Datos Identificativos 2017/18
Asignatura (*) ENERGÍAS RENOVABLES Código 730G04049
Titulación
Grao en enxeñaría en Tecnoloxías Industriais
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Gallego
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinador/a
Santome Couto, Emilio
Correo electrónico
emilio.santome@udc.es
Profesorado
Santome Couto, Emilio
Correo electrónico
emilio.santome@udc.es
Web
Descripción general Cuantificación dos diferentes recursos enerxéticos de natureza renovable, análise dos principios de conversión enerxética, estudo dos dispositivos e instalacións de transformación da enerxía renovable.


Competencias del título
Código Competencias del título
A1 Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
A7 Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
A25 Conocimiento aplicado sobre energías renovables.
B2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
B3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
B7 Ser capaz de realizar un análisis crítico, evaluación y síntesis de ideas nuevas y complejas.
C1 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C4 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C5 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
.-Cuantificar los recursos energéticos renovables (fase previa en el análisis de viabilidade para futuras implantaciónes de plantas transformadoras de energías renovables) A1
A25
B2
B3
B7
C4
.- Proyectar instalaciónes fotovoltaicas para volcar a producción de energía eléctrica en la rede, asi como para ser la fuente de energía eléctrica en sistemas aislados. A1
A25
C1
.- Proyectar instalaciónes para obtención de agua caliente sanitaria mediante colectores de placa plana. A1
A7
A25
C1
.- Proxectar a nivel de estudio previo una central minihidráulica. A1
A25
.- Saber y entender el coportamiento aerodinamico de las palas del aerogerador,conocer y familiarizarse con las partes constitutivas de un parque eólico. A1
A25
C5

Contenidos
Tema Subtema
Capítulo – I LA RADIACIÓN SOLAR 1.1 Introducción.
1.2 Naturaleza de la radiación solar.
1.3 Movimientos Sol-Tierra.
.- Posición del sol relativa a la superficies terrestres
1.4 Estimación de las componentes de la radiación solar.
.-Irradiación extraterrestre sobre una superficie horizontal
.-Estimación de la irradiación global a partir de otras variables
.-Estimación de las componentes B(0) y D(0) a partir de G(0)
.-Estimación de la irradiación horaria a partir de la diaria
1.5 Radiación sobre superficies orientadas de cualquier manera.
.-Irradiancia directa.
.-Irradiancia difusa.
.-Irradiancia del albedo.
.-Irradiación diaria sobre superficies inclinadas, método simplificado
1.6 Efectos del ángulo de incidente. Sucidade
1.7 Evolución de la temperatura ambiente el largo del día.
1.8 Año metereolóxico típico.
1.9 Sombras y mapas de trayectorias
Energía solar Fotovoltaica :

Capítulo – II LA CÉLULA SOLAR
2.1 Introducción.
2.2 La célula solar.
.-Estructura de las células solares.
.-Principios de funcionamiento.
2.3 Fotogeración de corriente.
.-Absorción de luz y generación de portadores.
.-Colección de corriente.
.-Rendimiento cuántico.
2.4 Corriente de oscuridad.
2.5 Característica I-V de iluminación
.-Corriente de curtocircuíto y tensión circuito abierto.
.-Punto de máxima potencia.
.-Factor de forma y rendimiento de conversión enerxética
2.6 Circuito equivalente de una célula solar.
.-Circuito equivalente del dispositivo intrínseco, resistencias serie paralelo
2.7 Modificación del comportamiento básico.
.-Influencia de la temperatura.
.-Influencia de la intensidad de iluminación.
Capítulo – III EL GENERADOR FOTOVOLTAICO 3.1 Introducción.
3.2 La característica I-V de un generador fotovoltaico.
3.3 El módulo fotovoltaico.
.-Condiciones estándares y TONC
.-Comportamiento en condiciones cualquiera de operación
3.4 Interconexión de módulos fotovoltaicos.
.-Pérdidas por dispersión.
.-Problema del punto caliente.
3.5 Miscelánea.
.-Estructura soporte, cableado, sombras entre filas
Capítulo – IV ACUMULADORES DE LA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA 4.1 Introducción.
4.2 La batería plomo-ácido.
.-Principios de funcionamiento.
.-Constitución.
.-Proceso de carga.
.-Proceso de descarga.
.-Proceso de ciclado.
.-Efecto de la temperatura.
.-Aleacións en las rejillas.
.-La batería fotovoltaica.
4.3 Acondicionamento de potencia
.-Díodos de bloqueo
.-Reguladores de carga
.-Convertidores DC-DC y DC-AC.
Capítulo – V DIMENSIONADO DE LA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA 5.1 Introducción.
5.2 El mapa de fiabilidad
5.3 Métodos intuitivos
.- Método de CENSOLAR.Método de las isofiables
5.4 Método analíticos.
5.5 Método propuesto.
5.6 Dimensionado para alta fiabilidade
Energía solar Térmica :

Capítulo - VI TRANSFERENCIA DE CALOR
6.1 Introducción.
6.2 Análisis de circuitos de calor y terminología.
6.3 Conducción
6.4 Convección.
6.5 Transferencia de calor radiactivo.
6.6 Propiedades de los materiales transparentes.
6.7 Transferencia de calor por transporte de masa.
6.8 Transferencia multimodo y análisis del circuito.
Capítulo - VII COLECTOR DE PLACA PLANA 7.1 Cálculo del balance de calor. Observaciones generales.
7.2 Calentadores solares de agua descubiertos. Análisis progresivo
7.3 Calentadores de agua mejorados.
7.4 Sistemas con almacenamento separado.
7.5 Estudio de los elementos constitutivos de un colector.
.-Cubiertas transparentes
.-Absorbedor
.-Aislamiento posterior
.-Carcasa
Capítulo - VIII DIMENSIONADO DE UNA INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA CON C.P.P. 8.2 Sistemas y circuitos de las instalaciones
8.3 Datos necesarios para el dimensionado de un equipo solar destinado el quecemento de agua.
8.4 Determinación del consumo de A.C.S..
8.5 Determinación de las necesidades de calor.
8.6 Superficie de captadores.
8.7 Zonas climáticas definidas en el CTE.
8.8 Posicionamento de captadores.
8.9 Dimensionados de instalaciones solares térmicas para piscinas
8.10 Cálculo de los elementos de la instalación.
.-Acumulador.
.-Intercambiador.
.-Tuberías.
.-Fluido caloportador.
.-Bombas de circulación.
.-Vasos de expansión. Purgadores y desaireadores.
.-Subconjunto regulación y control. Aislamiento. Potencia de apoyo
8.9 Aplicaciones en sistemas compactos.
8.10 Dimensionados de instalaciones solares térmicas para piscinas
8.11 Cálculo de los elementos de la instalación
Energía Eólica :

Capítulo – IX EL VIENTO, CUANTIFICACIÓN DE LOS RECURSOS EÓLICOS
9.1 Introducción.
9.2 Circulación general atmosférica.
.-Circulación a gran escala
.-Circulación a pequeña escala
9.3 Recursos eólicos disponibles.
9.4 Regímenes de vientos ,variaciones cíclicas.
9.5 Variación del viento con la alltura
.-Capa superficial
.-Capa de Ekman.
9.6 Turbulencia atmosférica
.- Intensidad de la turbulencia
9.7 Curvas de persistencia de velocidad del viento.
.-Curva de distribución de velocidades.
9.8 La energía del viento.
Capítulo – X ENERGÍA DEL VIENTO, TURBINAS ATMOSFÉRICAS, FUNDAMENTOS Y DISEÑO. 10.1 Introducción.
10.2 Momento lineal y teoría básica.
.-Extracción de la energía.
.-Empuje sobre las turbinas.
.-Par
.-Máquinas de arrastre.
10.3 Nociones sobre la teoría de los perfiles de las pas.
10.4 Teoría aerodinámica del elemento de pala, (método de Glauert).
10.6 Sistemas aerodinámicos de control de potencia..
.-Sistemas pasivos
.-Sistemas activos

Capítulo – XI AEROXGENERADORES: COMPOSICIÓN Y ANÁLISIS. 11.1 Introducción.
11.2 Composición del sistema eólico.
11.3 A turbina.
11.4 La torre.
11.5 Sistemas de transmisión.
11.6 El generador eléctrico.
Energía Minihidraúlica :

