TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR

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1 Página 1 de 15 TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre de la asignatura Adquisición de datos 2. Competencias Dirigir proyectos de ahorro y calidad de energía eléctrica, con base en un diagnostico energético del sistema, para contribuir al Desarrollo sustentable (Medio ambiente, Impacto ambiental, Cambio climático, Contaminación) a traves del uso racional y eficiente de la energía 3. Cuatrimestre Quinto 4. Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Horas Totales por 5 Semana Cuatrimestre 8. Objetivo de la Asignatura El alumno integrará redes de sistemas de adquisición de datos mediante el acondicionamiento de señales físicas, instrumentación virtual y protocolos de comunicación para la operación y control de los sistemas de energías renovables y el procesamiento, análisis y registro de datos. Unidades Temáticas Horas Prácticas Teóricas Totales I. Acondicionamiento de señal II. Sensores y transductores III. Adquisición de datos Totales

2 Página 2 de 15 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática I. Acondicionamiento de señal. 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 4 4. Horas Totales 15 El alumno elaborará circuitos electrónicos básicos para el 5. Objetivo acondicionamiento de señales generadas por sensores de sistemas de energías renovables Temas Saber Saber hacer Ser Circuitos de acondicionamien to de señal. Definir las funciones básicas del acondicionamiento de señal: amplificación, filtrado, linealización, conversión de señales,cambio en niveles de señal, interfase digital y transmisión de señal. Identificar los circuitos electrónicos básicos de acondicionamiento de señal de un sistema de energía renovable tal como solar fotovoltaica o solar térmica. Integrar circuitos electrónicos las funciones de acondicionamiento de señal de un sistema de energía renovable tal como solar fotovoltaica o solar térmica mediante los principios de operación, amplificación, filtrado, linealización, conversión de señales, cambio en niveles de señal, interfase digital y transmisión de señal. Circuitos auxiliares. Identificar los tipos y características de los circuitos auxiliares en el acondicionamiento de señal como blindaje, optoaisladores, osciladores y aterrizamiento, necesarios en los sistemas solar fotovoltaicos o solar térmicos. Elaborar circuitos auxiliares de blindaje, optoaisladores, osciladores, aterrizamiento y ruido de acuerdo a la señal a acondicionar

3 Página 3 de 15 Resultado de aprendizaje Realizará a partir de un caso práctico, un reporte técnico de acondicionamiento señal para un sistema de energía renovable que contenga: - Diagrama esquemático del circuito de adquisición - Principio de operación del circuito electrónico de acondicionamiento. Resultados de mediciones de la señales de entrada y salida del circuito. - Puntos de prueba - Resultados experimentales. -Conclusiones. El reporte debe estar escrito de forma clara, concisa y sencilla. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1. Identificar las funciones del acondicionamiento de señales. 2. Comprender los circuitos electrónicos de acondicionamiento. 3. Comprender el procedimiento para integrar los circuitos de acondicionamiento en un sistema de energía renovable. 4. Evaluar el funcionamiento de acondicionamiento de señal de un sistema de energía renovable. Instrumentos y tipos de reactivos Caso Práctico Guía de observación

4 Página 4 de 15 Métodos y técnicas de enseñanza Equipos colaborativo Tareas de investigación Prácticas demostrativas Proceso enseñanza aprendizaje Medios y materiales didácticos Medios audiovisuales Pintarrón y marcadores Internet Computadora Ejercicio práctico Material y equipo de laboratorio (componentes electrónicos, osciloscopio, multímetro y fuente de voltaje). Sensores Bibliografía Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

5 Página 5 de 15 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática II. Sensores y transductores 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 9 4. Horas Totales 30 El alumno seleccionará el sensor o transductor adecuado para 5. Objetivo medir las variables generadas por los sistemas de energías renovables Temas Saber Saber hacer Ser Características Identificar la señal generada y el acondicionamiento necesario para los diferentes tipos de sensores y transductores de temperatura, presión, nivel y flujo, en base a sus características, funcionamiento y uso. Determinar la señal generada y el acondicionamiento necesario para los diferentes tipos de sensores y transductores de luz, humedad, corriente y voltaje. Describir los tipos de transductores de temperatura y sus características: - Termopares, RTD, termistores, y circuitos integrados. - Tubo de Bourdon, fuelle y piezoeléctrico. - Sonda, nivel de cristal, flotador, ultrasónico y LVDT. - fluxómetro de turbina, tubo de venturi y rotámetro.

6 Página 6 de 15 Temas Saber Saber hacer Ser Sensores y transductores de temperatura, presión, nivel y flujo. Identificar la señal generada y el acondicionamiento necesario para los diferentes tipos de sensores y transductores de posición lineal, posición angular, desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza y par. Implementar un sistema de censado de una variable como temperatura, presión, nivel o flujo. Describir los tipos de transductores de posición lineal y sus características: Potenciómetro, encoder, LVDT, galga extensiométrica, acelerómetro y efecto hall.

7 Página 7 de 15 Temas Saber Saber hacer Ser Sensores y transductores de posición lineal, posición angular, desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza y par. Identificar la señal generada y el acondicionamiento necesario para los diferentes tipos de sensores y transductores de posición lineal, posición angular, desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza y par. Implementar un sistema de censado de una variable como posición lineal, posición angular, desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza y par. Describir los tipos de transductores de posición lineal y sus características: Potenciómetro, encoder, LVDT, galga extensiométrica, acelerómetro y efecto hall. Sensores y transductores de luz, humedad, corriente y voltaje. Identificar la señal generada y el acondicionamiento necesario para los diferentes tipos de sensores y transductores de luz, humedad, corriente y voltaje. Describir los tipos de transductores de de luz, humedad, corriente y voltaje: Fotorresistencia, fototransistor y circuitos integrados. Implementar un sistema de censado de una variable como luz, humedad, corriente y voltaje.

8 Página 8 de 15 Resultado de aprendizaje Realizará, a partir de un caso práctico, un reporte técnico de la implementación de un sistema de censado que contenga: - Justificación de la selección de adecuada del acondicionamiento de las señales. - Diagrama de los circuitos de acondicionamiento de señal. - Gráficas de salida de los sensores y de los circuitos de acondicionamiento. - Resultados teóricos y experimentales. - Conclusiones. El reporte debe estar escrito de forma clara, concisa y sencilla. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1. Identificar las características de los sensores y transductores. 2. Comprender las características y la señal generada de un sensor o transductor. 3. Integrar un sistema de censado. Instrumentos y tipos de reactivos Caso Práctico Lista de cotejo

9 Página 9 de 15 Métodos y técnicas de enseñanza Equipos colaborativos Tareas de investigación Prácticas demostrativas Proceso enseñanza aprendizaje Medios y materiales didácticos Medios audiovisuales Pintarrón y marcadores Internet Computadora Ejercicios prácticos Material y equipo de laboratorio (componentes electrónicos, osciloscopio, multímetro y fuente de voltaje). Sensores Bibliografía Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

10 Página 10 de 15 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática III. Adquisición de datos 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 9 4. Horas Totales 30 El alumno construirá un sistema de adquisición de datos para la 5. Objetivo medición, procesamiento y registro de las variables generadas por sistemas de energías renovables, Temas Saber Saber hacer Ser Introducción a los sistemas de medida y adquisición de datos. Identificar los tipos y características de un sistema de adquisición de datos. Distinguir los tipos de tarjetas comerciales de adquisición de datos útiles para la medición de variables de un sistema de energía renovable, tal como solar fotovoltaica o solar térmica.

