1. DATOS DE LA ASIGNATURA. Nombre de la asignatura AHORRO Y USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA INGENIERÍA ELÉCTRICA GOC-1305

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1 1. DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura Carrera Clave de la asignatura Especialidad (Créditos) SATCA AHORRO Y USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA INGENIERÍA ELÉCTRICA GOC-1305 GENERACIÓN Y OPERACIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. La asignatura de Ahorro y uso eficiente de energía eléctrica, promueve diferentes propuestas para el desarrollo de proyectos de residencia o para la industria; mediante el análisis de técnicas y tecnologías para el ahorro y uso eficiente de la energía. Además genera las competencias para: formular, gestionar y evaluar proyectos en sistemas eléctricos. Proponiendo soluciones con tecnologías de vanguardia, propiciando el desarrollo sustentable. También genera las competencias para analizar, seleccionar e implementar sistemas y dispositivos ahorradores de energía, utilizando estrategias para el uso eficiente de la misma. Finalmente se desarrollará la capacidad para aplicar herramientas computacionales de acuerdo a las tecnologías de vanguardia, para el diseño, simulación, monitoreo y operación de sistemas, acordes a la aplicación en las necesidades industriales y de servicios. Lo anterior contribuye a la formación del perfil del Ingeniero Eléctrico, fomentando la elaboración de proyectos é investigación de Ahorro y Uso Eficiente de Energía Eléctrica para el desarrollo tecnológico. Promueve el ejercicio de actitudes de liderazgo y de trabajo en grupo para la toma de decisiones a partir de un sentido ético profesional en el uso sustentable del consumo de la energía eléctrica. Intención didáctica. Se organiza el temario en cuatro unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura en los primeros subtemas de cada unidad, posteriormente introduce al estudiante en la parte práctica desde la unidad uno, tratando de que este desarrolle un proyecto integral de la asignatura en colaboración con otras del área eléctrica. Al inicio del curso se abordan las temas básicos de la importancia e impacto del Ahorro y uso eficiente de energía eléctrica, incluyendo el estado del arte,

2 auditorias energéticas y la legislación vigente nacional e internacional, así como los organismos y entidades que regulan el consumo de la energía, siempre buscando una visión integral de este campo de estudio. En la segunda unidad se aborda el aspecto de la sustentabilidad de la energía eléctrica, las técnicas y tecnologías del Ahorro y uso eficiente de energía eléctrica. En la tercera unidad se considera la realización del análisis sobre la eficiencia energética y la calidad de la energía. Finalmente la unidad cuatro se enfoca al desarrollo de proyectos de residencias profesionales aplicadas a la industria, así como la administración y manejo de los mismos. El enfoque sugerido para la asignatura requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables, datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo. Así como propiciar procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja. Por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor sólo guíe a sus estudiantes para que ellos hagan la elección de las variables a controlar de los proyectos. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extraclase y una vez en el aula, comenzar el análisis y discusión de los resultados observados. En las actividades de aprendizaje sugeridas se busca que el estudiante tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión de temas vistos con anterioridad que formulen la integración de varios conceptos y sistemas en un solo ente o proyecto que consolide la formación como ingeniero. Durante el desarrollo de las actividades programadas en la asignatura, es muy importante que el estudiante aprenda a valorarlas y entienda que con ellas está construyendo conocimientos y habilidades, hábitos de trabajo, tenacidad, adaptabilidad, autonomía y que en consecuencia actúe de manera ética y profesional.

3 3. COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Analizar, evaluar, seleccionar y administrar las fuentes convencionales y alternativas de energía y aplicarlas en forma optima, racional y eficiente, en equipos y sistemas eléctricos, para contribuir en acciones sustentables. Competencias genéricas: Competencias instrumentales: Capacidad de planificar y organizar Capacidad de análisis y síntesis Pensamiento crítico Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Expresión oral y escrita Solución de problemas Toma de decisiones Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica Capacidad para comunicarse con profesionales de otras áreas Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Habilidad de investigación Habilidad para trabajar en forma autónoma Capacidad de aprender Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Capacidad para diseñar y gestionar proyectos Búsqueda del logro.

4 4. HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión: INSTITUTO TECNOLÓIGICO DE TLALNEPANTLA Del 9 al 13 de Enero del Participantes Dra. Ma. Verónica Estrella Suárez MC. Ma. D. Isabel Jiménez Moreno Ing. José Alfredo Torres Lozano MC. J. Octavio Matías Rodríguez MC. Samuel Lara Escamilla Elaboración de Programas de la Especialidad por Competencias INSTITUTO TECNOLÓIGICO DE TLALNEPANTLA Del 5 al 9 de Agosto del Academia de Ingeniería Eléctrica Electrónica Revisión de la asignatura de especialidad de Ingeniería Eléctrica 5. OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Analizar, evaluar, seleccionar y administrar las fuentes convencionales y alternativas de energía y aplicarlas en forma optima, racional y eficiente, en equipos y sistemas eléctricos, para contribuir en acciones sustentables. 6. COMPETENCIAS PREVIAS Analiza y selecciona los equipos eléctricos a través de los manuales de operación y de especificaciones. Modela los procesos que utilizan diferentes equipos eléctricos. Selecciona y utiliza los diferentes dispositivos para la generación de energía eléctrica convencional y no convencional. Maneja y calcula unidades de energía en el ámbito eléctrico. Interpreta y ubica los componentes dentro de planos y diagramas de instalaciones eléctricas. Conoce y diagnostica los problemas en equipos

5 eléctricos. Investiga, analiza y relaciona nuevas tecnologías utilizando diversas fuentes de información, como Internet, artículos científicos y revistas de corte científico. Utiliza software para el análisis e interpretación de datos.