Capítulo – XII INTRODUCIÓN
12.1 Introducción.
12.2 Definición de pequeños aprovechamientos.
12.3 Opciónes técnicas.
12.4 Planificación y análisis de un aprovechamiento.
Capítulo – XIII FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA HIDRÁULICA 13.1 Introducción.
13.2 Circulación del agua en condutos cerrados.
13.3 Circulación del agua en condutos abiertos
Capítulo - XIV EL RECURSO HÍDRICO Y SU POTENCIAL. 14.1 Introduccion.
14.2 Registros de datos hidrológicos.
14.3 Medidas directas del caudal.
14.4 Régimen de caudal.
14.5 Presión de agua en el salto.
14.6 Potencia instalada energía generada.
Capítulo – XV ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS.OBRA CIVIL. 15.1 Estructuras de embalse y derivación.
15.2 Conducciones hidráulicas.
15.3 Canales de descarga.
Capítulo – XVI EQUIPOS ELECTRO-MECÁNICOS. 16.1 Introducción.
16.2 Turbinas hidráulicas.
16.3 Multiplicador de velocidad.
16.4 Generadores.
16.5 Control.
16.6 Equipos de sincronización y protección eléctrica.
Capítulo – XVII OTRAS RENOVABLES. En función del tiempo disponible se darán los temas que figurando en la memoria de la titulación no aparecen citados expresamente en los capítulos anteriores.
SALIDAS DE CAMPO SALIDAS DE CAMPO
Visita a un parque eólico: (Proyección en la escuela de planos del parque, esquemas unifilares, etc..)

- Visita a la subestación: seguimento de los embarrados de alta tensión,T.T,disyuntores, seccionadores, T.I., Transformador
- Visita a las celas de media tensión.
- Seguimiento del centro de control del parque. Análisis de los sistemas de monitorización
Visita a una central minihidráulica: (Proyección en la escuela de planos del parque, esquemas unifilares, etc..)

- Inspección de la casa de máquinas
- Inspección de la tubería forzada.
- Inspección del canal de derivación.
- Inspección del azud de regulación

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Actividades iniciales 1 0 1
Sesión magistral A25 B2 B3 26 26 52
Solución de problemas A1 A7 A25 B7 14 11 25
Trabajos tutelados A25 C1 C4 0 10 10
Presentación oral C5 1 0 1
Prueba objetiva A1 A25 4 21 25
Prueba objetiva A1 A25 4 21 25
Salida de campo A25 8 1 9
 
Atención personalizada 2 0 2
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Actividades iniciales En la clase de presentación se proyectará, con las explicaciones pertinentes, la Guía Docente de la materia; estableciendo al final de las explicaciones un turno de preguntas para aclarar dudas que puedan surgir a los alumnos en lo referente la Guía Docente.
Sesión magistral Los alumnos podrán disponer con antelación de la colección de capítulos que incluya la lección que el profesor explicará en la manera sesión maxistral. Para una mejor comprensión de las explicaciones se añadirán recursos audiovisuais, transparencias u otros medios que la escuela habilite.
Solución de problemas Conforme se avance en teoría se entregará la los alumnos problemas que deberán resolver y entregar en plazos fijados por el profesor. Algunos de estes problemas se harán en la clase. Aproximadamente serán 14 horas el tiempo destinado para la realización de problemas.
Trabajos tutelados Los alumnos que alcancen una puntuación superior a 4 en la convocatoria ordinaria el profesor podrá ofertar la realización de un trabajo que deberá presentar en soporte papel en un plazo determinado, trabajo que defenderá mediante una presentación oral, trabajo que normalmente consistirá en un mini proyecto de ejecución individual, pudiendo ser este de una instalación de aprovechamiento fotovoltaico, térmico o minihidráulico, temática y características del trabajo que fijará personalmente el profesor.
Presentación oral El alumno que habiendo conseguido una nota superior a 4 y opte por realizar el trabajo, deberá hacer la defensa del mismo con una presentación oral, en la que la escula le facilitará el soporte informático y audiovisual que requiriese la presentación. El tiempo máximo que dispóne en la presentación es de una media hora de duración. Al finalizar el alumno responderá a las preguntas sobre el traballo que el profesor estime hacerle.
Fecha de presentación: El alumno recibirá un correo en el que se indica la entrega del trabajo y la fecha de presentación, la calificación se intentará resolver una semana antes del examen 2ª oportunidade (Julio)
Prueba objetiva Queda a decisión del alumnado particionar el exame final, si optan por hacerlo se acordará consensuadamente la fecha y posteriormente se publicitará en moodle, en esta partición del exame FINAL entrarán los capítulos del tema I al tema VIII, en el exámen habrá preguntas de teoría e problemas con una duración máxima de 4 horas.
Prueba objetiva Los alumnos que eligieron la opcion de dividir el examen final, renuncian a hacer a un único examen final, en las fechas acordadas en junta de escuela para ese examén final, no obstante en esa fecha harán la segunda parte del exámen final, en él que entrarán los restantes temas de la asignatura que se llegaran a dar, la estructura del exámen será semejante a la realizada con anterioridad.

