Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Técnicas Energéticas Código 631311204
Titulación
Licenciado en Máquinas Navais
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
1º y 2º Ciclo Anual
Segundo Troncal 9.5
Idioma
Castellano
Gallego
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador/a
Correo electrónico
Profesorado
Correo electrónico
Web
Descripción general
Plan de contingencia 1. Modificacións nos contidos

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

*Metodoloxías docentes que se modifican

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

4. Modificacións na avaliación

*Observacións de avaliación:

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía

Competencias del título
Código Competencias del título
A8 Hacer funcionar la máquina, controlar, vigilar y evaluar su rendimiento y capacidad, a nivel de gestión.
A9 Mantener la seguridad de los equipos, sistemas y servicio de la maquinaria, a nivel de gestión.
A13 Planificar y programar las operaciones, a nivel de gestión.
A17 Realizar operaciones de optimización energética de las instalaciones de abordo utilizando convenientemente los equipos de medida, a nivel de gestión.
A19 Regular, controlar, diagnosticar y supervisar sistemas y procesos, a nivel de gestión.
A21 Planificar y programar un proyecto en el ámbito de la investigación operativa, así como controlar su ejecución.
A22 Modelizar situaciones y resolver problemas con técnicas o herramientas físico-matemáticas.
A23 Evaluación cualitativa y cuantitativa de datos y resultados, así como representación e interpretación matemática de resultados obtenidos experimentalmente.
A24 Redacción e interpretación de documentación técnica.
A25 Capacidad para interpretar, seleccionar y valorar conceptos adquiridos en otras disciplinas del ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
A27 Operar, reparar, mantener, reformar y optimizar a nivel de gestión las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marítima, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas asociados; ciclos combinados; propulsión eléctrica y propulsión con turbina de gas.
A29 Operar, reparar, sustituir, optimizar, seleccionar, diseñar, y gestionar las instalaciones auxiliares del buque, tales como instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, separadores de sentinas, grupos electrógenos, etc.
A30 Operar, reparar, mantener, optimizar, diseñar, seleccionar y gestionar las instalaciones auxiliares de los buques que transportan cargas especiales, tales como quimiqueros, LPG, LNG, petroleros, cementeros, etc.
A31 Estimar la potencia propulsora de un buque, definir y especificar los parámetros de funcionamiento de la planta propulsora, teniendo en cuenta el perfil operativo y los costes de mantenimiento y operación durante el ciclo de vida.
A32 Estimar y conocer el balance energético general, que incluye el balance termo-eléctrico del buque, el sistema de mantenimiento de la carga, así como la gestión eficiente de la energía respetando el medio ambiente.
A33 Conocer y calcular los costes globales derivados de la explotación del buque, definir y especificar las condiciones óptimas de explotación en condiciones de seguridad.
A34 Diagnosis y supervisión de todos los equipos que componen la planta propulsora de un buque utilizando los equipos adecuados.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B8 Capacidad para interpretar, seleccionar y valorar conceptos adquiridos en otras disciplinas del ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
B10 Capacidad de adaptación a nuevas situaciones.
B13 Capacidad de análisis y síntesis.
B14 Capacidad para conseguir y aplicar conocimientos.
B15 Organizar, planificar y resolver problemas.
C3 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.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Realizar balances enerxéticos de instalacións térmicas. Tomar decisións desde o punto de vista da optimización enerxética. A8
