GUÍA DOCENTE DE ASIGNATURA

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1 GUÍA DOCENTE DE ASIGNATURA DATOS DE LA ASIGNATURA 1.1. Nombre: Energía Solar Solar Energy 1.2. Código: Plan: Ciclo: 1º 1.5. Curso: 3º 1.6. Tipo: Optativa 1.7. Cuatrimestre: 2º 1.8. Créditos LRU en el plan de estudios actual Totales: Teóricos: Prácticos: Créditos totales ECTS: Teóricos: Prácticos: Descriptores: Energía Solar. Calefacción y electrificación de instalaciones agropecuarias mediante energía solar. Secado solar de alimentos y residuos. Desalinización de agua. Solar Energy. Heating and electrical feeding of agronomic installations. Solar driying of foods and wastes. Desalination. 2. DATOS DEL PROFESOR 2.1. Nombre: Manuel Pérez García 2.2. Departamento: Física Aplicada 2.3. Área de conocimiento: Física Aplicada 2.4. Despacho: 2.180, 2ª planta CITE II (A) 2.6. Horario de tutoría er Cuatrimestre: º Cuatrimestre: Teléfono: mperez@ual.es 2.9.Apoyo virtual WEB CT: sí Página Web personal: 3. DATOS DEL DEPARTAMENTO 3.1. Nombre: Departamento de Física Aplicada 3.2. Áreas que lo componen: Física Aplicada, Prospección e Investigación Minera, Ciencias de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica 3.3. Director: Manuel Servando Romero Cano Despacho: CITE II-A, Teléfono: Dpto.FisicaAplicada@ual.es Jefe de negociado de apoyo administrativo: Ana María Rodríguez Fuentes Despacho: CITE II-A, Seminario Teléfono: Fax: arodrif@ual.es Despacho: Teléfono: 1

2 4. CONTEXTUALIZACIÓN 4.1. Objetivo global de la asignatura: Obtener los conocimientos y destrezas suficientes para la elaboración y ejecución de proyectos de aplicación de la energía solar en las actividades agronómicas. 4.2 Conocimientos previos: Representación espacial y cálculos geométricos. Conocimientos sobre balances de energía y masa. Transferencia de calor. Electrotecnia elemental. Fundamentos sobre tratamiento estadístico de datos Prerrequisitos: (no existen) 5. COMPETENCIAS Y OBJETIVOS 5.1. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA 5.2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Generales: Conocer y valorar los distintos aspectos de la radiación solar como fuente energética.. 1. Creatividad 2. Análisis, síntesis y gestión de información 3. Comunicación oral / escrita en la propia lengua Comprender los fenómenos y dispositivos de transformación de radiación solar en energía utilizable. 4. Trabajo y aprendizaje autónomos 5. Adaptación a nuevas situaciones 6. Capacidad (auto)crítica Conocer y comprender la estructura y funcionamiento de los sistemas solares con aplicaciones específicas Específicas Competencias Específicas Conceptuales (Conocimiento Teórico): 1. Visualización e interpretación de soluciones 2. Identificación y localización de errores 3. Argumentación lógica en la toma de decisiones 4. Razonamiento lógico e identificación de errores en los procedimientos 5. Capacidad de relacionar la materia con otras disciplinas Conocer las referencias formativas aplicables en este tipo de instalaciones.. Alcanzar un conocimiento suficiente de los contenidos teóricos incluidos en el programa de la asignatura 2

3 Competencias Específicas Procedimentales (Conocimiento Práctico): 1. Análisis de datos. 2. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica 3. Resolución de casos reales 4. Resolución de problemas. Ser capaz de realizar representaciones simples de modo gráfico o numérico para la resolución de los problemas o casos prácticos planteados en clase. Adoptar el procedimiento matemático o modelo más idóneo que permita obtener las soluciones más precisas e inmediatas. Ser capaz de identificar y usar las herramientas de apoyo instrumental (software, calculadora, tabla,..) aplicables en cada caso Competencias Específicas Actitudinales: 1. Trabajo en equipo 2. Habilidad para trabajar de forma autónoma 3. Expresión rigurosa y clara Ser capaz de aplicar esquemas de trabajo basados en el método científico Comprender la necesidad de la contrastación y actualización de resultados y conocimientos Elaborar documentos e informes completos y bien estructurados 3

4 6.CONTENIDOS 6.1.CONTENIDOS TEÓRICOS: Lección 1: Valoración energética de la radiación solar. - Magnitudes radiométricas en energía solar - Balance de radiación a nivel de superficie terrestre. - Análisis espectral y energético de radiación solar. - Efectos atmosféricos: radiación directa y difusa. Lección 2: Movimiento aparente del sol: descripción y aplicaciones. - Coordenadas solares: definición y dependencias elementales. - Aplicaciones del análisis del movimiento aparente del sol. Lección 3: Cálculo de la radiación disponible - Componentes de la radiación solar sobre una superficie horizontal. - Componentes de la radiación solar sobre una superficie inclinada. Ángulo de incidencia. - Métodos de estimación de radiación disponible. - Bases de datos de radiación y climatología solar. Lección 4: Conversión fotovoltaica - Aproximación al efecto fotovoltaico - Comportamiento eléctrico y funcionamiento de las células fotovoltaicas. - Módulos fotovoltaicos: fabricación, tipología y características nominales. Lección 5: Electrificación y bombeo mediante Energía Solar Fotovoltaica - Componentes y estructura de los sistemas fotovoltaicaos de producción de electricidad. Generadores, acumuladores, convertidores y dispositivos de control. - Aplicaciones y dimensionado de sistemas fotovoltaicos de electrificación en la Agricultura - Bombeo fotovoltaico: fundamentos, tecnología y diseño de instalaciones. Lección 6: Conversión termosolar - Bases físicas de la conversión termosolar - Estructura y tipos de los colectores solares térmicos. - Balance de energía en un colector termosolar. Rendimiento: curva de Bliss. - Sistemas solares a media y alta temperatura Lección 7: Producción de ACS y acondicionamiento térmico mediante Energía Solar - Componentes y estructura de los sistemas termosolares a baja temperatura. - Técnicas solares de acondicionamiento activo y pasivo en instalaciones agropecuarias - Dimensionado sistemas termosolares. Lección 8: Aplicaciones de la Energía Solar en la desalación de agua - Antecedentes y fundamentos de la desalación solar. - Desalación solar térmica: destiladores simples y sistemas individuales. - Desalación solar térmica: plantas desaladoras por evaporación multiefecto. - Aplicación de la energía solar fotovoltaica en los procesos de desalación. Lección 9: Secado de productos agrícolas mediante Energía Solar - Antecedentes y fundamentos. - Tipos y estructura de secaderos solares. - Experiencias y perspectivas del secado solar. Lección 10: Viabilidad e implementación - Cálculos de inversiones y ciclo de vida. - Programas de promoción y subvención 4

5 6.2.CONTENIDOS PRÁCTICOS: Prácticas de gabinete: - Cálculo de la posición solar y parámetros geométricos de la incidencia solar. Prácticas de laboratorio: - Medida y cálculo de la radiación sobre una superficie horizontal. - Medida y cálculo de la radiación sobre una superficie inclinada. - Características de un generador solar fotovoltaico. - Componentes y funcionamiento de un sistema de electrificación rural mediante Energía Solar Fotovoltaica. - Estudio de un sistema de bombeo autónomo alimentado por energía solar - Producción ACS mediante energía solar usando un sistema termosifón. - Estudio de la conexión a red de un sistema fotovoltaico. Prácticas de simulación: - Diseño y dimensionado de instalaciones solares por procedimiento informático. 7. METODOLOGÍA 7.1. Metodología para el tratamiento de los contenidos teóricos: - Sesiones académicas de teoría, en las que se van proponiendo ejemplos y aplicaciones al mismo tiempo que se presentan y desarrollan los contenidos teóricos Metodología para el tratamiento de los contenidos prácticos: - Sesiones prácticas en el laboratorio supervisadas por el profesor basadas guías específicas, proporcionadas previamente al alumno y en concordancia con los contenidos teóricos desarrollados hasta ese momento. El alumno deberá realizar un informe sobre el método utilizado y los resultados obtenidos. - Sesiones académicas de problemas y resolución de casos de aplicación seleccionados. - Visitas a instalaciones solares y empresas especializadas. 5

6 7.3. Volumen de trabajo del estudiante (calculado en número de horas) HORAS DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE HORAS PRESENCIALES (CON PROFESOR) ACTIVIDAD DOCENTE Nº HORAS Nº DE GRUPOS CARGA DOCENTE (EN CRÉDITOS LRU) CLASE DE TEORÍA (GRUPO DE TEORÍA SEGÚN OD) CLASE DE PRÁCTICAS (GRUPOS DE PRÁCTICAS SEGÚN OD) OTRAS ACTIVIDADES DOCENTES Problemas Informática Campo Otros Seminarios Tutoría grupal Otros SUBTOTAL HORAS PRESENCIALES Secuenciación temporal de la asignatura SEMANA CONTENIDOS CONTENIDOS TEÓRICOS PRÁCTICOS 1 Tema 1 Introducción al 2 Tema 2 Prácticas de 3 Tema 2 Prácticas de 4 Tema 3 Prácticas de 5 Tema 3 Prácticas de 6 Tema 4 Prácticas de 7 Tema 4 Prácticas de 8 Tema 5 Prácticas de 9 Tema 5 Clase de Problemas 10 Tema 6 Clase de Problemas 11 Tema 6 Clase de Problemas 12 Tema 7 Clase de Problemas GRUPO TEORÍA OD HORAS (previsión) GRUPO PRÁCTICO OD SEMINARIOS/ PEQUÑO GRUPOS/ Otros 6

7 13 Tema 7 Clase de Problemas 14 Tema 8 Clase de Problemas 15 Tema 9 Clase de Problemas 16 Tema 10 Clase de Problemas 8. BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA 8.1. Lecturas obligatorias: Alonso Abella, M. Sistemas Fotovoltaicos. Intrduducción al diseño y dimensionamionado de instalaciones de energía solar fotovoltaica. Ed. SAPT. Madrid, de Francisco A. y M. Castillo. Energía Solar. Diseño y dimensionamiento de instalaciones con especial atención a las instalaciones de tipo agrario. Ed. Monte de Piedad y Caja de Ahorros de Córdoba. Córdoba, Ibanez M. et al. Tecnología Solar. Ed. Mundi-Prensa. Madrid, 2005 Pérez M. et al.: Prácticas de energía solar para estudiantes de ciencias e ingeniería. Ed. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Almería. Almería, Lecturas recomendadas: Castro-Gil, M,, Colmenar A., Pérez García M., Perulero J.M. y Fiffe R.P. Sistema de Bombeo Eólicos y Fotovoltaicos. Ed. Progensa. Sevilla, de Jutglar i Banyeras, Lluis: Energia Solar, Grupo Editorial CEAC, Barcelona 2004 Fuentes A. y M. Alvarez: Prácticas de Energía solar Fotovoltaica. Ed. PROGENSA. Sevilla, Lorenzo, E.: Electricidad Solar. Ingeniería de los sistemas fotovoltaicos. Ed. PROGENSA. Sevilla, Pauser F.A., K.H. Remmers y M. Strauss. Sistemas Solares Térmicos. Diseño e Instalación. Ed. Progensa. Sevilla, Sevilla A.: La Energía Solar en la Provincia de Almería. Ed. Instituto de Estudios Almerienses. Almería, Direcciones web:

8 9. SISTEMA DE EVALUACIÓN 9.1. Aspectos y/o criterios: - Valorar la adquisición del conocimiento conseguida por el alumno, en la materia que se imparte Modalidades e instrumentos: A) Trabajo desarrollado durante el curso (obligatorio) sobre un diseño solar específico. B) Examen teórico-práctico de tipo oral sobre conocimientos generales coincidiendo con la exposición del trabajo anterior. C) Evaluación de los informes de prácticas y relaciones de problemas elaborados a lo largo del periodo lectivo Sistema de puntuación / calificación: Puntuación final = 0,5*A) + 0,3 B) + 0,2*C) 8