores
Tema 6: Elementos de las instalaciones térmicas en los edificios
Modelos de comportamiento de generadores, intercambiadores, emisores de energía térmica, y de elementos de sistemas termohidráulicos en general.
Tema 7: Simulacion de máquinas de absorción accionadas por energía solar
Estudio, modelización y simulación de sistemas de refrigeración por absorción de agua/LiBr accionados por energía solar: simple efecto y doble efecto.
Tema 8: Simulación de colectores solares de concentración
Estudio y simulación de los 4 tipos de colectores solares de concentración más comunes: sistemas Fresnel, colectores cilindroparabólicos, sistemas de torre y discos parabólicos
Tema 9: Simulación de centrales termosolares
Estudio y simulación de una central termosolar completa, incluyendo el campo de colectores y el bloque de potencia
Tema 10: Geotermía de media y alta temperatura
El recurso geotérmico de alta y media entalpía. Centrales de producción de energía eléctrica: Centrales de vapor seco, centrales flash y centrales binarias. Uso directo de energía térmica.
Se trata de una asignatura a distancia según el modelo metodológico implantado en la UNED. El alumno deberá realizar una serie de tareas que le permitan alcanzar los objetivos y desarrollar las competencias descritas hasta el momento. Para ello cuenta con los recursos y elementos que se describen a continuación:
Trabajo autónomo:
Estudio teórico por parte del alumno del temario de la asignatura, apoyado por guías y unidades didácticas.
Resolución de los problemas de simulación propuestos como PEC obligatorias y voluntarias.
Trabajo en interacción con el equipo docente:
La asignatura tiene una fuerte orientación a la simulación, introduciendo al estudiante en este campo y en la temática de las energías renovables. Por ello, es necesaria una interacción profesor-alumno intensa, para que el estudiante cuente con el apoyo necesario. Dicha interacción se llevará a cabo tanto por medio de las de plataformas y portales electrónicos de la Universidad como por correo electrónico.
Serán necesarias distintas herramientas de simulación (Matlab o similar, Visual Basic, EES, etc.) a las que los estudiantes tendrán acceso.
TIPO DE PRUEBA PRESENCIAL
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Tipo de examen |
Tipo de examen |
Examen de desarrollo |
Preguntas desarrollo |
Preguntas desarrollo |
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Duración |
Duración |
120 (minutos) |
Material permitido en el examen |
Material permitido en el examen |
EL ÚNICO MATERIAL PERMITIDO EN EL EXAMEN ES UNA CALCULADORA NO PROGRAMABLE.
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Criterios de evaluación |
Criterios de evaluación |
Es preciso que el estudiante tenga en cuenta que las cuestiones se tienen que responder de forma razonada y los problemas se corregirán de forma general, de acuerdo con los siguientes criterios:
- El 40% de la puntuación del problema se concederá por el correcto planteamiento del mismo. Esto es, por la indicación clara y justificada de las hipótesis efectuadas y de las ecuaciones utilizadas, de tal modo que con la simple sustitución en las ecuaciones de los valores numéricos de dichas variables se obtengan los resultados pedidos.
- Si hecho un correcto planteamiento, al realizar las operaciones se comete algún error, se obtendrá un 80% de la nota.
Además, los alumnos realizarán dos (2) Trabajos de Simulación (TS) obligatorios a elegir entre 4 opciones. Los otros dos se dejan la libertad al estudiante de realizarlos para subir nota (se consideran PEC).
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% del examen sobre la nota final |
% del examen sobre la nota final |
45 |
Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
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Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
4,5 |
Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
1,8 |
Comentarios y observaciones |
Comentarios y observaciones |
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CARACTERÍSTICAS DE LA PRUEBA PRESENCIAL Y/O LOS TRABAJOS |
CARACTERÍSTICAS DE LA PRUEBA PRESENCIAL Y/O LOS TRABAJOS
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Requiere Presencialidad |
Requiere Presencialidad |
Si |
Descripción |
Descripción |
La prueba presencial es la única actividad que requiere presencialidad. Para dicha prueba, los alumnos deberán desplazarse al centro asociado que les corresponda.
Además, los alumnos realizarán dos (2) Trabajos de Simulación a elegir entre los siguientes. Dos de los trabajos son obligatorios y se consideran Trabajos (TS) para la evaluación final y los otros dos se dejan la libertad al estudiante de realizarlos para subir nota (se consideran PEC).
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMA 7: se pondrá a disposición de los alumnos durante la primera quincena de abril.
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMA 8: se pondrá a disposición de los alumnos durante la segunda quincena de abril.
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMAS 9 y 10: se pondrá a disposición de los alumnos durante la primera quincenade mayo.