A17
A21
A22
A23
A25
A27
A29
A30
A32
B2
B3
B8
B13
B14
B15
C3
C7
C8
Coñecer e analizar os procesos termodinámicos que teñen lugar nas máquinas térmicas. A8
A17
A19
A22
A23
A25
A29
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A32
B2
B3
B8
B13
B14
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C6
calcular os compoñentes que interveñen nas instalacións térmicas. A9
A13
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A22
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B2
B3
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B5
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C8
Planificación e organización enerxética de instalacións térmicas. A9
A13
A17
A21
A22
A23
A24
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A29
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A33
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B2
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B10
B13
B14
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C3
C6
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Contenidos
Tema Subtema
1.“ANÁLISIS ENERGÉTICO DE INSTALACIONES TÉRMICAS”:
1.1. Introducción. 1.2. Balance de materia. 1.3. Flujo unidimensional. 1.4. Estado estacionario. 1.5. Desarrollo del balance de energía. Trabajo producido. 1.6. Balance de energía para un volumen de referencia. 1.7. Balances de materia y energía en estado estacionario. 1.8. Aplicación del análisis energético a toberas, difusores, turbinas, compresores, bombas, intercambiadores de calor y dispositivos de estrangulación. 1.9. Análisis de las condiciones transitorias.
2.“ANÁLISIS EXÉRGÉTICO DE INSTALACIONES TÉRMICAS”: 2.1. introducción. 2.2 Fundamentos del concepto de exergía. 2.3. Cálculo de la exergía. 2.4. Características de la exergía. 2.5. Balance de exergía para sistemas cerrados. 2.6. Exergía de flujo y su transferencia. 2.7. Balance de exergía en los volúmenes de referencia. 2.8. Eficiencia termodinámica e integración de procesos. 2.9. Eficiencia energética de los equipos: turbinas, compresores, bombas e intercambiadores de calor de superficie y de mezcla. 2.10. Métodos de recuperación de energía.
3.“PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE MATERIA”: 3.1. introducción. 3.2. Fundamentos de la transferencia de materia. 3.3. Transferencia molecular de masa. 3.4. Principios de la difusión. 3.5. Difusión molecular en estado estacionario. 3.6. Difusión molecular en estado transitorio. 3.7. Difusión en una masa en movimiento. 3.8. Difusión estacionaria en un no difundente. 3.9. Difusión en las mezclas de varios componentes. 3.10. Difusión con variación de la sección transversal. 3.11. Difusión turbulenta. 3.12. Difusión molecular en líquidos. 3.13. Difusión molecular en sólidos. 3.14. Difusividad de gases. 3.15. Transferencia de masa por convección. 3.16. Transferencia de masa en la interfase. 3.17. Capa límite en la transferencia de materia. 3.18. Resistencia de control. 3.19. Coeficientes de difusión. 3.20. Absorción con reacción química.
4.“ESTUDIO DE LOS PROCESOS DE COMBUSTIÓN”: 4.1. introducción. 4.2. El proceso de combustión. 4.3. Reacciones de combustión. 4.4. Combustión de hidrocarburos. 4.5. Llamas: clasificación, características y propiedades. 4.6. Composición de los gases producidos en la combustión. 4.7. Punto de rocío de los gases. 4.8. Poder calorífico del combustible. 4.9. Pérdidas por calor sensible y latente. 4.10. Factores que afectan al proceso de combustión. 4.11. Temperatura adiabática de la llama. 4.12. Rendimiento de la combustión. 4.13. Optimización del proceso de combustión. 4.14. Diagnosis de la combustión. 4.15. Aspectos energéticos de la combustión. 4.16. Factor de utilización del calor. 4.17. Intercambiabilidad de combustible. 4.18. Conservación de la energía en sistemas reactivos. 4.19. Evaluación de la entropía en sistemas reactivos. 4.20. Exergía química.