Los alumnos que no desean acojerse a la opción de dividir el examen final, harán un único examen con toda la materia impartida durante el curso.

Los contenidos vistos en las saídas de campo serán evaluados en esta prueba objetiva,
Salida de campo En caso de realizar salidas de campo, con anterioridad a la realización de la salida de campo, en el aula se explicará la información suministrada referente a la visita, para que en el recorrido de las instalaciones el alumno tenga los mínimos conocimientos que le permitan un óptimo aprovechamiento. El alumnado deberá tener leido la documentación de las instalaciones a visitar con anterioridad, información que podrá disponer al habilitársele una página en la web de la UDC desde donde podrá descargar la documentación pertinente.

Atención personalizada
Metodologías
Solución de problemas
Trabajos tutelados
Presentación oral
Descripción
Para resolución de problemas:

Durante todo período de clases, el profesor cuenta con unas horas de titoría en las que se resuelven cuestiones de los alumnos de forma personalizada.

Para los trabajos tutelados:

El profesor ofertará diferentes trabajos (miniproxectos). El alumno también podrá proponer un determinado miniproxecto al profesor, quedando bajo el criterio del profesor la aceptación de su propuesta.

Para la realización del miniproxecto, recibe del profesor las indicaciones y, en su caso, los medios necesarios.

El trabajo debe realizarlo el alumno de forma autónoma. En el obstante, el profesor está la disposición del alumno para resolver las dudas que podan surgir durante la realización del trabajo y orientar el alumno en la realización del incluso.

El profesor puede proponer trabajos de mayor envergadura que requieran la intervención de mas de un alumno, en cuyo caso el profesor distribuirá determinadas parcelas del trabajo a cada alumno que defenderá en exposición oral individual recibiendo la calificación por exposición oral de manera individual, si bien la nota conseguida en la realización del trabajo colectivo es compartida.

Una vez rematado el plazo de entrega del trabajo el profesor asignará unas determinadas horas para la defensa mediante una presentación oral posteriormente el alumno respondera a un turno de preguntas que el profesor estime hacerle sobre lo trabajo realizado.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Solución de problemas A1 A7 A25 B7 El alumno entregará en los plazos estipulados por el profesor cada uno de los problemas de la colección que se le requiera. La colección de problemas que se le facilitará colgará de la paxina web de la UDC, quedando a libertad del profesor la petición individual de defensa de las resolución de los problemas, asi como la entrega de los problemas resueltos por alumno ya corregidos. Pudiendo conseguir como máximo 5 puntos sobre los 100 de calificación final máxima de la materia. 5
Trabajos tutelados A25 C1 C4 El alumno que supera una calificación de 4 en la convocatoria ordinaria podra eludir el exame de 2ª oportunidad al realizar , defender y aprobar un miniproxecto que entregará en un plazo fijado por el profesor. Caracteristicas del traballo que fijará el profesor y que defenderá el alumno con una presentación oral 8
Sesión magistral A25 B2 B3 La presencia y participación en las clases aportará un máximo de 5 sobre 100 con el 100 % de la asistencia. La relación asistencia puntuación no será lineal, asistencia inferior el 50% no puntuará. Esta puntuación se añade si el alumno supera el 40% del valor de las pruebas objetivas. 5
Salida de campo A25 En caso de efectuarse la asistencia a las salidas de campo es obligatoria y aporta un 5% del computo de la evaluación.

Las salidas de campo se evaluarán en un cuestionario que se entregada con los exámenes de las convocatorias ordinaria de enero y 2ª oportunidad de julio, normalmente se anexará con la parte de preguntas de teoría, aportando un 5%
10
Prueba objetiva A1 A25 Examen final 2ª parte (datas do exame aprobadas en xunta de escola)

Dicha prueba estará dividida en dos partes: una con preguntas de teoría que incluyen los restantes capítulos del temario (temas do IX o XVII), y otra parte despues de un descanso en la que el alumno deberá disponer de calculadora, una regla y bolígrafo, en esta parte se le hará entrega de los enunciados de problemas. La distribución de los pesos de de las diferentes partes de la prueba objetiva se hará en función del grado de dificultad de las dos partes. El profesor notificará dicho criterio en el momento de comenzar la prueba objetiva.
35
Presentación oral C5 Es obrigatorio la defensa oral del trabajo tutelado. La presentación de los trabajos tutelados se hará individualmente. y dispondra de media hora.
La defensa se hara en audiencia pública para el resto de compañeros que estando en las mismas condiónes aceptaron la opción de realizar el miniproxecto.
2
Prueba objetiva A1 A25 Examen final 1ª parte (datas do exame consensuadas co alumnado)