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMA 6: se pondrá a disposición de los alumnos durante la segunda quincena de mayo.
IMPORTANTE: - Dos de los cuatro trabajos SON OBLIGATORIOS y cuentan un 45% de la nota final. Los otros dos cuentan para subir nota, a razón de 1 punto adicional sobre la nota final.
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Criterios de evaluación |
Criterios de evaluación |
Los trabajos de simulación se puntuarán en función de la capacidad del estudiante para simular los sistemas térmicos propuestos y teniendo en cuenta los pasos intermedios que vaya resolviendo con éxito.
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Ponderación de la prueba presencial y/o los trabajos en la nota final |
Ponderación de la prueba presencial y/o los trabajos en la nota final |
45% |
Fecha aproximada de entrega |
Fecha aproximada de entrega |
T1: med-abr; T2: fin-abr; T3: med-may; T4: fin-may |
Comentarios y observaciones |
Comentarios y observaciones |
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PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTINUA (PEC) |
PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTINUA (PEC)
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¿Hay PEC? |
¿Hay PEC? |
Si,PEC no presencial |
Descripción |
Descripción |
Las pruebas de evaluación continua de esta asignatura se realizarán por medio de trabajos de simulación. Dos de los trabajos son obligatorios (TS) y los otros dos se dejan la libertad al estudiante de realizarlos para subir nota.
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMA 7: se pondrá a disposición de los alumnos durante la primera quincena de abril.
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMA 8: se pondrá a disposición de los alumnos durante la segunda quincena de abril.
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMAS 9 y 10: se pondrá a disposición de los alumnos durante la primera quincenade mayo.
- TRABAJO DE SIMULACIÓN TEMA 6: se pondrá a disposición de los alumnos durante la segunda quincena de mayo.
IMPORTANTE: - Dos de los cuatro trabajos SON OBLIGATORIOS y cuentan un 45% de la nota final. Los otros dos cuentan para subir nota, a razón de 1 punto adicional sobre la nota final.
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Criterios de evaluación |
Criterios de evaluación |
Las pruebas de evaluación continua (PEC) se puntuarán en función de la capacidad del estudiante para simular los sistemas térmicos propuestos y teniendo en cuenta los pasos intermedios que vaya resolviendo con éxito.
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Ponderación de la PEC en la nota final |
Ponderación de la PEC en la nota final |
10% |
Fecha aproximada de entrega |
Fecha aproximada de entrega |
T1: med-abr; T2: fin-abr; T3: med-may; T4: fin-may |
Comentarios y observaciones |
Comentarios y observaciones |
Los trabajos se podrán presentar indistintamente en junio o en septiembre. Las calificaciones obtenidas en la convocatoria ordinaria se guardan para la extraordinaria.
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OTRAS ACTIVIDADES EVALUABLES
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¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
No |
Descripción |
Descripción |
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Criterios de evaluación |
Criterios de evaluación |
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Ponderación en la nota final |
Ponderación en la nota final |
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Fecha aproximada de entrega |
Fecha aproximada de entrega |
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Comentarios y observaciones |
Comentarios y observaciones |
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¿Cómo se obtiene la nota final?
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NOTAL FINAL: 0.45xNOTA PP + 0.45xNOTA TS + 0.10xNOTA PEC
PP: la calificación obtenida en la prueba presencial personal.
TS: nota de los 2 trabajos de simulación obligatorios
PES: nota de los 2 trabajos de simulación optativos
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El contenido de la asignatura se recoge en apuntes preparados por los profesores encargados de la misma, y se distribuirá a través del curso virtual.
La asignatura se desarrolla con la bibliografía básica.
El equipo docente puede, eventualmente, proporcionar bibliografía complementaria a través del curso virtual para la realización de los trabajos de simulación.
Curso virtual de la asignatura:
En la plataforma virtual se incluirá la siguiente información: orientaciones para el estudio (Guía Didáctica), foros de comunicación con el equipo docente, tablón de anuncios, grupos de trabajo, pruebas de evaluación (enunciado y soluciones), información sobre prácticas, exámenes de cursos pasados, dibujos y fotografías de elementos constructivos, links de interés, respuesta a preguntas frecuentes, etc.
Publicaciones periódicas y no periódicas:
(accesibles a través de los recursos electrónicos de la biblioteca de la UNED. Se dispondrán enlaces en el curso virtual)
Entre las publicaciones periódicas se destacan las de las editoriales siguientes:
- ASME
- Elsevier
- IEEE
- Institution of Mechanical Engineers
- Taylor & Francis
- Wiley
- Otros editores
Por otro lado, de entre las publicaciones no periódicas caben destacar las siguientes: anales de congresos, destacando los de ASME y del Institute of Mechanical Engineers.