5.“PROCESOS CON TRANSFERENCIA DE CALOR”: 5.1. Introducción. 5.2. Aislantes. 5.3. Refractarios. 5.4. Balance de energía en una superficie. 5.5. Aplicación de las leyes de conservación. 5.6. Análisis de problemas de transferencia de calor. Metodología. 5.7. Balances en la conducción. 5.8. Balances en la convección. 5.9. Balances en la radiación. Procesos y propiedades. 5.10. Ebullición y condensación. 5.11. Intercambiadores de calor. 5.12. Transferencia simultánea de calor y masa.
6.“INSTALACIONES TÉRMICAS Y SUS APLICACIONES ENERGÉTICAS”: 6.1. Introducción. 6.2. Instalaciones y consumidores de energía. 6.3. Condiciones de consumo energético. 6.4. Clasificación de las instalaciones. 6.5. Condiciones técnicas y económicas de las instalaciones. 6.6. Sistemas energéticos utilizados en los buques. 6.7. Sistemas de propulsión mediante motores de combustión interna. 6.8. Sistemas de propulsión mediante turbinas de gas. 6.9. Sistemas de propulsión con turbinas de vapor. 6.10. Instalaciones mediante ciclos combinados. 6.11. Aplicaciones y mejoras de los ciclos combinados. 6.12. Otros sistemas energéticos. 6.13. Introducción a los sistemas de energías renovables.
7.“BALANCES ENERGÉTICOS EN LAS INSTALACIONES DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA”: 7.1. Introducción. 7.2. Potencias y rendimientos. 7.3.Consumo específico. 7.4. Procedimientos para variar la potencia. Sobrecargas. 7.5. Balance térmico de un motor de combustión interna.
8.“BALANCES ENERGÉTICOS EN LAS INSTALACIONES DE TURBINAS DE GAS”: 8.1. Introducción. 8.2. Tipos de instalaciones de turbinas de gas. 8.3. Ciclos simples de las turbinas de gas. 8.4. Ciclos compuestos de las instalaciones de turbinas de gas. 8.5. Funcionamiento de las turbinas de gas en el punto de diseño. 8.6. Funcionamiento de las turbinas de gas fuera del punto de diseño. 8.7. Criterios de diseño de las instalaciones de turbinas de gas. 8.8. Parámetros de rendimiento. Factores que afectan al rendimiento de las turbinas de gas.
9.“BALANCES ENERGÉTICOS EN LAS INSTALACIONES DE TURBINAS DE VAPOR”: 9.1. Introducción. 9.2. Balance térmico en una instalación de condensación. 9.3. Rendimientos de la instalación de vapor. 9.4. Consumo de vapor, calor y combustible. 9.5. Influencia de los parámetros del vapor en el rendimiento de las instalaciones. 9.6. Ciclos binarios. 9.7. Rendimiento de las instalaciones en condiciones de régimen variable. 9.8. Parámetros de evaluación económica. 9.9. La auditoría energética en la generación de vapor. 9.10. Técnicas de ahorro energético para la generación de vapor.
10.“BALANCES ENERGÉTICOS EN LAS INSTALACIONES DE CICLOS COMBINADOS”: 10.1. Introducción. 10.2. Fundamentos termodinámicos de los ciclos combinados gas-vapor. 10.3. Los ciclos combinados gas-vapor. 10.4. Ciclos combinados gas-vapor con diferentes niveles de presión y temperatura de vapor. 10.6. Ciclos combinados gas-vapor con recalentamiento. 10.7. Resumen de parámetros para distintas soluciones del ciclo. 10.8. Análisis exergético del ciclo de gas. 10.9. Análisis exergético del ciclo de vapor.
11.“BALANCES ENERGÉTICOS EN INSTALACIONES DE REFRIGERACIÓN”: 11.1. Introducción. 11.2. Refrigeradores y bombas de calor. 11.3. Ciclo inverso de Carnot. 11.4. Refrigeración por compresión de vapor. 11.5. Bomba de calor. 11.6. Refrigeración por absorción. 11.7. Sistemas de refrigeración con gas. 11.8. Análisis energético de una planta frigorífica. 11.9. Análisis exergético de una planta de refrigeración.
