Universidad de Puerto Rico En Humacao Departamento de Física y Electrónica Programa de Bachillerato en Física Aplicada a la Electrónica

Transcripción

1 Universidad de Puerto Rico En Humacao Departamento de Física y Electrónica Programa de Bachillerato en Física Aplicada a la Electrónica A. Título: B. Codificación del Curso: FISI 3136 C. Número de horas Crédito: Para el profesor 3 créditos Para el estudiante 3 créditos D. Prerrequisitos, correquisitos y otros requerimientos: Prerrequisitos i. FISI 4057 E. Descripción: Se examina la Física de la según se aplica a calentamiento y enfriamiento solar, generación de electricidad, bioconservación, energía vientosolar, energía oceanotermal. Incluye aspectos económicos de la energía solar. F. Objetivos del curso 1. Enunciar los principios físicos y las aplicaciones tecnológicas que llevan a la implantación de diversos sistemas de conversión de energía solar. 2. Enunciar las limitaciones, conveniencias y eficiencias de los sistemas estudiados. 3. Enunciar las magnitudes en la producción de potencia y las interacciones con el ambiente de los diferentes sistemas discutidos. G. Bosquejo del contenido y distribución de tiempo: Tema Radiación Solar 3 el sol la constante solar distribuciones espectrales Radiación Solar en la Superficie de la Tierra 3 variación de la radiación extraterrestre atenuación del haz Tiempo

2 Página 2 of 5 radiación difusa al nivel del suelo dirección del haz y radiación difusa tiempo solar y ecuaciones de tiempo Radiación Solar: Medidas de Datos y Estimados 3 instrumentos, datos radiación solar promedio estimado de radiación por horas de datos diarios razón de radiación haz en superficies inclinadas a superficies horizontales razón de radiación total en superficies inclinadas a superficies horizontales efectos en superficie recipiente de su orientación y movimiento Tópicos en Transferencia de Calor 3 el espectro electromagnético Fotones el cuerpo negro, absorbente y emisor perfecto ley de Plank y Wien ley de Stephan-Boltzmann tablas de radiación intensidad de radiación y flujo transferencia de calor (IR) entre superficies grises coeficiente de transferencia de calor por radiación convección forzada entre placas planas paralelas otras relaciones de transferencia Características de Radiación de Materiales Opacos 3 absorbancia y emitancia leyes de Kirchoff s reflexión de superficies relaciones entre absorbancia, emitancia y reflectancia medidas de las propiedades de superficies radiativas superficies selectivas superficies negras superficies reflectivas especulares Transmisión de Radiación a Través de Medios Parcialmente 3 Transparentes reflexión en interfases absorpción de radiación en materiales parcialmente transparentes el producto transmitancia-absorbancia dependencia espectral de la transmitancia

3 Página 3 of 5 efectos de capas superficiales (películas delgadas) en transmitancia Colectores Planos Geométricos 4 descripción general ecuación de balance de energía características de colectores planos distribución de temperatura entre tubos y el factor de eficiencia del colector distribución de temperatura en la dirección de flujo factor de remoción de calor y factor de flujo temperatura media del colector efecto del producto transmitancía-absorbancia efecto de polvo y sombras efecto de capacidad termal geometría del colector comportamiento a corto plazo comportamiento a largo plazo consideraciones prácticas Colectores con Aumento 3 el disco solar y su imagen concentraciones, recibidores y sistemas de orientación características generales pérdidas ópticas comportamiento termal efecto de capacidad termal optimación para máxima conversión efectos geométricos materiales y construcción de reflectores Almacenamiento de Energía 3 cargas y productos almacenamiento de energía en sistemas solares utilización de agua almacenamiento utilizando intercambiador de cama empacada almacenamiento utilizando transiciones de fase capacidades de medios de almacenamiento métodos alternos Modelos de Procesos Utilizando 3 modelos de componentes modelos de sistemas Calentadores de Agua 4 sistemas

4 Página 4 of 5 colectores de tanques de almacenamiento cargas energía auxiliar distribución de flujo en colectores comportamiento de sistemas de circulación natural (sifón termal) Enfriamiento Solar 3 enfriamiento por absorción factores económicos de enfriamiento solar modelaje de acondicionadores por absorción comportamiento y cálculo de costo de sistema Lagunas Solares, Destilación y Otros Sistemas 3 H. Estrategias instruccionales Conferencias Discusión Asignación de tareas I. Recursos de aprendizaje: Conferencia: i. Presenta los objetivos del tema ii. Expone aspectos fundamentales de cada tema iii. Resuelve uno o varios ejemplos iv. Ofrece una explicación de la estrategia de resolución de problemas y la escribe en la pizarra. Discusión: i. Se asigna problemas similares a los de la clase ii. El profesor guía para que se apliquen las estrategias de resolución de problemas. iii. Un estudiante explica el problema resuelto en la pizarra con la supervisión del profesor. Asignación de tareas: i. Se asignan problemas del libro recomendado u otra referencia como tarea ii. Se recomienda o se asigna la simulación en la resolución del problema utilizando programados de simulación disponibles en los laboratorios. J. Estrategias de evaluación:

5 Página 5 of 5 FISI 3136 % Máximo de tres (3) exámenes 60 parciales Asignaciones especiales 10 Pruebas cortas 10 Examen Final 10 Total 100 K. Sistema de calificación L. Bibliografía PORCIENTO NOTA 100% 88% A 87% 76% B 75% 60% C 59% 50% D 49% 0% F Tabla 1: Sistema de Calificación 1. Tomas Markvart, Solar Electricity, 2nd Edition, John Wiley and Sons (2000). 2. Peter Würfel, Physics of Solar Cells: From Principles to New Concepts, John Wiley and Sons (2005). M. Derechos del estudiante con impedimentos La UPR-H cumple con las leyes ADA (Americans with Disabilities Act) y 51 (Servicios Educativos Integrales para Personas con Impedimentos) para garantizar igualdad en el acceso a la educación y servicios. Estudiantes con impedimentos: informe al profesor de cada curso sobre sus necesidades especiales y de acomodo razonable para el curso y visite la oficina de Servicios para la Población con Impedimentos (SERPI) a la brevedad posible. Se mantendrá la confidencialidad.