UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: AIRE ACONDICIONADO Y REFRIGERACIÓN PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico-Práctico Clave: Créditos: 10 Carácter: Obl. de Espec. Semestre: Octavo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Termoenergía Horas: 96 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 2.0 MODALIDAD: CURSO LABORATORIO SERIACIÓN INDICATIVA Transferencia de Calor. PRECEDENTE: ASIGNATURAS INDICATIVA SUBSECUENTE: Ninguno. OBJETIVO DEL CURSO: Ofrecer a los alumnos el conocimiento teórico y práctico de los principales aspectos relacionados con el cálculo y selección de los equipos de aire acondicionado y refrigeración para usos industriales, de confort humano, de conservación de alimentos, etc. No. Nombre Horas Teoría Practica I TABLAS Y CARGAS PSICROMÉTRICAS II PROCESOS PSICROMÉTRICOS III HUMIDIFICACIÓN Y DESHUMIDIFICACIÓN IV CARACTERÍSTICAS DEL AIRE SUMINISTRADO V CONDICIONES DE COMODIDAD VI CALEFACCIÓN VII REFRIGERACIÓN Total de horas teóricas: 64.0 Prácticas de Laboratorio: 32.0 TOTAL:

2 TEMA I "TABLAS Y CARTAS PSICROMETRICAS" Objetivo: Adiestrar al alumno en el manejo de las tablas y cartas psicrométricas. I.1 Tablas psicrométricas. I.2 Carta psicrométrica. I.3 Propiedades psicrométricas a diferentes altitudes. TEMA II "PROCESOS PSICROMETRICOS" Objetivo: Ejercitar al alumno en el cálculo de los procesos psicrométricos comúnmente utilizados en el acondicionamiento del aire. II.1 Mezcla de dos flujos de aire. II.2 Flujo de aire sobre una superficie seca y de mayor temperatura. II.3 Flujo de aire sobre una superficie seca y de menor temperatura. II.4 Proceso de enfriamiento y deshumidificación. II.5 Proceso de enfriamiento y humidificación. II.6 Proceso de calentamiento y deshumidificación. II.7 Proceso de calentamiento y humidificación. TEMA III "HUMIDIFICACIÓN Y DESHUMIDIFICACIÓN" Objetivo: Proporcionar al estudiante una información detallada acerca de los procesos de humidificación y deshumidificación. III.1 Humidificación. III.2 Deshumidificación. III.3 Torres de enfriamiento. 272

3 TEMA IV "CARACTERÍSTICAS DEL AIRE SUMINISTRADO" Objetivo: Ejercitar al alumno en el cálculo de la cantidad y las características del aire suministrado por un equipo. IV.1 Cantidad de aire necesario. IV.2 Cálculos de humedad. IV.3 Cálculo de calor latente. IV.4 Factor de calor sensible. IV.5 Aire de retorno. IV.6 Ciclo completo del aire suministrado. TEMA V "CONDICIONES DE COMODIDAD" Objetivo: Proporcionar al estudiante la información necesaria para establecer las condiciones del confort humano y los factores que la afectan. V.1 Factores que influyen en la comodidad. V.2 Sensación de comodidad. V.3 Carta de comodidad. V.4 Temperatura efectiva. V.5 Condiciones recomendables para diseñar en verano y en invierno. V.6 Movimiento de aire. Condiciones para ventilación. TEMA VI "CALEFACCIÓN" Objetivo: Ejercitar al estudiante en el cálculo de sistemas de calefacción. VI.1 Condiciones de diseño. Carga de calor. VI.2 Equipo distribuidor de calor. VI.3 Sistemas de calefacción. 273

4 VI.4 Calefacción central. VI.5 Costos de combustible. TEMA VII "REFRIGERACIÓN" Objetivo: Proporcionar al estudiante los principios fundamentales de la refrigeración mecánica e introducción al estudio de la refrigeración por absorción. VII.1 El agente de refrigeración. VII.2 Ciclo mecánico de refrigeración. VII.3 Efecto de refrigeración. VII.4 Capacidad de un sistema. VII.5 Ciclos reales de refrigeración. VII.6 Ganancia de calor tratándose de aire acondicionado. VII.7 Ganancia de calor tratándose de refrigeración industrial. VII.8 Refrigeración por absorción. 274

5 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Hernández Goribar E. Fundamentos de Aire Acondicionado y Refrigeración. México. Limusa - Wiley 561 pp Dossat R. J. Principios de Refrigeración. CECSA. 594 pp Temas para los que se recomienda. TODOS TODOS Bibliografía Complementaria Jennings B. H. y Lewis S. R. Aire Acondicionado y Refrigeración. México. CECSA. p Manual ASHRAE American Society of Heating. Refrigeration and Air Conditioning Engineers Carrier Manual de Aire Acondicionado. Temas para los que se recomienda. V Y VI IX V y VI 275

6 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros (x ) Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros (x ) PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 276

7 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: PLANTAS TERMOELÉCTRICAS PLAN 2007 Tipo de Asignatura: Teórico Clave: Créditos: 08 Carácter: Obl. de Espec. Semestre: Séptimo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Termoenergía Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA PRECEDENTE: Laboratorio de Maquinas Térmicas. SERIACIÓN INDICATIVA Ninguna. SUBSECUENTE: OBJETIVO DEL CURSO: Permitir que el alumno se familiarice con los aspectos más importantes de la ingeniería básica de una planta termoeléctrica. No. Nombre Horas Teoría Practica I TERMODINÁMICA DE LAS CENTRALES TERMOELÉCTRICAS II EQUIPOS Y SISTEMAS PRINCIPALES DE UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA III PLANTAS TERMOELÉCTRICAS DE COGENERACIÓN O GENERACIÓN SIMULTANEA IV GENERADORES DE VAPOR V SISTEMA DE ENFRIAMIENTO VI PLANTAS GEOTERMOELECTRICAS VII CENTRALES DE CICLO COMBINADO VIII CAPACIDAD DE UNA PLANTA GENERADORA Y FUNDAMENTOS SOBRE LO ESTUDIOS ECONÓMICOS Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Hora Prácticas: 0.0 TOTAL:

8 TEMA I TERMODINÁMICA DE LAS CENTRALES TERMOELÉCTRICAS Objetivo: Enseñar al estudiante a resolver balances térmicos de plantas termoeléctricas convencionales. I.1 Pérdidas de energía en las turbinas de vapor. I.1.1 Eficiencia de una turbina. I.1.2 Eficiencia del generador eléctrico. I.1.3 Estudio de eficiencias de la planta. I.1.4 Consumo térmico unitario (CTU) I.2 Balance térmico de una planta termoeléctrica. I.2.1 Balance térmico de una planta sin extracciones. I.2.2 Balance térmico de una planta convencional con ciclo regenerativo. TEMA II EQUIPOS Y SISTEMAS PRINCIPALES DE UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA Objetivo: Familiarizar al estudiante con los equipos y sistemas principales de una planta termoeléctrica. II.1 Equipo principal de una planta termoeléctrica. II.1.1 Generadores de vapor. II.1.2 Turbinas de vapor. II.1.3 Condensador. II.1.4 Calentadores de agua y desaereador. II Otros cambiadores de calor. II.1.5 II.1.6 Evaporadores. Bombas. II Bombas de circulación. II Bombas de condensado. II Bombas de agua de alimentación a la caldera. II Bombas en serie (booster) de agua de alimentación a la caldera. II Bombas de drenaje de calentadores. II Bombas de aceite combustible pesado. II Bombas de traspaso y transporte de combustible. II Bombas de combustible a quemadores. II Otras bombas II.1.7 Ventiladores. II.1.8 Precalentadores de aire. II.1.9 Compresores. II.1.10 Tuberías y válvulas. 278

9 II.1.11 Generadores eléctricos. II.1.12 Transformadores. II.2 Sistemas principales de una planta termoeléctrica. II.2.1 Sistemas primarios II Sistemas turbina y vapor principal. II Sistema de vapor de extracción y venteos. II Sistema de condensado y drenes de baja presión. II Sistemas de agua de alimentación y drenes de alta presión. II Sistemas de agua de circulación. II Sistema caldera-circuito de aire. II Sistema caldera-circuito de agua. II Sistema de aceite combustible y gas. II Sistema de sello de H2 y aceite de lubricación. II Sistema de aire comprimido. II Sistema de descarga y almacenamiento de aceite combustible. II.2.2 Sistemas secundarios. II Sistema de agua de enfriamiento. II Sistema de agua de servicio. II Sistema de caldera auxiliar y vapor auxiliar. II.3 Sistema eléctrico. II.4 Control e instrumentación. TEMA III PLANTAS TERMOELÉCTRICAS DE COGENERACIÓN O GENERACIÓN SIMULTANEA Objetivo: Enseñar al estudiante la problemática de las plantas de cogeneración y a resolver los correspondientes balances térmicos. III.1 Principios básicos de la cogeneración o generación simultánea. III.2 Ciclos básicos. III.2.1 Ciclo "Energía eléctrica-vapor de proceso" III.2.2 Ciclos con recuperación. III.3 Eficiencia de un ciclo de cogeneración "Electricidad-vapor de proceso". III.4 Las turbinas de vapor en ciclos de cogeneración. III.4.1 Turbinas de escape directo. III.4.2 Turbinas de contra-presión. III.4.3 Turbinas con extracción automática. 279

10 TEMA IV GENERADORES DE VAPOR Objetivo: Familiarizar al estudiante con los aspectos fundamentales y el comportamiento de los generadores de vapor. IV.1 Generalidades. IV.1.1 Antecedentes. IV.1.2 Definición. IV.1.3 Clasificación. IV.2 Sistema de aire y de gases de la combustión. IV.3 Sistema de agua y vapor (circulación de agua). IV.4 Componentes principales de un generador de vapor. IV.4.1 Hornos. IV.4.2 Sistemas de combustibles. IV.4.3 Ventiladores. IV.4.4 Precalentadores de aire. IV.4.5 Ductos de chimeneas. IV.4.6 Sobrecalentadores. IV.4.7 Recalentadores. IV.4.8 Economizadores. IV.4.9 Separadores de vapor. IV.4.10 Cavidades. IV.4.11 Otros componentes. IV.5 Capacidad de una caldera. IV.6 Balance térmico de un generador de vapor. TEMA V SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Objetivo: Conocer la importancia de la selección de los parámetros del sistema de enfriamiento de una central termoeléctrica. V.1 Antecedentes. V.2 Sistemas típicos de enfriamiento. V.2.1 Generalidades. V.2.2 Circuitos abiertos de enfriamiento. V.2.3 Circuitos cerrados de enfriamiento. V.3 Circuitos cerrados de enfriamiento húmedo. V.3.1 Sistemas con estanques de enfriamiento. 280

11 V.3.2 Sistemas con piletas de enfriamiento. V.3.3 Sistemas con torres de enfriamiento húmedas. V Torres de enfriamiento de tiro mecánico. V Torres de enfriamiento de tiro natural. V.3.4 Balance térmico de una torre de enfriamiento húmedo. V Aproximación de la torre. V Rango de la torre. V Eficiencia de la torre. V Consumo de agua de una torre de enfriamiento húmedo. V.4 Sistemas de enfriamiento seco. V.4.1 Generalidades. V Sistemas de enfriamiento seco de circuito cerrado. V Sistemas de enfriamiento seco de condensación directa. V Sistema de enfriamiento seco amoniaco. V.5 Sistemas de enfriamiento seco-húmedo. V.5.1 Generalidades. V Sistemas de enfriamiento seco-húmedo. V Sistema de enfriamiento seco-húmedo en paralelo. TEMA VI PLANTAS GEOTERMOELECTRICAS Objetivo: Familiarizar al estudiante con las centrales geotermoeléctricas. VI.1 Descripción. VI.2 Campos geotérmicos VI.2.1 Fuente de calor. VI.2.2 Abastecimiento de agua (porosidad, permeabilidad y sello). VI.3 Evaluación de un campo geotérmico. VI.3.1 Localización. VI.3.2 Perforación y terminación de pozos (equipo, materiales y técnica aplicada). VI.3.3 Producción. VI.3.4 Conducción del fluido geotérmico. VI.4 Ciclos térmicos. VI.4.1 Ciclos básicos con vapor y con mezcla agua-vapor. VI.4.2 Ciclos con evaporación múltiple. VI.4.3 Ciclo binario. VI.5 Otros usos de la geotermia. 281