6 7. TEMARIO Nota: U2, modificar la palabra Sistemas por sistemas. U3, punto poner en el mismo renglón (PWM) usando tecnología vigente. U4, Desarrollo del proyecto. 4.1 Caso práctico. 4.2 Reporte técnico.

7 8. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los alumnos. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria del alumno. Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral, se recomienda trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones. Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental como la identificación manejo y control de variables, así como de datos y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo. Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que aplicará en el desarrollo de la asignatura.

8 9. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempaño de cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: Reporte de las prácticas desarrolladas, en base al formato establecido. Reporte escrito de investigación sobre fuentes de energía renovables. Desarrollo de un proyecto de ahorro y uso eficiente de energía eléctrica en una Institución o empresa. Construcción de un prototipo que utilice al menos una fuente de energía alternativa. Selección y evaluación de un sistema que utilice una fuente renovable de energía. Examen escrito para comprobar el manejo de conceptos teóricos y declarativos. 10. UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Importancia e impacto del ahorro y uso eficiente de la energía eléctrica. Competencias específicas a desarrollar Actividades de Aprendizaje Analizar los aspectos fundamentales del ahorro y uso eficiente de la energía eléctrica, y aplicar estos conocimientos Realizar una investigación del estado del arte del ahorro y uso eficiente de la Energía Eléctrica. en una propuesta de proyectos de baja Identificar y resaltar los aspectos potencia y mediana potencia, por fundamentales de la importancia y su ejemplo en un nivel residencia o impacto en el medio ambiente del industria, considerando la leyes y normas vigentes. ahorro y uso eficiente de la Energía Eléctrica. Analizar la legislación vigente del ahorro y uso eficiente de la Energía Eléctrica. Realizar un propuesta de anteproyecto del ahorro y uso eficiente de la Energía Eléctrica en residencia e industria..

9 Unidad 2: Sistemas sustentables de energía eléctrica Competencias específicas a desarrollar Actividades de Aprendizaje Evaluar prototipos sustentables Realizar propuestas que incluyan donde se utilicen fuentes alternativas de energía a partir del análisis del potencial de las mismas y de las metodologías fuentes alternativas de generación de energía dentro del proyecto y de ser posible evaluar la aportación de estas fuentes al proyecto. establecidas para tal efecto para Presentar los cálculos en una ser aplicadas en un proyecto. memoria técnica donde se presente la evaluación de un sistema que utilice y una fuente renovable de energía. Presentar de manera formal el informe final del proyecto mediante la exposición. Unidad 3: Técnicas y tecnologías para el ahorro y uso eficiente de la energía eléctrica Competencias específicas a desarrollar Actividades de Aprendizaje Analizar y aplicar las técnicas de Analizar las técnicas propuestas e Modulación de anchura de pulso, de identificar los aspectos fundamentales. variación de frecuencia y convertidores Desarrollar prácticas en el laboratorio de energía usando las nuevas que usen microcontroladores, diferentes tecnologías. topologías de convertidores y variadores de frecuencia. Identificar y resaltar los aspectos fundamentales de aplicación adecuada de las tecnologías. Unidad 4 Proyecto de aplicación de programas de ahorro y uso eficiente de la energía eléctrica Competencias específicas a desarrollar Actividades de Aprendizaje Desarrollar e implementar un proyecto Seleccionar una aplicación real en en residencia o industria residencia o industria. Desarrollar la factibilidad económica de la aplicación considerando las leyes y normas del ahorro y uso eficiente de la Energía Eléctrica. Identificar y resaltar los aspectos fundamentales de aplicación. Realizar y presentar el reporte

10 técnico del proyecto. 11. FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Severns, W.H. Degler H.E. y Miles J.C. Energía mediante Vapor, Aire o Gas. Editorial REVERTE, S.A Energía para el Mundo del Mañana: World Energy Council Internacional Energy Outlook Report DOE/EIA De Alba Fernando. Introducción a los Energéticos. México: Editorial El Colegio Nacional Energía: Perspectivas Mundiales , Informe WAES. México: Editorial: Fondo de cultura Económica, Renewable Energies in 2000: A great success story, Wolfgang Palz, Energy 2000 Sovereing Publications Ltd. 7. Rincón Mejía Eduardo. Fuentes limpias de Energía y su Aprovechamiento. Editorial Iberoamericana Ambriz Juan José / Paredes Rubio Hernando Romero. Metodología y Aplicación de diagnósticos energéticos. MEXICO: UAM Iztapalapa. 9. Ambriz Juan José /Prado Hernando Romero. Administración y Ahorro Energético. MEXICO: UAM Iztapalapa Ávila Espinosa Jesús y Rubén. Diagnósticos Energéticos, Serie AE. 11. Claudio Mataix. Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Editorial Harla. 12. Polo Encinas Manuel. Turbo máquinas Hidráulicas. Editorial LIMUSA. 13. Viejo Zubicaray Manuel. Centrales Hidroeléctricas. Editorial LIMUSA. 14. Clark II, William H., Análisis y gestión energética de edificios: métodos, proyectos y sistema de ahorro energético, McGraw-Hill ISBN: Año Año Año 2010.

11 12. PRÁCTICAS PROPUESTAS Prácticas guiadas a diferentes espacios e instituciones que manejen las energías alternativas. Prueba de calidad de la energía. Prácticas de ahorro y control por medio de la modulación del ancho de pulso (PWM) Práctica de ahorro y control por medio con variadores de frecuencia (PSFK)

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