Dicha prueba estará dividida en dos partes: una con preguntas de teoría que incluyen los capítulos del temario (temas del I al VIII), y otra parte despues de un descanso en la que el alumno deberá disponer de calculadora, una regla y bolígrafo, en esta parte se le hará entrega de los enunciados de problemas. La distribución de los pesos de de las diferentes partes de la prueba objetiva se hará en función del grado de dificultad de las dos partes. El profesor notificará dicho criterio en el momento de comenzar la prueba objetiva.
35
 
Observaciones evaluación

El alumno que decide dividir el examen presentándose a la prueba
objetiva (examen final 1ª parte), renuncia a la realización de un
único examen final.

Las pruebas objetivas son liberatorias al alcanzar una
calificación igual o superior al 50% de la calificación máxima del
examen. Las pruebas objetivas son compensatorias alcanzando una
calificación mayor o igual al 35 % de la cualificación máxima del
examen. Las partes liberadas tendrán validez para las convocatorias
de ese año académico.

Si el alumno optase por un único
examen, la estructura de la prueba objetiva sería la misma: parte de
teoría y parte problemas siendo su peso del 80%

En el caso de
organizarse salidas de campo sería obligatorio su asistencia. La
parte porcentual en la calificación de las salidas de campo es de un
10%. se surgiese algún impedimento para hacer total o parcialmente
las salidas de campo el porcentaje de la calificación se añadiría
equitativamente a las dos pruebas objetivas, o la única prueba en el
caso de elegir el alumno un único examen.

Queda a criterio del docente la posibilidad de puntuar hasta un
máximo de un 20% la realización de actividades extracurriculares,
propuestas en la área de enxeñaría eléctrica de temática
vinculante o afín a la materia, dichas actividades podrían
consistir en la, asistencia a conferencias, simposios o jornadas,
realización de prácticas de empresa,etc.


Fuentes de información
Básica CENSOLAR (1994). Instalaciones de energía solar. Sevilla. Progensa
Salvador Cucó Pardillos (2017). Manual de energía eólica desarrollo de proyectos e instalaciones . Universitat politécnica de Valéncia
Celso Penche (1998). Manual de pequeña hidráulica. Celso Penche U.P.M. (DG XVII)
Pilar Pereda Suquet (2006). Proyecto y Calculo de Instalaciones Solares Térmicas. ea! edicionesde arquitectura
Eduardo Lorenzo (2006). Radiación solar y dispositivos fotovoltaicos (vol-II). Progensa
John Twidell, Tony Weir (1996). Renewable Energy Resources . Cambridge. University Press
J. L. Rodríguez, J. C. Burgos, S Arnalte (2003). Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica . Madrid. Rueda

Complementária Colmenar Santos / Calero Pérez / Carta González / Castro Gil (2009). Centrales de energía renovables. Pearson educación
Mario A. Rosato (1991 ). Diseño de máquinas eólicas de pequeña potencia. PROGENSA
ASIT (2010). Guía ASIT de la energía solar Térmica. Asociación de la industría solar térmica
Eduardo Lorenzo (2004). Ingeniería fotovoltaica (vol-III). Progensa
Burton Sharpen Jenkins Bossanyi (2001). Wind energy Handbook . Wiley


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
CALOR Y FRIO INDUSTRIAL/REFRIG/730G04020
MÁQUINAS TERMICAS E HIDRAULICAS/730G04023
MÁQUINAS ELÉCTRICAS/730G04050
FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD/730G04012
TERMODINÁMICA/730G04014
MECÁNICA DE FLUIDOS/730G04018

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
CENTRALES ENERGÉTICAS/730G04052

Asignaturas que continúan el temario
PLANIFICACIÓN ENERGÉTICA/730G04055

Otros comentarios
<p> Deberá ter asimilado os coñecementos impartidos nas seguintes materias:Cálculo Infinitesimal /730G04001, FísicaI/730G04003, Física II/730G04009, Alxebra Lineal/730G04006, Ecuacións Diferenciais/730G04011 </p>


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías