Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Energías Renovables. Curso optativo Facultad de Biología. M.C. Julio Vargas Medina

Transcripción

1 Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo Energías Renovables Curso optativo Facultad de Biología M.C. Julio Vargas Medina OBJETIVO: Que el alumno comprenda los conceptos fundamentales de algunos tópicos principales de las energías renovables como la energía solar fototérmica y fotovoltaica, la energía eólica y de las mareas; que adquiera conocimiento sobre los criterios prácticos para el diseño de aplicaciones de tecnologías basada en energía renovables así como información prospectiva relevante del área en cuestión.

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3 JULIO VARGAS MEDINA Formación Resumen Curricular Licenciado en Ciencias Físico Matemáticas por la Universidad Michoacana. Maestro en Ciencias del Desarrollo Rural Regional, por la Universidad Autónoma de Chapingo. Especialista en energías renovables e innovación tecnológica. Ha desarrollado 5 modelos de deshidratadores solares que funcionan exitosamente en toda la República Mexicana. Ha publicado más de 30 artículos científicos y de divulgación en el ámbito de las energías renovables y la óptica cuántica. Ha participado en eventos científicos y empresariales en USA, Turquía, España, Cuba y China. Posición actual Actualmente es Profesor Investigador Asociado A de la Universidad Michoacana Fundador de BioRenaces, Energías Renovables. Empresas de base tecnológica dedicadas al desarrollo y transferencia de tecnologías limpias en México. Actualmente, participa en la creación del Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica, iniciativa estratégica para la transición energética en México. Reconocimientos y experiencia Premio Estatal al Mérito Juvenil 2002, otorgado por el Gobierno del Estado de Michoacán Premio Estatal de Innovación Tecnológica 2008, otorgado por el Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Michoacán. Primer lugar en el Concurso Regional de Proyectos Innovadores Región Centro Occidente-ANUIES 2011, otorgado por la Red de Vinculación de la Región Centro Occidente de la ANUIES Ha realizado proyectos para el Banco Mundial, la Unión Europea, el CONACYT, el IMJU, SEMARNAT, la SEP, el BID, SAGARPA, SEDESOL, SEDATU, SE, STPS, etc. 3

4 Curso Energías Renovables Asignatura optativa Profesor: Julio Vargas Medina Horas por semana: 4 Criterios de evaluación % Asistencia 10 Tareas 30 Examen 30 Prácticas 20 Exposiciones 10 SEMANA TEMA HORAS ACTIVIDADES Definición de energías renovables 2.- Tipos de energías renovables 3.- Situación de las energías renovables en 3 1.-Explicación teórica 2.-Exposiciones México: Capacidad instalada, marco regulatorio, potencial y retos 2 y3 1.- Fundamentos de Radiación solar 1.1 Constante solar 1.2 Radiación normal extraterrestre 1.3 Distribución espectral de la energía solar 1.4 Variación del flujo con la distancia 1-5 Tipos de radiación y sus relaciones geométricas 1.6 Calculo de la irradiancia 1.7 Horario solar 4 y5 1.- Estimación de la radiación solar 1.1 Calculo de la radiación directa sobre una superficie horizontal 1.2 Estimación de la radiación en un día despejado. 1.3 Medición de la radiación 2.- Siimulación 2.- Ejercicios de cálculos 3.- Práctica de medición de la intensidad de radiacion 4

5 SEMANA TEMA HORAS ACTIVIDADES solar 6 y 7,. 1.- Calentadores solares de agua 1.1 Funcionamiento del colector solar plano y balance de energía. 1.2 Calentadores de convección natural 1.3 Calentadores de convección forzada 1.4 Elementos para el diseño y construcción de un calentador solar de agua 8 y 9 1,. Deshidratadores y estufa solares 1.1 Balance de energía en calentadores solares de aire. 1.2 Tipos de deshidratadores y estufas solares 1.3 Caracterización de los deshidratadores y estufas solares 1.4 Cinética de secado 1.5. Elementos para el diseño y construcción de estufas y deshidratadores solares Destilación y purificación solar de agua 1.1 Tipos de purificación solar de agua 1.2 Tipos de destiladores solares de agua y su funcionamiento. 1-3 Balance de energía en un destilador solar de agua 11 y 12-1,.Energia solar fotovoltaica 1.1 Fundamentos de la tecnología fotovoltaica 1.2 Tipos de fotoceldas 1.3 Eficiencia de la tecnología 1.4 Arreglos fotovoltaicos 1.5 Condiciones de viabilidad según sus aplicaciones Refrigeración solar 1.1 Principios básicos Fluidos refrigerantes Refrigeración por absorción Refrigeración solar por absorción continua e intermitente 14 y Energía eólica Fundamentos teóricos: origen del viento, fuerzas determinantes, comportamiento durante el día y la noche, capa límite Metodología para la evaluación del potencial eólico 1.3 Clasificación de turbinas eólicas 1.4 Criterios de selección de equipos de generación eólica Energía maremotriz 1.1 Fundamentos teóricos Plantas de generación maremotriz 1.3 Mecanismos para aprovechamiento de la energía de las olas 2.- Medición experimental de la eficiencia de un calentador solar de agua Explicaciónn teórica 2.- Caracterización experimental de un deshidratador y una estufa solar Explicación teórica 2.- Algunos ejercicios de cálculos termodinámicos 2.- Pruebas con fotoceldas Explicación teórica 2.- Exposiciones 2.- Exposiciones 3.- Ejercicios de cálculo de potencial eólico en Michoacán Explicación teórica 2.- Exposiciones 17 y Análisis económico y de reducción de gases de efecto invernadero de algunas tecnologías limpias 1.1 Análisis económico y de reducción de gases de efecto invernadero 2.- Ejercicios de cálculo impacto económico y ambiental 5