11 Página 11 de 15 Temas Saber Saber hacer Ser Adquisición de datos analógicos y digitales. Definir las características de trabajo de la tarjeta de adquisición de datos analógicos o digitales y el tipo de conexión. Seleccionar la tarjeta de adquisición adecuada a la adquisición de datos de un sistema de energía renovable, como solar fotovoltaica o solar térmica. Elaborar instrumentos virtuales para adquirir, procesar, mostrar y almacenar los datos recabados de un sistema de energía renovable. Medición local y remota. Identificar los protocolos de comunicación de las redes LAN y WAN necesarios en la adquisición remota de datos como RS232, RS485, Ethernet, USB y TCP/IP. Configurar los protocolos de comunicación de la red local o remota de un sistema de energía renovable. Elaborar un instrumento virtual para adquirir datos remotos de un sistema de energía renovable.

12 Página 12 de 15 Resultado de aprendizaje Realizará, a partir de un caso práctico, un reporte técnico de adquisición remota de datos de un sistema de energía renovable, que contenga: Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1. Identificar las tarjetas de adquisición de datos y los sistemas discretos de adquisición. 2. Analizar los tipos de tarjeta DAQ Instrumentos y tipos de reactivos Caso Práctico Guía de observación - Justificación de la selección de la tarjeta de adquisición, los sensores y protocolo de comunicación. - Configuración de la tarjeta de adquisición. - Diagrama conexiones del sistema de adquisición y acondicionamiento. - Diagrama del instrumento virtual. - Mediciones de las señales de entrada y salida del sistema. - Gráficos y archivos generados por el instrumento virtual. - Resultados experimentales. -Conclusiones. El reporte debe estar escrito de forma clara, concisa y sencilla. 3. Comprender el procedimiento de configuración y adquisición de datos de la tarjeta DAQ y programación del instrumento virtual 4. Diferenciar entre adquisición local y remota. 5. Configurar el protocolo requerido para la medición local y remota.

13 Página 13 de 15 Métodos y técnicas de enseñanza Análisis de casos Equipos colaborativos Prácticas demostrativas Proceso enseñanza aprendizaje Medios y materiales didácticos Medios audiovisuales Pintarrón y marcadores Internet Computadora Tarjeta de adquisición software de instrumentación virtual Ejercicio práctico Material y equipo de laboratorio (componentes electrónicos, osciloscopio, multímetro y fuente de voltaje). Sensores Bibliografía Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

14 Página 14 de 15 ADQUISICIÓN DE DATOS CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Capacidad Diagnosticar las condiciones de operación de los sistemas electromecánicos a través de un levantamiento en campo de sus especificaciones y características y el cálculo del consumo energético; para determinar la carga instalada del sistema y estimar pérdidas de energía. Criterios de Desempeño Elabora un reporte técnico que contenga las siguientes especificaciones técnicas de los equipos electro-mecánicos: - Inventario de parámetros de operación: Voltaje, Potencia, Factor de potencia, eficiencia y condiciones de operación, entre otros. - Características de limpieza, tiempo de uso, localización, ambiente de trabajo. - Diagrama esquemático que muestre la configuración del sistema, fuentes de suministro, líneas de distribución y cargas instaladas. - Datos históricos, análisis estadístico, gráficas de tendencias y proyección de consumo energético. - Pérdidas de energía.

15 Página 15 de 15 FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Autor Pallás Areny, Ramón Antoni Mànuel Año Título del Documento (1994) Adquisición y distribución de señales (2001) Instrumentación virtual: adquisición, procesado y análisis de señales Ciudad País Editorial Barcelona España Marcombo, S.A. Barcelona España Ediciones Universidad Politecnica de Cataluña. S.L. Francisco j.velazco; Daniel Cicuéndez Lasen, Teresa M. Rueda Rodríguez (1997) Notas sobre adquisición de datos y control con computador Barcelona España Santander : T.G.D Miguel Pareja Aparicio (2010) Energía Solar Fotovoltaica 2a Edición: Calculo de Una Instalación Aislada. Bogotá Colombia Marcombo ISBN-13: John A. Duffie William A. Beckman (2006) Solar Engineering of Thermal Processes New Jersey USA John Wiley & Sons, Inc.

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