12 TEMA VII CENTRALES DE CICLO COMBINADO Objetivo: Familiarizar al estudiante con las centrales de ciclo combinado. VII.1 Descripción. VII.2 La turbina de gas. VII.3 Análisis del ciclo térmico. VII.4 Diferentes tipos de ciclos. TEMA VIII CAPACIDAD DE UNA PLANTA GENERADORA Y FUNDAMENTOS SOBRE LOS ESTUDIOS ECONÓMICOS Objetivo: Enseñar al estudiante a calcular la capacidad de una planta termoeléctrica para la industria y familiarizarlo con los parámetros y de operación. VIII.1 Problemática (consideraciones generales). VIII.2 Curvas de carga y duración de carga. VIII.3 Factores de operación. VIII.3.1 Factores de carga. VIII.3.2 Factores de demanda. VIII.3.3 Factores de diversidad. VIII.3.4 Factores de capacidad. VIII.3.5 Factores de uso. VIII.4 Estudios económicos. 282

13 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Morse F. T. (Plantas de energía Eléctrica) Power Plants Engineering. Ed. Continental. Keenan Keyesk y Moore. Steam Tables. Ed. John Kiley & Son Bacock & Wilcox. Steam It s generation and use Ing. Hernández Goribar Eduardo. Fundamentos de Aire Acondicionado y Refrigeración. Editorial Limusa. Temas para los que se recomienda. TODOS TODOS TODOS TODOS Textos Complementarios Mooney D. A. Introducción to Thermodynamics and hest Transfer. Ed. Prentice Hall Temas para los que se recomienda. TODOS 283

14 TÉCNICAS DE ENSEÑANZA ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico, Industrial ó rama afín. 284

15 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: SISTEMAS DE AHORRO DE ENERGÍA PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico Clave: Créditos: 08 Carácter: Obl. de Espec. Semestre: Séptimo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Termoenergía Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Ninguna. PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Ninguna. OBJETIVO DEL CURSO: El alumno será capaz de comprender y aplicar las distintas formas y métodos de ahorro de energía existentes. No. Nombre Horas Teoría Practica I INTRODUCCIÓN AL AHORRO DE ENERGÍA II DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS III MECANISMOS ESPECÍFICOS PARA EL AHORRO DE ENERGÍA IV AHORRO DE ENERGÍA EN EL CONTEXTO NACIONAL Total de horas teóricas: 64.0 Prácticas de Laboratorio: 0.0 TOTAL:

16 TEMA I INTRODUCCIÓN AL AHORRO DE ENERGÍA Objetivo: Comprender en que consiste y que mecanismos implica el ahorro de energía. I.1 Responsabilidad energética. I.2 Uso racional de la energía. I.3Energías Renovables y no renovables. I.4 Energía en la Pequeña y Mediana Empresa. TEMA II DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS Objetivo: El alumno analizará y estará capacitado para llevar a cabo diagnósticos energéticos. II.1 Bases del diagnóstico AE. II.2 Términos de referencia. II.3 Propuestas del AE. II.4 Recopilación de información. II.5 Equipo para el diagnóstico. II.6 Medición de parámetros. II.7 Cálculo de eficiencia energética. II.8 Precios de Energía y Financiamiento II.9 Tarifas eléctricas. TEMA III MECANISMOS ESPECÍFICOS PARA EL AHORRO DE ENERGÍA Objetivo: El alumno conocerá y aplicará los mecanismos específicos para el ahorro de energía. III.1 Ahorro de energía en el transporte. III.2 Ahorro De energía en arquitectura. 286

17 III.3 Ahorro de energía en aire acondicionado. III.4 Ahorro de energía en motores eléctricos. III.5 Ahorro de energía en iluminación. III.6 Ahorro de energía en bombeo. III.7 Autogeneración y cogeneración. TEMA IV AHORRO DE ENERGÍA EN EL CONTEXTO NACIONAL Objetivo: El alumno entenderá cual es el contexto nacional del ahorro de energía. IV.1 Evaluación de las medidas actuales en el ahorro de energía. IV.2 Organismos reguladores en el ahorro de energía. IV.3 Normas Oficiales Mexicanas. 287

18 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Blanca Azcarate y Alfredo Mingorance. Energías e impacto ambiental. Ed. Reverté Normas, oficiales mexicanas, Secretaria de Economía Temas para los que se recomienda. TODOS TODOS Bibliografía Complementaria Energy, Hinrichs R.A. Saunders College Publishing. Ed. Philadelphia Temas para los que se recomienda. Cibergrafia:

19 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 289