6 SEMANA TEMA HORAS ACTIVIDADES de calentadores solares de agua, deshidratadores solares, estufas solares, purificación solar de agua, refrigeración solar, sistemas fotovoltaicos. Bibliografía Cortez-García Rosa María; Vargas-Medina Julio (2007). Análisis experimental de la cinética, eficiencia y viabilidad del secado solar de mango (Mangifera indica L.) en el Estado de Michoacán; Primer Congreso Nacional del Energías Alternativas. CICATA-IPN, Querétaro; Mex. 2-4 Julio De Juana Sardón, José M. et al. Energías renovables para el desarrollo. Paraninfo, Madrid. España Ares Galileo Hernández Torres, Julio Vargas Medina, Bombeo de agua para uso y consumo humano basado en energías renovables en Michoacán. Primer Congreso Nacional del Energías Alternativas. CICATA-IPN, Querétaro; Mex. 2-4 Julio ISBN: Ares Galileo Hernández Torres, Julio Vargas Medina. Estimación de la irradiación solar en Michoacán mediante mediciones indirectas, Memoria electrónica de la Convención Internacional de Energía y Medio Ambiente 2005, Teatro Heredia, Santiago de Cuba, 8-11 de noviembre de López-Martínez, L. et al (1999); Control de calidad de frutos deshidratados con energía solar; Memorias de la XXIII Semana de la Energía Solar, Anes, Morelia, Michoacán Pg V. M. Marín Rangel, H. E. Martínez Flores, J. Vargas Medina, B. Yahuaca Juárez. Evaluación de propiedades sensoriales y de control de calidad sanitaria en el plátano (M. Paradisiaca) deshidratado por un proceso de secado solar. Cuarto Congreso Estatal de Ciencia y Tecnología. COECYT. Morelia, Michoacán. Octubre 30 y 31, ISBN Rebeca Macazaga Álvarez, Héctor Eduardo Martínez Flores, Julio Vargas Medina; Evaluación comparativa de características organolépticas del hongo Pleurotus ostreatus deshidratado con diferentes métodos y condiciones de secado Primer Congreso Nacional del Energías Alternativas. CICATA-IPN, Querétaro; Mex. 2-4 Julio ISBN: Tiwari G. N., Solar Energy. Fundamentals, modelling and applications. Alpha Science. U. K Vargas-Medina J. Diseño, construcción y promoción de deshidratadores solares en Michoacán. Memoria electrónica de la Convención Internacional de Energía y Medio Ambiente 2005, Teatro Heredia, Santiago de Cuba, 8-11 de noviembre de ISBN:

7 Vargas-Medina, Julio. et al (2007). Energía limpia, tecnología útil. Costa Rica: Memoria electrónica de la X Reunión de la Red de Popularización de la Ciencia y la Tecnología en América Latina y el Caribe (RED POP - UNESCO) y IV Taller Ciencia, Comunicación y Sociedad San José, Costa Rica, 9 al 11 de mayo, Vargas-Medina J. et al (2007). Modelos termodinámicos para tres variantes de deshidratación solar. Primer Congreso Nacional del Energías Alternativas. CICATA-IPN, Querétaro; Mex. 2-4 Julio ISBN: Presentación oral. Vargas-Medina J. Deshidratadores solares como tecnología rural apropiada. Colección Cuadernos de Divulgación COECYT. ISBN: