TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR EN COMPETENCIAS PROFESIONALES ASIGNATURA DE ADQUISICIÓN DE DATOS

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1 TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR EN COMPETENCIAS PROFESIONALES ASIGNATURA DE ADQUISICIÓN DE DATOS 1. Competencias Desarrollar sistemas fototérmicos y fotovoltaicos con base en los requerimientos de la industria y la sociedad para contribuir a satisfacer con la demanda de energía y disminuir el impacto ambiental. 2. Cuatrimestre Quinto 3. Horas Teóricas Horas Prácticas Horas Totales Horas Totales por Semana 3 Cuatrimestre 7. Objetivo de aprendizaje El alumno integrará redes de sistemas de adquisición de datos mediante el 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 de Aprendizaje Horas Teóricas Prácticas Totales I. Acondicionamiento de señal II. Sensores y transductores III. Adquisición de datos Totales

2 UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. Unidad de aprendizaje I. Acondicionamiento de señal 2. Horas Teóricas 4 3. Horas Prácticas 8 4. Horas Totales Objetivo de la Unidad de Aprendizaje El alumno elaborará circuitos electrónicos básicos para el de señales generadas por sensores de sistemas de energías renovables. Temas Saber Saber hacer Ser Circuitos de de señal Definir las funciones básicas del de señal: amplificación, filtrado, linealización, conversión de señales, cambio en niveles de señal, interface digital y transmisión de señal. Identificar los circuitos electrónicos básicos de de señal de un sistema de energía renovable tal como solar fotovoltaica o solar térmica. Integrar circuitos electrónicos las funciones de 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, interface digital y transmisión de señal. Trabajo en equipo Circuitos auxiliares Identificar los tipos y características de los circuitos auxiliares en el de señal como blindaje, optoaisladores, osciladores y aterrizamiento, necesarios en los sistemas solares fotovoltaicos o solares térmicos. Elaborar circuitos auxiliares de blindaje, optoaisladores, osciladores, aterrizamiento y ruido de acuerdo a la señal a acondicionar. Trabajo en equipo

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

4 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Equipos colaborativo Tareas de investigación Prácticas demostrativas 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 UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. Unidad de aprendizaje II. Sensores y transductores 2. Horas Teóricas 5 3. Horas Prácticas Horas Totales Objetivo de la Unidad de Aprendizaje El alumno seleccionará el sensor o transductor adecuado para medir las variables generadas por los sistemas de energías renovables. Temas Saber Saber hacer Ser Características Identificar la señal generada y el necesario para los diferentes tipos de sensores y transductores de temperatura, presión, nivel y flujo, en base a sus características, funcionamiento y uso. 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 Determinar la señal generada y el necesario para los diferentes tipos de sensores y transductores de luz, humedad, corriente y voltaje. Trabajo en equipo

6 Temas Saber Saber hacer Ser Sensores y transductores de temperatura, presión, nivel y flujo Identificar la señal generada y el 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. Trabajo en equipo Describir los tipos de transductores de posición lineal y sus características: Potenciómetro, encoder, LVDT, galga extensiométrica, acelerómetro y efecto hall. Sensores y transductores de posición lineal, posición angular, desplazamient o, velocidad, aceleración, fuerza y par Identificar la señal generada y el 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. Trabajo en equipo Describir los tipos de transductores de posición lineal y sus características: Potenciómetro, encoder, LVDT, galga extensiométrica, acelerómetro y efecto hall.

7 Temas Saber Saber hacer Ser Sensores y transductores de luz, humedad, corriente y voltaje Identificar la señal generada y el 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. Trabajo en equipo.

8 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Realiza, 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 de las señales Diagrama de los circuitos de de señal Gráficas de salida de los sensores y de los circuitos de Resultados teóricos y experimentales Conclusiones El reporte debe estar escrito de forma clara, concisa y sencilla 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 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Equipos colaborativos Tareas de investigación Prácticas demostrativas 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 UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. Unidad de aprendizaje III. Adquisición de datos 2. Horas Teóricas 6 3. Horas Prácticas Horas Totales Objetivo de la Unidad de Aprendizaje El alumno construirá un sistema de adquisición de datos para la 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. Trabajo en equipo 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. Trabajo en equipo

11 Temas Saber Saber hacer Ser 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. Trabajo en equipo

12 PROCESO DE EVALUACIÓN Resultado de aprendizaje Realiza, a partir de un caso práctico, un reporte técnico de adquisición remota de datos de un sistema de energía renovable, que contenga: 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 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 Secuencia de aprendizaje 1. Identificar las tarjetas de adquisición de datos y los sistemas discretos de adquisición 2. Analizar los tipos de tarjeta DAQ 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 Instrumentos y tipos de reactivos Caso Práctico Guía de

13 PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Métodos y técnicas de enseñanza Análisis de casos Equipos colaborativos Prácticas demostrativas 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 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 FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Autor Año Título del Documento Ciudad País Editorial 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. Lajara, Jose (2012) Labview. Entorno Grafico De Programación 2ed. C/Cd DF México Alfaomega Rio Fernandez, Joaquin Del (2013) Labview: Programación Para Sistemas De Instrumentación DF México Alfaomega

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