Centro Universitario de Tonalá

Transcripción

1 Presentación Este curso está diseñado para proporcionar a los estudiantes l, los conocimientos sobre los diferentes tipos energías renovables. Estos tipos energía son consiradas como energías alternativas. Es importante el sarrollo investigación y tecnología sobre esta línea para un aprovechamiento sustentable y consiente l cuidado l medio ambiente. Competencias genéricas la educación superior Comprensión e Investigación. Contenidos la asignatura 1. EL CAMBIO CLIMÁTICO Y LAS ENERGÍAS RENOVABLES 1.1 Energías renovables y los problemas creados por los combustibles fósiles 1.2 Energías renovables: finición e historia 1.3 Principales fuentes energía renovable (solar, eólica, hidráulica, biomasa, geotérmica, hidrógeno y fusión nuclear) 1.4 Ventajas e inconvenientes las energías renovables 1.5 La lluvia ácida 1.6 El efecto invernaro 1.7 El ciclo l carbono 1.8 cambio climático y el sarrollo sostenible 1.9 El cambio climático y el sarrollo sostenible 1.10 Qué pomos hacer para evitar el cambio climático? 1.11 El Protocolo Kyoto. 2. GENERALIDADES. 3. BIOMASA. 3.1 Orígenes y clasificación la biomasa 3.2 La fotosíntesis 3.3 La biomasa como fuente energética 3.4 La soja, El trigo, El girasol, La palma, La caña azúcar, El maíz, Remolacha azucarera y la colza como biocombustible 3.5 Transformación la biomasa en energía 3.6 Tipos y aplicaciones la biomasa (gas metano, bioetanol, biodiesel) 3.7 Proyecto PROBIOGÁS 3.8 Desarrollos recientes para aumentar el rendimiento las biomasas 3.9 Biodiesel: obtención y aplicaciones 3.10 Plantas y árboles transgénicos para la producción biomasa 3.11 Bioetanol: obtención y aplicaciones 3.12 Instalaciones biogás en combinación con plantas cogeneración 3.13 Biocombustibles en la aviación comercial 3.14 Ejemplos instalaciones aprovechamiento biomasa 3.15 Calras domésticas biomasa para calefacción y ACS (agua caliente sanitaria) 3.16 Instalación para producir electricidad a partir paja cereales 3.17 Instalaciones combinadas (energía solar y biomasa). 4 EÓLICA

2 4.1 Capas la atmósfera 4.2 El viento 4.3 Aprovechamiento la energía l viento 4.4 Especificaciones un aerogenerador 4.5 Parques eólicos 4.6 Ventajas e inconvenientes los parques eólicos 4.7 Centrales hidroeólicas 4.8 Aerogeneradores prestaciones menores (viviendas aisladas, granjas, pequeñas comunidas) 4.9 Aerogeneradores flotantes y parques eólicos (offshore) 4.10 El barco mercante propulsión mixta (motor-cometa) Beluga Skysail 4.11 La energía eólica en el mundo. 5. GEOTÉRMICA 5.1 Energía origen geotérmico 5.2 Las leyes la termodinámica 5.3 Principio funcionamiento la bomba calor 5.4 Rendimiento una bomba calor 5.5 Clasificación la energía geotérmica 5.6 Yacimientos geotérmicos 5.7 Gradiente térmico l interior la tierra 5.8 Usos directos la energía geotérmica 5.9 Climatización viviendas y edificios por bombas geotérmicas. 6 HIDRÁULICA 6.1 El agua: composición y propiedas 6.2 Energía hidráulica (norias, ruedas paletas) 6.3 Centrales hidroeléctricas 6.4 Características principales las centrales hidroeléctricas 6.5 Tipos centrales hidroeléctricas (principio funcionamiento) 6.6 Minicentrales hidroeléctricas 6.7 Centrales hidroeléctricas gran potencia 6.8 Centrales hidroeléctricas reversibles 6.9 Centrales hidroeléctricas en el mundo 6.10 Ventajas e inconvenientes las centrales hidroeléctricas. 7 OCEÁNICA. ENERGÍA DE ORIGEN MARINO (OLAS, MAREAS Y CORRIENTES) 7.1 Energía los mares y océanos. 7.2 Centrales undimotrices. 7.3 Boyas energía undimotriz. 7.4 Aprovechamiento la energía las mareas. 7.5 Centrales maremotrices. 7.6 Turbinas marinas. 7.7 Aprovechamiento l calor los océanos. 8. ENERGÍA SOLAR. 8.1 El Sol como fuente energía 8.2 Instalaciones para el aprovechamiento la energía solar. 8.3 Definición y componentes una instalación solar térmica. 8.4 Colectores solares térmicos. 8.5 Funcionamiento las instalaciones solares térmicas. 8.6 Clasificación los paneles solares térmicos. 8.7 Paneles solares térmicos planos.