12.“BALANCES ENERGÉTICOS EN LAS INSTALACIONES DE COGENERACIÓN”: 2.1. Introducción. 12.2. Concepto de cogeneración. 12.3. Breve historia de la cogeneración. 12.4. Instalaciones de cogeneración. 12.5. Tipos de proyectos de cogeneración. 12.6. Ventajas e inconvenientes de la cogeneración. 12.7. Marco legislativo aplicable a la cogeneración y su evolución. 12.8. Sistemas de producción de energía: generación de calor en instalaciones térmicas independientes, generación de electricidad en instalaciones eléctricas independientes. 12.9. Pérdidas en las instalaciones termoeléctricas. 12.10. Ahorro teórico de energía primaria en la cogeneración. 12.11. Sistemas de cogeneración y economía energética. 12.12. Relación entre las energías térmica y eléctrica. 12.13. Características de los sistemas de cogeneración: motores alternativos, mixtos, motores de gas, turbinas de gas, turbinas de vapor. 12.14. Interés económico y viabilidad de los sistemas de cogeneración. 12.15. Factores que afectan a la producción de energía. 12.16. Ciclo simple con turbinas de gas. 12.17. Ciclo simple con motor alternativo de gas natural. 12.18. Ciclo simple con motor alternativo de fuel-oil o gas-oil. 12.19. Ciclo combinado. 12.20. Ciclo de secado. 12.21. Ciclo con turbina de vapor. 12.22. Ciclo de refrigeración por absorción. 12.23. Determinación del ahorro de energía en una planta de cogeneración. 12.24. Otras tecnologías. 12.25. Balances térmicos en las instalaciones de vapor de cogeneración. 12.26. Instalaciones con turbinas de contrapresión: consumos de vapor y calor. 12.27. Instalaciones con sangrías regulables: consumos de vapor y calor. 12.28. Rendimientos de las instalaciones. 12.29. Consumo de combustible primario. 12.30. Comparación de los rendimientos.
13.“ACONDICIONAMIENTO DEL AGUA UTILIZADA EN LAS INSTALACIONES TÉRMICAS”: 13.1. Introducción. 13.2. Parámetros que afectan al comportamiento del agua. 13.3. Pretratamiento del agua. 13.4. Eliminación de la dureza. 13.5. Desmineralización del agua. 13.6. Sistemas de desalinización.
14.“ACONDICIONAMIENTO QUÍMICO DEL CICLO AGUA-VAPOR”: 14.1. Introducción. 14.2. Fuentes de contaminación y transporte de impurezas. 14.3. Problemas provocados por impurezas del condensado. 14.4. Calidad del vapor, agua de alimentación y condensado. 14.5. Tipos de acondicionamiento del ciclo agua-vapor. 14.6. Desgasificación mecánica. 14.7. Control analítico del ciclo.
15.“CONDENSADORES”: 15.1. Introducción. 15.2. Estudio teórico-práctico de condensadores. 15.3. Sistemas de dilatación y disposición de condensadores. 15.4. Transferencia de calor en la condensación. 15.5. Cálculo de la superficie de condensación. 15.6. Capacidad de los sistemas de vacío. 15.7. Enfriamiento de la mezcla de vapor y gases.15.8.Sistemas de enfriamiento húmedo.
16.“PSICROMETRÍA”: 16.1. Introducción. 16.2. Aplicación de los principios de conservación de la masa y la energía a los sistemas psicrométricos. 16.3. Temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo. 16.4. Diagramas psicrométricos. 16. 5. Procesos psicrométricos.
17.“ENERGÍAS ALTERNATIVAS”: 17.1. Introducción. 17.2. Pilas de combustible. 17.3. Biomasa. 17.4. Eólica. 17.5. Hidráulica. 17.6. Geotérmica. 17.7. Oceánica. 17.8. Solar. 17.9. Nuclear.
18.“AUDITORÍAS ENERGÉTICAS”: 18.1. Introducción. 18.2. Complementos a la auditoría energética. 18.3. Medios materiales para la auditoría energética. 18.4. Formularios. 18.5. La recopilación de datos. 18.6. Cálculos. 18.7. Soluciones especiales.
19.“PLANIFICACIÓN ENERGÉTICA DE INSTALACIONES TÉRMICAS”: 19.1. Introducción. 19.2. Utilización de la energía. 19.3. Evaluación de las pérdidas de materia y energía. 19.4. Balance de vapor y agua en las instalaciones. 19.5. Distribución de fluidos en los consumidores térmicos.
20.“ORGANIZACIÓN ENERGÉTICA DEL BUQUE”: 20.1. Introducción. 20.2. Mejora del rendimiento en los sistemas de a bordo. 20.3. Aumento del rendimiento con inversión económica. 20.4. Mantenimiento de las condiciones óptimas de funcionamiento de los equipos energéticos. 20.5. Inspección y revisión de equipos.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral 40 60 100
Estudio de casos 5 10 15
Trabajos tutelados 2 50 52
Prueba objetiva 6 6 12
 
Atención personalizada 58.5 0 58.5
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Realizarase a explicación detallada dos contidos da materia e que se distribue en temas. o alumno contará con material bibliográfico de apoio do tema a tratar en cada sesión maxistral. fomentarase a participación do alumno na clase, a través de comentarios que traten de relacionar os contidos teóricos coa experiencia real.
Estudio de casos Proposta de casos prácticos, resolución e crítica.
Trabajos tutelados Proporase a realización de traballos sobre a resolución de casos de procesos reales, facendo o conseguinte seguimento.
Prueba objetiva Realizaranse probas parciais escritas, que constarán de cuestións teóricas e prácticas, que computarán o 50%. Os exámenes ordinarios e extraordinarios rexiranse polo mesmo formato.

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Trabajos tutelados
Prueba objetiva
Descripción
SESIÓN MAGISTRAL: Atención personalizada en en aula a las dudas planteadas.

TRABAJOS TUTELADOS: Atención en despacho o aula para la resolución de trabajos de análisis.
Resolución da las dificultades en la realización del trabajo.

PRUEBA OBJETIVA: Supervisión de la realización.

ATENCIÓN PERSONALIZADA: Se realizará en horarios de tutorias establecido a comienzo de curso y expuesto en el tablon de anuncios del despacho.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Sesión magistral Asistencia participativa 10
Estudio de casos Resolución correcta das propostas. 30
Trabajos tutelados Organización, profundidade no tratamento e metodoloxía. 30
Prueba objetiva Resolución de propostas teóricas e prácticas 30
 
Observaciones evaluación

Los criterios de evaluación contemplados en los cuadros A-II/1, A-II/2, A-III/1
y A-III/2 del Código STCW y sus enmiendas relacionados con esta materia se
tendrán en cuenta a la hora de diseñar y realizar su evaluación.


Fuentes de información
Básica Santiago Sabulal García (2006). Centrales térmicas de ciclo combinado. España. Ed. Díaz de Santos
Haywood (2000). Ciclos termodinámicos de potencia y refrigeración. Méjico. Limusa
José Mª. Sala Lizarraga (1999). Cogeneración. Bilbao. Servicio Editorial UNIVERSIDAD DEL PAIS VASCO
F. J. Barclay (1995). Combinned Power and Process-an Exergy Approach.
José Mª. De Juana (2003). Energías Renovables para el desarrollo. Méjico. Thomson-Paraninfo. S.A.
M. J. M., and H. N. S. (1995). Fundamentals of Enginnering Thermodynamics. Wiley
M.J. Morán; H.N. Shapiro (2003). Fundamentos de Termodinámica Técnica. Barcelona. Edit. Reverté
J. R. Welty (1999). Fundamentos de Tranferencia de Momento, Calor y Masa . Méjico. Limusa
Frank P. Incropera (1999). Fundamentos de transferencia de calor. Méjico. Prentice Hall
Marta Muñoz Domínguez; Antonio José Rovira de Antonio (2006). Ingeniería Térmica. Madrid. UNED
Juan A. López Sastre (2004). La pila de combustible. Valladolid. Secretariado de Publicaciones e Intercambio. Universidad de Valladolid
Robert E. Treybal (1988). Operaciones de transferencia de masa. Méjico. Macgraw-Hill
Çengel-Bolel (2003 ). Termodinámica. Méjico. McGraw-Hill
Orosa García, José A. (2008). Termodinámica aplicada con EES. España. Tórculo Edicións
J.L. Gómez Ribelles (2002). Termodinámica Técnica. Valencia. Edit. de la UPV
P. Hambling (1991). Turbines, Generators and Associated Plant. Pergamon Press
Claudio Mataix (2000). Turbomáquinas Térmicas. Madrid. Editirial DOSSAT, S.A

Complementária S. Kabac (1995). Boilers, Evaporators and Condensers. J. Wiley & Sons
Ernest J. Henley (2002). Cálculo de Balances de Materia y Energía. Barcelona. Edit. Reverté. S.A.
Manuel Marquez (2005). Combustión y Quemadores. España. Marcombo
Antonio Creus Solé (2004). Energías Renovables. Barcelona. Edic. Ceysa
Mario Ortega Rodrígez (1999). Energías Renovables. Madrid. Thomson-Paraninfo
H. A. Sorensen (1983). Energy Conversion Systems. Wiley
Román Monasterio Larrinaga (1993). La Bomba de Calor. Fundamentos, Técnicas y Aplicaciones. Madrid. McGraw-Hill
K. W. Li (1985). Power Plant System Desing. Wiley
Kreit/Bohn (2002). Principios de Transferencia de Calor. Madrid. Thomson
M. Meckler (1994). Retrofitting Buildings for Energy Conservation. The Fairmont Press
Merle C. Potter y Craig W. Somerton (2004). Termodinámica para Ingenieros. Madrid. McGraw-Hill
A. Bejan (1998). Thermodinamics Optimization of Complex Energy Systems. NATO Sciences


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Instalaciones Maritimas Auxiliares/631311101
Mecánica de Fluidos/631311109
Motores de Combustión Interna/631311202
Turbomáquinas Térmicas/631311203
Calefacción, Agua Caliente y Sanitaria/631311615

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario
Instalaciones Maritimas Auxiliares/631311101
Mecánica de Fluidos/631311109
Motores de Combustión Interna/631311202
Turbomáquinas Térmicas/631311203

Otros comentarios
E imprescindible ademáis tener superadas as materias de: Termodinámica, Termotecnia e Xeneradores de vapor.


(*) 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