3 8.8 Paneles solares térmicos tubos vacío 8.9 Depósitos-acumuladores solares 8.10 Otros componentes las instalaciones solares térmicas Instalaciones solares térmicas con paneles termodinámicos 8.12 Clasificación las instalaciones solares térmicas según temperatura Instalaciones solares termoeléctricas o concentración Concentración solar por captadores cilíndrico-parabólicos Disco Stirling para concentración solar Torres solares y espejos orientación variable (helióstatos) Instalación concentración solar Ejemplo planta termoeléctrica con tecnología cilíndrico-parabólica Proyecto la mayor planta solar termoeléctrica l mundo. Otros proyectos 8.20 Fabricación los tubos absorbedores calor La energía solar fotovoltaica El efecto fotoeléctrico (células fotovoltaicas) Silicio grado solar Células solares fotovoltaicas otros materiales Paneles solares fotovoltaicos Instalaciones solares fotovoltaicas: aisladas, conectadas a la red y centrales fotovoltaicas Componentes las instalaciones solares fotovoltaicas Cálculo una instalación solar fotovoltaica Sistemas solares fotovoltaicos concentración Nanopartículas silicio para la fabricación células fotovoltaicas alto rendimiento La energía solar fotovoltaica en el mundo. 9 HIDRÓGENO. EL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE 9.1 El hidrógeno: presencia en la tierra y en el universo. 9.2 El hidrógeno s el punto vista energético. 9.3 Métodos para la obtención hidrógeno. 9.4 Aplicaciones l hidrógeno. 9.5 Pilas combustible. 9.6 Factores que influyen en el funcionamiento las pilas combustible. 9.7 Tipos pilas combustible. 9.8 Pilas combustible reversibles. 9.9 Pilas combustible según su aplicación Proyecto Zeocell (energías limpias para producir hidrógeno) Las estaciones para repostar hidrógeno Funcionamiento las baterías litio Vehículos totalmente eléctricos 9.14 Proyecto Movele Res eléctricas inteligentes (smart grids) Vehículos híbridos Componentes clave los vehículos híbridos Características un último molo automóvil híbrido El coche eléctrico y otros vehículos ecológicos (NH3Car, trenes, 4x4) 9.20 Últimos sarrollos en vehículos totalmente eléctricos o híbridos Trenes híbridos Vehículos con dispositivo para reducir las emisiones CO Autobuses ecológicos Producción hidrógeno a partir agua.

4 10 LA FUSIÓN NUCLEAR COMO ENERGÍA RENOVABLE 10.1 Conceptos básicos sobre la fusión nuclear El hidrógeno en la fusión nuclear 10.3 Liberación energía en la fusión nuclear La fusión en caliente y el reactor experimental ITER Confinamiento la fusión nuclear. 11 ENERGÍA NUCLEAR (FISIÓN). 12 LA ELECTRICIDAD: GENERACIÓN Y APLICACIONES 13 COGENERACIÓN Y MICROCOGENERACIÓN 14 FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES, LOS COMBUSTIBLES FÓSILES 15 ENERGÍA: TIPOS Y UNIDADES DE MEDIDA 15.1 Unidas SI 15.2 Múltiplos y submúltiplos cimales las unidas SI Unidas fuera l SI Reglas escrituras nombres y símbolos las unidas SI Definición energía Unidas para medir la energía Formas energía Energía cinética Energía potencial Fuentes energéticas Eficiencia energética Certificado energético un edificio Panorama energético nacional e internacional

5 Contenidos conceptuales la asignatura (mapa conceptual la asignatura) Energías Renovables MODULO 1 El cambio climático y las energías renovables MODULO 2 Generalidas MODULO 3 Biomasa MODULO 4 Eólica MODULO 5 Geotérmica 1.1 Por qué solar? 1.2 Son atractivas las tecnologías solar? 1.3 Cómo cidirse por una instalación solar? 2.1 Principios generales 2.2 Estrategias 2.3 Técnicas para la reducción las cargas en verano 3.1 Aire acondicionado solar Visión general 3.2 Sistemas térmicos 3.3 Sistemas evaporativa con secante 3.4 Colectores solares 3.5 Intercambiado res, acumuladores y bombas circuladoras 3.6 Res hidráulicas 3.7 Precauciones con las torres y las unidas acondicionami ento aire 3.8 Costos inversión y explotación 4.1 Regulación instalaciones 4.2 Código técnico la edificación 4.3 Calculo instalaciones 4.4 Sistemas apoyo convencional 5.1 Selección la tecnología 5.2 Esquema para toma cisiones 5.3 Reglas básicas para el diseño y dimensionamie nto 5.4 Por qué realizar un estudio viabilidad? 5.5 Normas específicas en España (México)

6 Departamento: Posgrado Acamia PROGRAMA DE ESTUDIOS Nombre la unidad aprendizaje (nombre la materia) Energías Renovables Clave la materia: Prerrequisitos Co-requisitos Tipo Tipo asignatura curso: Básica curso taller Particular Selectiva Hrs. /semestre Horas Horas teoría: Horas Total Valor semana práctica: horas: créditos: Vigencia l plan Vigencia l programa 2012 Área formación: Básica Particular Selectiva Objetivo la asignatura Que el alumno adquiera conocimientos sobre las necesidas, aplicación y utilización las energías renovables. Aportación la asignatura al perfil egreso El estudiante que curse la materia adquirirá conocimientos sobre las energías renovables. Conocerá las diferentes manifestaciones energías renovables y la forma utilización esta. Competencias previas l alumno Que el estudiante tenga competencias cognitivas en la formulación preguntas e investigación. Perfil seable l docente para impartir la asignatura Es importante que el profesor que imparta esta materia tenga formación en Energías Renovables a nivel maestría o doctorado. Competencias genéricas Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización medios, códigos y herramientas apropiados. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir métodos establecidos. Participa y colabora manera efectiva en equipos diversos Operación l programa Competencias disciplinares y/o profesionales Obtiene, registra y sistematiza la información para responr a preguntas carácter científico y tecnológico consultando fuentes información relevantes y realizando experimentos pertinentes. Utiliza herramientas y equipos especializados para resolver problemas y mostrar principios o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales. Encuadre l curso Todo curso iniciará realizando un encuadre, don se hará presentación l mismo y se aplicará una evaluación diagnóstica. Actividas aprendizaje Las secuencias didácticas representan la planificación las actividas a través las cual se realiza el proceso enseñanza aprendizaje (E-A). Cada docente elaborará las secuencias didácticas su asignatura,

7 por temas cada unidad. Centro Universitario Tonalá Toda actividad realizada en el proceso E-A, berá abonar a una o más las competencias genéricas y a una o más las competencias disciplinares o profesionales la asignatura o otras, incluyendo componentes conceptuales, procedimentales y actitudinales. De su correcta selección y planteamiento va a penr el aprendizaje los alumnos, por lo que berán estar centradas en el alumno, fomentar el trabajo en equipo y el aprendizaje autónomo, ser vinculadas a las actividas los sectores y a la vida cotidiana, ser construidas aplicando prácticas, proyectos y resolución problemas, con ejercicios suficientes y diferentes tipos, y aprovechando las tecnologías la información y las comunicaciones (TIC). Para cada tema, berán existir actividas inicio, sarrollo y cierre, cuya naturaleza es explicitada en la guía que be consultar. Para cada actividad, berá resumir cuál será el rol l docente y los alumnos, recordando que el docente se convierte en un guiador l proceso y l ambiente aprendizaje y el alumno en el constructor su propio aprendizaje Material y ambiente l aprendizaje El material didáctico es sarrollado por el docente, y be ser concreto, observable y manejable, que propicie la comunicación entre el profesor y el alumno y haga más objetiva la información, facilitando así el aprendizaje. El ambiente aprendizaje be ser acuado a las actividas a sarrollar, al número estudiantes, con equipo suficiente y en buen estado y don los estudiantes tengan disposición aprenr. Evaluación l aprendizaje La evaluación es suma importancia en el proceso educativo, ya que a través ella se acredita el aprendizaje los alumnos y se pue mejorar el proceso aprendizaje, por lo que se recomienda que ésta sea en equipo, y la misma be ser integral, transparente, objetiva, sistemática, justa, periódica; realizando evaluación diagnóstica, formativa y sumativa. Evaluación sumativa y criterios para su aplicación Se lleva a cabo al finalizar un proceso (al concluir una unidad, un curso, etc.), y a través ella, se acreditará el aprendizaje los alumnos y se reorientará el proceso aprendizaje. Esta evaluación permite dar los resultados alcanzados por los alumnos en cuanto al nivel que lograron en el proceso construcción l conocimiento y el sarrollo competencias. Los criterios e instrumentos para realizar la evaluación son: Criterio Rango ponración Indicadores Instrumentos Saber 50% Dominio la teoría Examen escrito (opción múltiple y/o respuesta abierta) u oral (guión preguntas) Saber hacer 30% Saber ser 20% Suma 100% Realización prácticas, trabajos o proyectos Guía observación, lista cotejo o rúbrica Las acamias berán finir la ponración los criterios, en reunión al inicio l semestre. Se recomienda utilizar las ponraciones que se proponen en el cuadro anterior inmediato, bido a que notan la misma importancia a todos los aspectos una competencia. Para que el alumno acredite la asignatura, be mostrar por lo menos haber dominado el 70% los contenidos aprendizaje la asignatura.

8 Cierre l curso l alumno Las actividas cierre l curso para el alumno berán ser tales que le ayun a recuperar y consolidar todo lo aprendido a lo largo l curso. Podrán consistir en proyectos, prácticas, reportes para cierre l curso, ensayos, entre otros. Para la formación integral l alumno, se procurará realizar actividas integradoras e interdisciplinarias, que incluyan el uso las competencias sarrolladas en otras asignaturas, tal suerte que en su proceso formación, el alumno vaya articulando los aprendizajes las diferentes disciplinas. Cierre l curso por el docente (acciones recuperación información, juicios valor y toma cisiones) La evaluación l curso es necesaria para la medición, retroalimentación y mejoramiento l proceso E-A. El cierre l curso contemplará la evaluación docente los alumnos, misma don el profesor promoverá que todos sus alumnos lo evalúen, con base al procedimiento vigente. Ésta contemplará cuestionamientos acerca las actividas aprendizaje, técnicas utilizadas, unidas estudiadas, materiales didácticos, equipo y ambiente. En reunión acamia se analizarán los índices serción, aprobación y aprovechamiento l curso elaborando en conjunto estrategias para el abatimiento los índices negativos. Fuentes información para este curso No. Autor(es) Título Editorial Año edición No. páginas Participantes en la elaboración l programa Código Nombre completo Acamia Fecha elaboración l programa Julieta Carrasco García Jose Jesús Cabrera Chavarria Aida Lucia Fajardo Jiménez 16 mayo 2012 Aprobó y revisó la acamia : Maestría en Ingeniería l Agua y la Energía Registró: Coordinación doctorado Autorizó: Colegio Departamental Posgrado Junta Académica l Posgrado Edith Xio Mara García García